Унификация продукции

Для ответственных деталей  необходимо создавать оптимальное  качество поверхности.

Для обеспечения взаимозаменяемости и высокого качества машин и других изделий необходимо, чтобы технологические  и измерительные базы совпадали  с конструктивными, т. е. нужно соблюдать принцип единства баз. Кроме того, схема измерения должна соответствовать схеме рабочих движений детали в механизме. Это требование удовлетворяется, например, при однопрофильном контроле зубчатых колес.

 

3.3 Взаимозаменяемость при эксплуатации

 

Взаимозаменяемость имеет  существенное значение для эксплуатации машин.

Надёжность машины в эксплуатации определяется непрерывностью и продолжительностью её работы без капремонта при возможности  простой и быстрой замены детали. При этом не требуется высококвалифицированных  специалистов и специального оборудования. Комплект запасных частей, имеющийся  при машине и изготовленный на основе полной взаимозаменяемости, обеспечивает повышение эффективности использования  продукции. Комплект запасных частей определяют из условия, что различные составные  части имеют различные технический  и межремонтные ресурсы.

Под техническим ресурсом обычно понимается срок его службы, в течении которого обеспечивается надёжная работа при соблюдении правил эксплуатации и проведении необходимых ремонтов. Под межремонтным ресурсом – срок службы изделий между капремонтами.

За период, соответствующий  техническому ресурсу изделия, отдельные  его составные части могут  заменяться в широком диапазоне  времени. Кроме того,  в процессе эксплуатации возможно неплановое повреждение  составных частей, вследствие чего их необходимо заменить раньше, чем  это предусмотрено техническим  и межремонтным ресурсом.

В проектных расчётов из условия сохранения работоспособности изделия в течение определённого времени эксплуатации вводится коэффициент гарантированного запаса прочности КЭ. Этот коэффициент определяется отношением допускаемой погрешности деталей в конце срока их эксплуатации ΔФ к допускаемой погрешности в начальной стадии:

Например, если радиальное биение шпинделя нового шлифовального станка 0,005 мм, а допускаемое биение в конце срока эксплуатации станка 0,01 мм, то 0,01/0,005=2.

Ремонт износившихся частей машин и других изделий целесообразно  производить на специальных ремонтных  заводах путем их 
замены годными частями.

Итак, для практического  осуществления принципа функциональной взаимозаменяемости изделий необходима четкая система конструкторской, технологической, метрологической и эксплуатационной документации.

 

4 УНИФИКАЦИЯ КАК  СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

 

4.1 Анализ  бытовых холодильников

 

Холодильные агрегаты бытовых  холодильников выполняют роль холодильных машин, т. е. служат для отвода тепла из холодильной камеры и передачи его в более теплую окружающую среду. Агрегат может быть демонтирован из шкафа и заменен другим, предназначенным для холодильников данного типа. Конструкции отдельных, узлов и деталей холодильных агрегатов различных холодильников с одной холодильной камерой и дверцей могут несколько отличаться друг от друга, однако принципиальная схема их одинакова.

Холодильный процесс осуществляется следующим образом. При работе мотор-компрессора жидкий хладагент из конденсатора по капиллярной трубке подается в испаритель. При этом давление и температура жидкого хладагента понижаются за счет ограниченной пропускной способности капиллярной трубки и охлаждения холодными парами хладагента, идущими навстречу по всасывающей трубке из испарителя.

За рубежом широкое  распространение имеют двухкамерные двухдверные холодильники с раздельным регулированием температурных режимов холодильной и морозильной камер. В этих холодильниках иногда применяют два автономных холодильных агрегата для обеих камер. Однако чаще используют один холодильный агрегат с одним общим компрессором, но с двумя испарителями. Испарители могут соединяться последовательно и параллельно. Верхний испаритель коробчатой формы предназначается для охлаждения морозильной камеры, а нижний плоский – для холодильной. В случае параллельного соединения испарителей они присоединяются к общему компрессору двумя капиллярными трубками. На входе в капиллярную трубку испарителя холодильной камеры вмонтирован специальный соленоидный клапан, который открывает путь жидкому хладагенту по сигналу датчика температуры холодильной камеры. Установленная температура в морозильной камере в этом случае поддерживается периодической работой мотор-компрессора с помощью отдельного терморегулятора. Такой более сложный по конструкции холодильный агрегат требует большей точности в изготовлении и потому широкого применения не имеет.

