【Repostagem/Compartilhamento】Por que a rugosidade é 0,8, 1,6, 3,2, 6,3, 12,5?

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O texto abaixo foi reproduzido da conta oficial no WeChat: Pressure Vessel People --------------------------------- Apenas uma linha de separação ----------------------------------------------------------------------- Você sabe por que a rugosidade é de 0,8, 1,6, 3,2, 6,3, 12,5? Você sabe por que o diâmetro dos cilindros hidráulicos é de 63, 80, 100, 125? Você sabe por que a pressão nos cilindros hidráulicos é de 6,3, 16, 25, 31,5? Você sabe por que as especificações das roscas são 6, 8, 10, 12, 14, 16? Você sabe como surgem os valores listados nos manuais de projeto mecânico e nas tabelas de parâmetros dos produtos? -------------------------------- Mais uma linha de separação ----------------------------------------------------------------------- O engenheiro francês Renault, ao ver a grande variedade de tamanhos dos cabos utilizados em balões térmicos, pensou em uma solução: ele elevou 10 à quinta potência, obtendo o número 1,6. Em seguida, multiplicou esse número várias vezes, obtendo cinco valores principais: 1,0, 1,6, 2,5, 4,0, 6,3. Trata-se de uma sequência geométrica, onde cada número é 1,6 vezes maior que o anterior. Assim, existem apenas 5 tipos de cabos com tamanho inferior a 10, e também 5 tipos de cabos com tamanho entre 10 e 100: 10, 16, 25, 40, 63. Mas essa forma de classificação é muito pouco detalhada. Por isso, o Sr. Lei se esforçou ainda mais e calculou 10 elevado à potência de 10. Assim, foi possível obter a seguinte sequência de valores de prioridade: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0. A razão entre esses valores é 1,25. Dessa forma, existem apenas 10 tipos de cabos de aço com comprimento inferior a 10, e também 10 tipos para valores entre 10 e 100. Isso é bastante razoável. Nesse momento, certamente alguém dirá que, nessa sequência de números, as diferenças entre os valores anteriores parecem pequenas, como 1,0 e 1,25 – praticamente não há diferença alguma. Normalmente, eu arredondo esses valores. Mas a diferença entre 6,3 e 8,0 é bem grande. Isso faz sentido? Se é razoável ou não, vamos dar um exemplo. Por exemplo, os números naturais 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 parecem fazer sentido. Podemos usar essa sequência de números para pagar salários: dar 1000 a Zhang San e 2000 a Li Si. Ambos ficarão satisfeitos com isso. Inflação repentina: dar 8000 para Zhang San e 9000 para Li Si. Antes, o salário de Li Si era 2 vezes maior que o de Zhang San. Agora, é 1,12 vezes maior. Você acha que Li Si vai concordar? Afinal, ele é o supervisor. É justo pagar-lhe 16.000. Zhang San não vai reclamar que o supervisor recebe 8.000 a mais do que ele. Para analisar os fenômenos da natureza, existem dois métodos de comparação: o “relativo” e o “absoluto”! A hierarquia de prioridades é relativa. Alguém disse que as especificações dos seus produtos são de 10 toneladas, 20 toneladas, 30 toneladas e 40 toneladas. Agora, isso parece irracional, não é? Se você multiplicar por dois, deveria ser 10 toneladas, 20 toneladas, 40 toneladas, 80 toneladas. Ou, mantendo os valores iniciais e finais, também deveria ser 10 toneladas, 16 toneladas, 25 toneladas, 40 toneladas. Um razão de 1,6 é o valor adequado nesse caso. Isso é o que se chama de “padronização”. Nos fóruns, costuma-se ouvir pessoas falarem em “padronização”, mas, na verdade, o que elas querem dizer são “peças padrão”. O que se faz, na realidade, é apenas organizar as peças padrão do equipamento inteiro; isso é o que se chama de padronização. Mas na verdade não é bem assim. A verdadeira padronização exige que todos os parâmetros do seu produto sejam sequenciados de acordo com um sistema de prioridades. Além disso, os parâmetros funcionais e as dimensões de todas as peças também devem ser sequenciados usando esse mesmo sistema de prioridades. Os números naturais são infinitos, mas, aos olhos dos projetistas mecânicos, existem apenas 10 números no mundo: eles são os números de prioridade R10. Além disso, quando esses 10 números são multiplicados, divididos, elevados à potência ou de cujas raízes se tira o valor, o resultado ainda fica entre esses mesmos 10 números. Que maravilhoso! Quando você está projetando e não sabe qual