【Compartir/Republicar】¿Por qué la rugosidad es 0,8, 1,6, 3,2, 6,3, 12,5?

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Lo siguiente está tomado de la cuenta oficial de WeChat: Pressure Vessel People --------------------------------- Como si fuera una línea divisoria ----------------------------------------------------------------------- ¿Sabe usted por qué los valores de rugosidad son 0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5? ¿Sabe usted por qué el diámetro de los cilindros hidráulicos es 63, 80, 100, 125? ¿Sabe usted por qué la presión en los cilindros hidráulicos es 6.3, 16, 25, 31.5? ¿Sabe usted por qué las especificaciones de las roscas son 6, 8, 10, 12, 14, 16? ¿Sabe usted cómo se determinan los valores que aparecen en las tablas de los manuales de diseño mecánico y en las hojas de especificaciones de los productos? -------------------------------- Otra vez, como si fuera una línea divisoria ---------------------------------------------------------------------- El ingeniero francés Renault, al ver la gran variedad de especificaciones para las cuerdas de acero utilizadas en los globos aerostáticos, ideó una solución: elevó 10 a la potencia 5, obteniendo así el número 1.6. Luego, multiplicando este número varias veces, obtuvo cinco valores prioritarios: 1.0, 1.6, 2.5, 4.0, 6.3. Se trata de una secuencia geométrica, donde cada número es 1.6 veces mayor que el anterior. Así, existen solo 5 tipos de cuerdas de acero con un diámetro inferior a 10; y también 5 tipos de cuerdas de acero con un diámetro entre 10 y 100: 10, 16, 25, 40, 63. Pero esta forma de clasificar es demasiado poco precisa. Por eso, el señor Lei siguió trabajando y calculó 10 elevado a la potencia 10. De este modo, se obtuvo la siguiente escala de prioridades para R10: 1.0, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0. La razón entre estos valores es 1.25. Así, existen solo 10 tipos de cables de acero con un diámetro menor o igual a 10, y también 10 tipos entre 10 y 100. Esto resulta más razonable. Seguramente alguien dirá que en esta secuencia, las cifras iniciales no parecen diferir mucho entre sí; por ejemplo, 1.0 y 1.25 no tienen casi ninguna diferencia. Normalmente, yo redondeo esas cifras. Pero la diferencia entre 6.3 y 8.0 es bastante grande. ¿Es eso razonable? Razonable o no, hagamos una analogía. Por ejemplo, los números naturales 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 parecen ser una secuencia lógica. Podemos utilizar esta secuencia para pagar salarios: darle a Zhang San 1000 y a Li Si 2000. De esta manera, ambos estarán satisfechos. De repente, la inflación hace que a Zhang San se le pague 8000, y a Li Si, 9000. Antes, el salario de Li Si era el doble que el de Zhang San; ahora es 1,12 veces mayor. ¿Crees que Li Si estará dispuesto? Él es el supervisor, así que 16.000 sería una cantidad adecuada para él. Zhang San no se quejará de que el supervisor reciba 8.000 más que él. Para analizar los fenómenos de la naturaleza, existen dos métodos de comparación: el “relativo” y el “absoluto” El sistema de prioridades es relativo. Algunos dicen que las especificaciones de sus productos son de 10 toneladas, 20 toneladas, 30 toneladas y 40 toneladas. Ahora, eso parece poco razonable, ¿no? Si se toma el doble, deberían ser 10 toneladas, 20 toneladas, 40 toneladas, 80 toneladas. O bien, manteniendo los valores iniciales y finales, también deberían ser 10 toneladas, 16 toneladas, 25 toneladas, 40 toneladas. Un ratio de 1.6 sería razonable en este caso. Eso es lo que se entiende por “estandarización”. En los foros, a menudo se escucha a la gente hablar de “estandarización”, pero en realidad lo que quieren decir es “piezas estándar”. Lo que se hace es simplemente organizar las piezas estándar del dispositivo completo; eso se considera estandarización, pero en realidad no es así. La verdadera estandarización consiste en ordenar todos los parámetros de su producto según un sistema de prioridades. Además, es necesario ordenar también los parámetros funcionales y las dimensiones de todas las piezas componentes, utilizando el mismo sistema de prioridades. Los números naturales son infinitos, pero para los diseñadores mecánicos, en el mundo solo existen 10 números: se trata de los números de prioridad R10. Además, al multiplicar, dividir, elevar a potencia o extraer la raíz cuadrada de estos 10 números, los resultados también están entre esos mismos 10 números. ¡Qué maravilloso! Cuando estás diseñando y no sabes qué tamaño elegir, ¡basta con escoger entre estos 10 números! Qué práctico, ¿verdad? 