Отдельные узлы и детали холодильных агрегатов зарубежных бытовых холодильников иногда имеют  свои конструктивные особенности, однако в общей компоновке рассмотренные  схемы холодильных агрегатов  можно считать типовыми для всех бытовых компрессионных холодильников.

С целью повышения эффективности  производства и облегчения ремонта  холодильных агрегатов сейчас проводится работа по унификации отдельных элементов: мотор-компрессора, конденсатора, испарителя и др.

Условия длительной эксплуатации бытовых холодильников и специфические  свойства хладагента налагают на конструкцию  и изготовление  холодильного агрегата определенные требования. Основными  из этих требований являются: надежная герметичность, отсутствие в системе  агрегата воздуха, воды и механических примесей (загрязнений).

Необходимость надежной герметичности  агрегата вызывается длительным сроком эксплуатации холодильника, а также  следующим обстоятельством. Компрессионные холодильные агрегаты бытовых холодильников  заполняются сравнительно небольшим  количеством (140 – 400 г) фреона-12. Поэтому  даже незначительная утечка фреона существенно  сказывается на холодопроизводительности и экономичности агрегата. Кроме  того, фреон-12 способен проникать через мельчайшие поры в металле.

Надежная герметичность  холодильного агрегата обеспечивается тщательным изготовлением отдельных  его деталей и узлов, плотным  неразъемным соединением их сваркой  или твердой пайкой, а также  тщательным контролем. Контроль герметичности  холодильного агрегата при изготовлении или ремонте осуществляется многократно  и различными способами. Предварительная проверка герметичности отдельных узлов и собранного агрегата осуществляется обычно методом опрессовки. В проверяемый узел или агрегат нагнетают сухой воздух или азот под нужным давлением. Затем узел погружают в ванну с водой и по выходящим пузырькам определяют места неплотности, которые чаще всего бывают в соединениях. Окончательно герметичность холодильного агрегата проверяют после заправки его маслом и фреоном. Для этого используют специальный электронный течеискатель, обнаруживающий утечку фреона до 0,5 г в год.

Наличие воздуха в агрегате резко ухудшает его работу. Неконденсируемый воздух на выходе конденсатора перед  капиллярной трубкой создает  воздушную пробку, которая препятствует поступлению жидкого фреона в  испаритель. Вследствие этого повышается давление в системе агрегата, что  влечет за собой увеличение потребляемой мощности и расхода электроэнергии. Наличие воздуха в агрегате приводит также к нежелательному окислению  масла и коррозии металлических  частей.

Перед заполнением агрегата маслом и фреоном воздух из него удаляют тщательным вакуумированием до давления порядка 0,1 мм рт. ст.

Наличие в холодильном  агрегате воды даже в самых малых  количествах (15 – 20 мг) может серьезно нарушить его работу или вывести  из строя. Вследствие плохой растворимости  воды во фреоне она может замерзнуть в капиллярной трубке и прекратить поступление фреона в испаритель. Кроме того, вода вызывает порчу  масла, коррозию деталей агрегата, особенно клапанов компрессора, разложение изоляции обмоток электродвигателя, засорение  фильтра и т. п. Влагу из агрегата при изготовлении или ремонте  удаляют путем тщательной сушки  как масла и фреона, так и  всего собранного агрегата. Перед  сушкой все узлы агрегата обезжиривают, так как оставшееся на поверхности  деталей масло при температуре  свыше  100°С пригорает, образуя прочную пленку.

Сушат холодильные агрегаты в специальных сушильных шкафах, продувая сухим воздухом. При этом вода, попавшая в агрегат, превращается в пар, который затем удаляется  сухим горячим воздухом и вакуумированием.

