【Перепубликация и обмен】Почему степень шероховатости равна 0,8, 1,6, 3,2, 6,3, 12,5?

Thread Content

Ниже приводится текст из официального аккаунта WeChat: «Люди, работающие с резервуарами под давлением» --------------------------------- Это имитация разделительной линии ----------------------------------------------------------------------- Знаете ли вы, почему значения грубости поверхности составляют 0,8, 1,6, 3,2, 6,3, 12,5? Знаете ли вы, почему диаметр цилиндров составляет 63, 80, 100, 125 мм? Знаете ли вы, почему давление в цилиндрах составляет 6,3, 16, 25, 31,5 бар? Знаете ли вы, почему спецификации резьбы составляют 6, 8, 10, 12, 14, 16? Знаете ли вы, откуда берутся данные из таблиц в руководствах по механическому проектированию и из таблиц параметров на образцах продукции? -------------------------------- Еще одна имитация разделительной линии ---------------------------------------------------------------------- Французский инженер Рено, увидев большое количество различных спецификаций для стальных кабелей, используемых в воздушных шарах, придумал следующий метод: он взял число 10 и возведение его в пятую степень, в результате чего получилось число 1,6. Затем он умножил это число несколько раз, в результате чего получилась серия чисел: 1,0, 1,6, 2,5, 4,0, 6,3. Это геометрическая прогрессия, при которой каждое следующее число в 1,6 раза больше предыдущего. Таким образом, существует всего 5 видов стальных кабелей с диаметром менее 10 мм, а также 5 видов кабелей с диаметром от 10 до 100 мм – а именно: 10, 16, 25, 40, 63. Но такое разделение слишком редкое, поэтому мистер Лей продолжил свои усилия и взял число 10 в степень 10, в результате чего была получена следующая шкала приоритетов R10: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0. Здесь коэффициент пропорциональности составляет 1,25. Следовательно, существует всего 10 видов стальных тросов с длиной до 10 единиц, а также 10 видов тросов с длиной от 10 до 100 единиц. Это уже более разумно. В этот момент кто-нибудь наверняка скажет, что в этой последовательности разница между предыдущими числами кажется незначительной — например, 1,0 и 1,25, разница просто отсутствует. Обычно я просто округляю такие числа. Но разница между 6,3 и 8,0 гораздо больше. Разве это разумно? Разумно это или нет, давайте приведём пример. Например, натуральные числа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 кажутся вполне логичными. Мы можем использовать эту последовательность чисел для начисления зарплат: Чжан Саню — 1000, а Ли Сы — 2000. Оба будут довольны. Внезапная инфляция: Чжану Саню выдать 8000, а Ли Сы — 9000. Раньше зарплата Ли Сы была в 2 раза выше, чем у Чжан Саня, а теперь — в 1,12 раза. Ты думаешь, Ли Сы согласится? Ведь он же руководитель, ему подойдет сумма в 16000. Чжан Сань не будет жаловаться на то, что у руководителя на 8000 больше. Для описания явлений в природе существуют два основных способа сравнения: «относительный» и «абсолютный»! Приоритетная система является относительной. Говорят, что у его продукции есть модели на 10 тонн, 20 тонн, 30 тонн и 40 тонн, но сейчас это кажется неразумным, не так ли? Если взять в два раза, то это должно быть 10 тонн, 20 тонн, 40 тонн, 80 тонн, или, сохраняя начальное и конечное значение, также 10 тонн, 16 тонн, 25 тонн, 40 тонн; коэффициент пропорции 1,6 будет разумным. Это и есть «стандартизация». На форумах часто можно услышать, как люди говорят о «стандартизации», но на самом деле они имеют в виду «стандартные компоненты». Работа, которая выполняется, заключается лишь в том, чтобы привести стандартные компоненты устройства в порядок, и это уже считается стандартизацией. На деле всё не так. Для настоящей стандартизации необходимо сначала упорядочить все параметры вашего продукта в соответствии с системой приоритетов, а затем таким же образом упорядочить функциональные параметры и размеры всех компонентов. Натуральные числа бесконечны, но в глазах инженеров-механиков в мире существует всего 10 чисел — это приоритетные числа R10. К тому же, при умножении, делении, возведении в степень и извлечении квадратного корня этих 10 чисел, результаты также остаются среди этих 10 чисел! Как это удивительно! Когда вы проектируете и не знаете, какой размер выбрать, просто выберите один из этих 10 вариантов — как же это удобно! 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. Два приоритетных числа, например 4 и 2, имеют соответственно номера N24 и N12. Если умножить эти номера и сложить полученные результаты, то получится N36, то есть 8 ； Делим, вычитаем номера, получаем N12, то есть 2 ； Куб числа 2: если умножить его номер N12 на 3, получится N36, то есть 8 ； Квадратный корень из 4: если разделить его номер N24 на 2, получится N12, то есть 2. А что, если найти четвертую степень от 2? N12*4=N48, здесь этого нет, что делать? В приведенном выше списке отсутствует одно число — это 10; его номер — N40. Для всех номеров, больших чем 40, берется только та часть числа, которая больше 40. Например, для N48 берется число N8, то есть 1,6. Затем это число умножается на 10, в результате получается 16. Если номер — N88, то для N8 получаем 1,6, затем умножаем на 100, что даёт 160. При этом номер 100 соответствует N80, а номер 1000 — N120, и так далее. Для проектирования машин достаточно всего лишь этих 20 чисел на всю жизнь. Но иногда требуется использовать серию R40 — в ней 40 чисел, что делает её более совершенной. Если этого недостаточно, существует также серия R80. Я знаю числовую последовательность R40 наизусть, поэтому для обычных вычислений мне совсем не нужен калькулятор. Проще говоря, речь идет о способности противостоять кручению стали 45 диаметром 40. Коэффициент кручения равен 0,5*π*R^3. Нагрузка на кручение определяется как половина значения предела пластичности, то есть 180 МПа. Значение π берется равным 3,15. Достаточно произвести несколько арифметических операций в уме, и результат будет сразу получен. Кто-то говорит, что вы не учитываете коэффициент безопасности? Ну, скажите, брать 1,25, 1,5 или 2? Хе-хе. Золотое сечение 0,618, то есть 1,618, здесь также 1,6. Последовательность квадратных корней — это корень из 1, корень из 2, корень из 3, ведь их легко найти, не так ли? (Номер 3 — N19) Чему равно квадрат π? Это равно 10. Ведь тогда, когда вы рассчитываете устойчивость стержня, всё становится проще, верно? Коэффициент изгиба круглого стержня составляет примерно 0,1*D^3. Теперь вы можете вычислить коэффициент изгиба в уме, не так ли? Почему большие винты переходят сразу от M36 к M40? Почему передаточное число шестерен составляет 6,3 или 7,1? Почему у профильной стали существует редко встречающийся на рынке размер 12,6? Почему подрядчик звонит и говорит, что квадратных труб диаметром 140 нет, а есть диаметрами 120 и 160? Потому что система чисел R5 имеет приоритет перед системой чисел R20. Почему у параметров стандартных деталей есть первая и вторая серии? Как правило, первая последовательность — это последовательность R5. Почему в списке резьбовых отверстий Inventor есть M11.2? Теперь вы знаете, что это не выдуманное число, верно? Также толщина стальных пластин, тип профильной стали, модуль зубчатых колес, все параметры стандартных деталей, функциональные и размерные характеристики всех промышленных изделий, таблицы стандартных допусков и так далее — источники всего этого постепенно становятся ясными в наших умах. Можно сказать, что мы уже поняли половину руководства по машиностроению, а также те промышленные изделия, которые ещё не созданы. Таким образом, при проектировании продукта мы можем одновременно создать целую серию изделий, вместо того чтобы сначала разработать его, а затем уже применять так называемую «стандартизацию»” ； Более того, если продукт предназначен для сериализации, мы можем проектировать его даже без полного понимания реальных условий эксплуатации, поскольку система приоритетов уже включает в себя все модели. Применение систем приоритетов — то, что перечислено выше, — это лишь капля в море; нас ждет бесчисленное количество возможностей для их разработки. Запомните порядок приоритетов — это решение на всю жизнь.