tamanho escolher, basta escolher entre esses 10 números. Que conveniente, não é? 1,0 N0; 1,12 N2; 1,25 N4; 1,4 N6; 1,6 N8; 1,8 N10; 2,0 N12; 2,24 N14; 2,5 N16; 2,8 N18; 3,15 N20; 3,55 N22; 4,0 N24; 4,5 N26; 5,0 N28; 5,6 N30; 6,3 N32; 7,1 N34; 8,0 N36; 9,0 N38. Dois valores de prioridade, por exemplo, 4 e 2, têm os números correspondentes N24 e N12, respectivamente. Ao multiplicar esses valores e somar seus números correspondentes, o resultado é N36, ou seja, 8 ； Dividindo e subtraindo os números sequenciais, obtém-se N12, que é igual a 2 ； O cubo de 2: se multiplicarmos seu número sequencial N12 por 3, obtemos N36. Ou seja, 8 ； A raiz quadrada de 4 é obtida dividindo seu número sequencial N24 por 2, resultando em N12, que é igual a 2. E se quisermos encontrar a quarta potência de 2? N12*4=N48, não há isso aqui, o que fazer? Na lista acima, há um número que não foi mencionado: trata-se do 10. Seu número de sequência é N40. Para todos os números cujo número de sequência é maior que 40, basta considerar apenas a parte que é maior que 40. Por exemplo, para N48, basta considerar N8, ou seja, 1,6. Em seguida, multiplica-se esse valor por 10, resultando em 16. Se o número sequencial for N88, basta pegar o valor de N8, que é 1,6, e multiplicá-lo por 100, resultando em 160. Isso porque o número sequencial para 100 é N80, e para 1000 é N120, e assim por diante. Para fazer projetos mecânicos, basta usar esses 20 números por toda a vida. Mas, às vezes, é necessário usar a série R40, que possui 40 números, o que a torna ainda mais completa. Se isso não for suficiente, existe também a série R80. Eu já domino completamente a sequência R40; para cálculos simples, não preciso usar calculadora. Em resumo, trata-se da capacidade de resistência à torção do aço 45 com diâmetro de 40. Seu coeficiente de torção é 0,5*π*R^3. A tensão de torção é igual à metade do ponto de yield, ou seja, 180 MPa. O valor de pi é 3,15. Basta fazer os cálculos mentalmente para obter o resultado. Alguém disse que você não usa fator de segurança? Diga, devemos escolher 1,25, ou 1,5, ou 2? Hehe. A proporção áurea é 0,618, ou seja, 1,618; aqui também temos o valor 1,6. A sequência de raízes quadradas é a raiz quadrada de 1, a raiz quadrada de 2, a raiz quadrada de 3. É fácil de calcular, não é? (O número 3 é N19) Qual é o valor de π ao quadrado? É igual a 10. Fica mais fácil quando você calcula a estabilidade da barra de compressão, não é? O coeficiente de torção de um bastão circular é aproximadamente 0,1*D^3. Agora você consegue calcular o coeficiente de torção mentalmente, não é? Por que a rosca grande passa diretamente de M36 para M40? Por que a relação de transmissão das engrenagens é de 6,3 ou 7,1? Por que o aço perfurado possui um tamanho 12,6, que é raramente encontrado no mercado? Por que a fábrica terceirizada ligou dizendo que não há tubos quadrados de 140, mas sim de 120 e 160? Porque a série R5 tem prioridade sobre a série R20. Por que os parâmetros dos componentes padrão têm uma primeira sequência e uma segunda sequência? Em geral, a primeira sequência é a sequência R5. Por que a lista de orifícios para parafusos do Inventor tem um M11,2? Agora você sabe que não é um número inventado, certo? Há também a espessura das chapas de aço, o modelo dos perfis metálicos, o módulo dos engrenagens, todos os parâmetros funcionais e dimensionais dos componentes padrão, as tabelas de tolerâncias padrão, e assim por diante. A origem de todos esses elementos está, agora, começando a se esclarecer em nossas mentes. Pode-se dizer que já compreendemos metade do manual de design mecânico, bem como aqueles produtos industriais que ainda não foram criados. Portanto, ao projetar um produto, podemos criar uma série de produtos ao mesmo tempo, em vez de esperar até terminar o design para então realizar a chamada “padronização”” ； Além disso, se o produto for destinado a ser serializado, então podemos até projetá-lo sem ter um conhecimento detalhado das condições de uso reais, pois o sistema de prioridades já inclui todos os modelos nesse processo. As aplicações do sistema de prioridades, as listadas acima, são apenas uma pequena parte; existem inúmeras aplicações que ainda precisam ser desenvolvidas por nós. Memorize a sequência de prioridades, isso é algo que resolve o problema de uma vez por todas.