Взаимозаменяемость в жизни человека

Розрізняють  такі форми взаємозамінності: повну, неповну, зовнішню, внутрішню і функціональну.

Повна взаємозамінність – це взаємозамінність за механічними, геометричними, електричними та іншими параметрами, якими можна охарактеризувати деталь або виріб. Повна взаємозамінність має  такі переваги:

– процес збирання спрощується і зводиться до простого з'єднання деталей, що не вимагає від робітників високої кваліфікації;

– складальний процес точно нормується, легко укладається у встановлюваний темп роботи і може бути автоматизований;

– допускається вузька спеціалізація виробництва. Це дає можливість заводу-постачальнику випускати обмежену номенклатуру уніфікованих виробів при високому ступені автоматизації виробництва і, відповідно, нижчій собівартості продукції;

– спрощується ремонт виробів.

Повна взаємозамінність економічно доцільна при виготовленні деталей не точніше 6 квалітету. Для досягнення вищої точності виробів в умовах масового виробництва використовують неповну взаємозамінність (обмежену).

Неповна взаємозамінність – це взаємозамінність, що допускає груповий підбір деталей, пригін і доводку деталей  за деякими геометричними параметрами, вживання компенсаторів, регулювання. Прикладом неповної взаємозамінності є збирання радіальних кулькових підшипників, в яких основним монтажним елементом є радіальний зазор 0,001  – 0,005 мм. Для забезпечення необхідної точності, в умовах повної взаємозамінності кульки і кільця необхідно виготовляти з точністю практично недосяжною в умовах масового виробництва і економічно недоцільною.

Забезпечити задану точність збирання без значного підвищення точності виготовлення можна, використовуючи селективне збирання, при якому виготовлені кульки і кільця сортуються по групах, а потім проводиться збирання з деталей з близькими розмірами. При цьому взаємозамінними будуть лише деталі з однойменних груп.

Зовнішня взаємозамінність  – це взаємозамінність вузлів виробів за розмірами і формою приєднувальних поверхонь. Прикладом може служити взаємозамінність підшипників кочення, яка здійснюється по зовнішньому діаметру зовнішнього кільця, внутрішньому діаметру внутрішнього кільця і ширині кілець.

Внутрішня взаємозамінність  – це взаємозамінність окремих деталей, що входять у вузол, або вузлів і механізмів, що входять у виріб. Наприклад, взаємозамінність кульок, що входять як складальні деталі в конкретний підшипник.

Функціональна взаємозамінність  – це взаємозамінність, при якій забезпечуються в заданих межах економічно оптимальні експлуатаційні показники всіх однотипних виробів. Функціональна взаємозамінність, як і будь-яка з тих, що розглядались  раніше, забезпечується дотриманням геометричних, механічних, електричних, хімічних і інших параметрів. машин. Функціональна взаємозамінність поширюється на конструювання, виготовлення, контроль і експлуатацію деталей і виробів. Відхилення допустимих експлуатаційних показників визначаються шляхом аналітичного або експериментального дослідження і можливі зміни цих параметрів в процесі тривалої експлуатації обумовлюються. Встановлюється термін служби виробу. Як приклад функціональної взаємозамінності можна розглянути взаємозамінність електродвигуна. Функціональними параметрами,  за якими оцінюватиметься можливість взаємозамінності, будуть: потужність, частота обертання, рід струму, cosφ і приєднувані розміри. Такі, на перший погляд, важливі моменти, як конструкція якоря, взаємозамінності електродвигунів  відіграють другорядну роль і до уваги можуть не братися.

Рівень взаємозамінності характеризується коефіцієнтом взаємозамінності:

 Квз =Твз/Твир<1    (1.1)

де Твз  – трудомісткість виготовлення взаємозаміни деталей в виробі;

Твир – трудомісткість виготовлення всього виробу.

Взаємозамінність в металообробній промисловості вперше у світі була здійснена в 1761 році на Тульському, а потім на Іжевському заводах при масовому виготовленні рушниць.

 Основні терміни і визначення регламентуються ДСТУ 2500-95 (ДСТУ ISO 286-1-2002).

Розмір  – числове значення лінійної величини у вибраних одиницях виміру.

Розміри можуть бути:

– такі, що визначають величину і форму деталі;

– координуючі (положення осей щодо бази);

– складальні;

– монтажні;

– габаритні.

Окрім цього, розміри поділяються на такі, що охоплюють, і ті,

що є охоплюваними.

Охоплюючі розміри прийнято називати отворами.

Отвір - це термін, призначений для позначення внутрішніх (що

охоплюють) елементів деталей (рис. 1).

 

Охоплювані розміри прийнято називати валами. Вал  – це термін, призначений для позначення зовнішніх (охоплюваних) елементів деталей (рис. 2).

Розрізняють номінальний, дійсний і граничні розміри. Отвір і вал,  як  складові з’єднання, повинні мати спільний розмір. Цей розмір прийнято називати  номінальним розміром з’єднання (рис.3). Відносно нього визначаються граничні розміри і він слугує початком відліку відхилень.

Номінальний розмір може бути отриманий розрахунковим шляхом або виходячи з конструктивних міркувань. Розмір, отриманий розрахунковим шляхом, має бути округлений у бік його збільшення до найближчого числа вибраного з ряду переважних чисел.

  Дійсний розмір  – розмір,  установлений виміром з допустимою похибкою.

3. Види та категорії стандартів

Стандарт – документ, що містить правила для загального й багаторазового застосування, загальні принципи або характеристики, які стосуються діяльності чи її результатів, з метою досягнення оптимального ступеня впорядкованості у певній галузі, розроблений у встановленому порядку на основі консенсусу.

Міжнародний та регіональний стандарти – стандарти, затверджені відповідним та регіональним органами стандартизації.

Національні стандарти – державні стандарти України, запроваджені центральним органом виконавчої влади у сфері стандартизації та доступні для широкого кола користувачів.

Системою допусків та посадок називаються закономірно побудована сукупність допусків і посадок.

Історичні довідки:

1919-1929 – використовували  стандарт (усього 4 класи точності);

1935р. – ІSО (міжнародний стандарт);

1977р. – ЕСДП СЕВ –  єдина система допусків та  посадок країн економічної взаємодопомоги (загальний діапазон номінальних  розмірів, охоплених системою – 40000 мм).

Державна система стандартизації (ДСС) в Україні регламентована в основних стандартах:

ДСТУ 1.0-93 ДСС. Основні положення;

ДСТУ 1.2-93 ДСС. Порядок розроблення державних (національних) стандартів;

ДСТУ 1.3-93 ДСС. Порядок розроблення, побудови, викладу, оформлення, узгодження, затвердження, позначення та реєстрації ТB тощо.

Питання для самоперевірки:

1. Що таке стандарт  і стандартизація?

3. Які види та категорії  стандартів Ви знаєте?

4. У чому полягає державна  стандартизація України?

7. Які Ви знаєте міжнародні  організації з стандартизації?

8. Що таке взаємозамінність  і як її забезпечують?

9. Види взаємозамінності.

10. Де використовують повну  і неповну взаємозамінність?

11. Наведіть приклади використання  повної та неповної взаємозамінності  у машинобудуванні.