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. Dos valores de prioridad, por ejemplo 4 y 2, tienen los números de serie N24 y N12 respectivamente. Al multiplicar estos valores y sumar sus números de serie, el resultado es N36, es decir, 8 ； Al dividir y restar los números de secuencia, se obtiene N12; es decir, el resultado es 2 ； El cubo de 2; si se multiplica su número de serie N12 por 3, se obtiene N36. Es decir, 8 ； La raíz cuadrada de 4: si se divide su número de orden N24 entre 2, se obtiene N12, que es 2. ¿Y qué pasa si queremos calcular la cuarta potencia de 2? N12*4=N48, aquí no está, ¿qué hago? En la lista de arriba, hay un número que no está indicado: se trata del 10. Su número de serie es N40. Para aquellos cuyo número de serie sea mayor que 40, solo se tiene en cuenta esa parte superior a 40. Por ejemplo, en el caso de N48, se toma solo el número N8, es decir, 1,6. Luego, ese valor se multiplica por 10, lo que da como resultado 16. Si el número de serie es N88, entonces, para N8 se obtiene 1,6; al multiplicar esto por 100, se obtiene 160. Esto se debe a que el número de serie de 100 es N80, y el de 1000 es N120, y así sucesivamente. Para el diseño mecánico, basta con estos 20 números para toda la vida. Pero a veces es necesario utilizar la serie R40; con 40 números, todo está más completo. Si eso no es suficiente, existe también la serie R80. Ya conozco de memoria la serie R40; para los cálculos cotidianos, no necesito usar calculadora en absoluto. En resumen, se trata de la capacidad de resistencia a la torsión del acero 45 con un diámetro de 40. Su coeficiente de torsión es 0.5*π*R^3. La tensión de torsión se calcula tomando la mitad del valor de resistencia a la flexión, es decir, 180 MPa. Se utiliza π igual a 3.15. Basta sumar o restar los valores correspondientes para obtener el resultado rápidamente. ¿Alguien dijo que no se tiene en cuenta un factor de seguridad? Dime, ¿se elige 1.25, o 1.5, o 2? Jeje. La proporción áurea es 0,618; también puede ser 1,618. Aquí también aparece el valor 1,6. La secuencia de raíces cuadradas es la raíz cuadrada de 1, la raíz cuadrada de 2, la raíz cuadrada de 3… Es fácil calcularlas, ¿verdad? (El número de serie 3 es N19) ¿Cuánto es el cuadrado de π? Es igual a 10. ¿No es más sencillo cuando calculas la estabilidad de la barra de presión? El coeficiente de torsión de una barra circular es aproximadamente 0,1*D^3. Ahora ya puedes calcular el coeficiente de torsión mentalmente, ¿verdad? ¿Por qué los tornillos grandes pasan directamente de M36 a M40? ¿Por qué la relación de transmisión de los engranajes es de 6.3 o 7.1? ¿Por qué existe en las barras de acero una categoría número 12.6 que es muy poco común en el mercado? ¿Por qué la fábrica subcontratada llama para decir que no hay tubos cuadrados de 140, pero sí de 120 y 160? Porque el sistema numérico R5 tiene prioridad sobre el sistema numérico R20. ¿Por qué los parámetros de las piezas estándar tienen una primera secuencia y una segunda secuencia? En general, la primera secuencia es la secuencia R5. ¿Por qué hay un M11.2 en la lista de orificios para tornillos de Inventor? Ahora ya sabes que no es un número inventado, ¿verdad? También está el espesor de las placas de acero, el modelo de los perfiles metálicos, el módulo de los engranajes, todos los parámetros funcionales y dimensionales de las piezas estándar, las tablas de tolerancias estándar, y así sucesivamente. En este momento, su origen se va aclarando poco a poco en nuestras mentes. Se puede decir que ya hemos comprendido la mitad del manual de diseño mecánico, así como aquellos productos industriales que aún no se han creado. Por lo tanto, al diseñar un producto, podemos crear toda una serie de ellos al mismo tiempo, en lugar de esperar a terminar el diseño para luego proceder con la llamada “estandarización”” ； Además, si el producto está destinado a ser serializado, entonces incluso podemos diseñarlo sin conocer demasiado bien las condiciones reales de uso, ya que el sistema de prioridades ya incluye todos los modelos posibles. Las aplicaciones del sistema de prioridades que se han mencionado arriba son solo una pequeña fracción de las posibilidades; existen innumerables aplicaciones que aún estamos por descubrir. Recuerda primero el sistema de prioridades; es algo que se puede hacer de una vez por todas.