Механические примеси, попавшие в агрегат извне или образовавшиеся в нем, могут засорить капиллярную  трубку и нарушить тем самым нормальную циркуляцию хладагента. Вредное влияние  попавших в холодильный агрегат  влаги и механических примесей устраняется  осушительным патроном и фильтром.

Надежность и долговечность  работы компрессионного холодильного агрегата во многом зависит от обеспечения  указанных требований. Поэтому изготовление компрессионных холодильных агрегатов  требует высокой технической  культуры производства.

Выполняя роль холодильной машины, холодильный агрегат бытового холодильника должен обеспечить требуемый уровень охлаждения в течение длительного времени. Для этого он должен иметь холодопроизводительность , которая при цикличной работе должна быть больше суммы теплопритоков в холодильную камер за одно и то же время, т. е. должно иметь место неравенство .

Цикличность работы холодильного агрегата характеризуется коэффициентом  рабочего времени b, который определяется отношением времени работы агрегата в цикле (от включения до  выключения) к времени цикла (от включения  до следующего включения агрегата в  работу).

Очевидно, чем больше коэффициент  рабочего времени, тем больше будет  износ трущихся пар в компрессоре  и тем меньше будет долговечность  холодильного агрегата. С увеличением  коэффициента рабочего времени увеличивается  и расход электроэнергии на единицу  емкости холодильной камеры. Поэтому  при проектировании новых холодильников  величиной b можно задаться, исходя из условия обеспечения требуемой  долговечности и экономичности.

С учетом цикличной работы холодильного агрегата при стационарных температурных условиях работы холодильника имеет место соотношение    из которого следует, что при заданной величине коэффициента рабочего времени требуемая холодопроизводительность холодильного агрегата определяется суммой теплопритоков в холодильную камеру в единицу времени.

 

4.2 Основные показатели качества бытовых холодильников

 

Европейская организация  по контролю качества разработала следующие  определения. Качество есть степень, до которой оно удовлетворяет требования потребителя. Для промышленной продукции  качества представляет собой сочетание  качества проекта и качества изготовления.

Качество проекта. Потребительская  стоимость изделия, предусмотренная  проектом, мера соответствия проекта  требованиям потребителя.

Качество соответствия. Мера соответствия готового изделия проекту.

Важнейшим показателем качества является потребительские показатели качества, оценивающие потребительские  свойства товаров широкого потребления.

К потребительским показателем качества относятся следующие группы показателей социального назначения, функциональные, надежности в потреблении, экономические, эстетические, безопасность потребления и экологические.

Показатели социального  назначения характеризуют соответствие совокупности товаров массового  спроса определенного назначения сложившейся  структуре общественных потребителей, а также способность этих товаров  удовлетворять эту потребность  в конкретных условиях потребления.

Функциональные показатели качества изделия характеризуют  его использование по назначению как предмета потребления и включает показатели, определяющие. Выполнение основной функции и сопутствующих ей операций, показателем универсальности и показателем совершенства выполнения вспомогательных операций.

Показатели надежности изделий  в потреблении характеризуют  сохранение основных параметров его  функционирования во времени и в  пределах, соответствующих данным условия  потребления. Эти показатели включают показатели безотказности, долговечности, ремонтопригодности.

Эргономические показатели качества изделий характеризует  их эстетическую ценность и способность  удовлетворять эстетические потребности  человека.

Показатели безопасности потребления изделия характеризует  степень защищенности человека от воздействия  опасных и вредных факторов, возникающих  при его потреблении.

Экологические показатели качества изделий характеризуют его воздействие  на окружающую среду в процессе потребления.

 

4.3 Оценка уровня качества бытовых холодильников

 

Результатом повышения качества изделий является приращение величины полезного эффекта, получаемого  от нового изделия, либо за единицу  времени, либо за срок службы.

Показателем полезного эффекта  для товаров широкого потребления  служит обобщенный показатель качества, объединяющий в одном показателе все важные с точки зрения потребителей свойства изделия. Обобщенный показатель качества представляет собой функцию  от единых показателей качества изделия.

Обобщенный показатель качества может быть выражен: