Принцип предпочтительности

Практически во всех изделиях, даже нестандартных, есть стандартные элементы, например, значения размеров или допуски у деталей. Обычно типоразмеры деталей и типовых соединений, ряды допусков, посадок и другие параметры стандартизуют одновременно для многих отраслей промышленности. Чтобы повысить уровень взаимозаменяемости и уменьшить номенклатуру изделий при разработке стандартов и унификации применяют принцип предпочтительности.

Принцип предпочтительности заключается в установлении нескольких рядов значений стандартизуемых параметров с тем, чтобы при их выборе первый ряд предпочесть второму, второй - третьему. Т.е. все стандартные параметры изделий должны иметь не оригинальные значения, а стандартные, взятые из ряда предпочтительных чисел.

Ряды предпочтительных чисел должны удовлетворять следующим требованиям:

1) представлять рациональную систему градаций, отвечающую потребностям производства и эксплуатации;

2) быть бесконечными в уменьшении и увеличении чисел;

3) включать все последовательные десятикратные или дробные значения каждого числа ряда;

4) быть простыми и легко запоминающимися.

Наиболее широко используют ряды предпочтительных чисел, построенные по принципу геометрической прогрессии. Каждое число прогрессии является произведением её предыдущего числа на знаменатель прогрессии А. Очень удобными оказались геометрические прогрессии, включающие число 1 и имеющие . В соответствии с рекомендациями ИСО установлены ряды предпочтительных чисел со знаменателями А_n:

1) ряд R5: ;

2) ряд R10: ;

3) ряд R20: ;

4) ряд R40: ;

5) ряд R80: ;

6) ряд R160: .

Положительные свойства геометрической прогрессии:

1 Количество членов в каждом десятичном интервале на протяжении всей прогрессии постоянно и равно степени ряда прогрессии.

2 Произведение или частное двух любых членов прогрессии является членом этой прогрессии.

3 Целые положительные или отрицательные степени любого члена прогрессии всегда являются её членами.

4 Члены ряда R10 удваиваются через каждые три члена; R20- через каждые шесть; R40- через каждые 12; R80- через каждые 24; R160- через каждые 48 членов.

5 В рядах R 10.20.40.80.160 содержится число 3,15, почти равное числу p. Благодаря этому площади валов будут входить в ряд, если диаметр входит в ряд.

6 Ряд R40 включает предпочтительные числа 375, 750, 1500, 3000, имеющие особое значение в электротехнике, т.к. представляют собой синхронные частоты вращения валов электродвигателей (об/мин).

ГОСТ устанавливает 4 основных ряда предпочтительных чисел (R5; R10; R20; R40) и 2 дополнительных (R80; R160;).

В четыре основных ряда предпочтительных чисел (R5; R10; R20; R40) входят округлённые числа. Почти во всех случаях необходимо использовать 40 основных предпочтительных чисел, входящих в четыре ряда Отступление от предпочтительных чисел и их рядов допускается в двух случаях:

1) если округление до предпочтительного числа выходит за пределы допускаемой погрешности;

2) если значения параметров технических объектов подчиняются закономерности, отличной от геометрической прогрессии.

Рядами R80 и R160 допускается пользоваться в порядке исключения, если округление до чисел основных рядов приводит к потере эффективности технического решения.

При установлении размеров или параметров их значения следует брать из основных рядов предпочтительных чисел. При этом числа ряда R5 необходимо предпочесть числам ряда R10, ряда R10 - числам ряда R20, ряда R20 - числам ряда R40.

На практике используют также выборочные ряды предпочтительных чисел, которые получают ограничением соответствующего ряда. Например, ряд R5/2 - выборочный ряд, составленный из членов ряда R5 и ограниченный числами 1 и 1000000.

Допускается использовать производные ряды предпочтительных чисел, если стандартизуемый параметр не подчиняется геом.прогрессии.

Иногда применяют ряды предпочтительных чисел, построенные по арифметической прогрессии или ступенчато-арифметические ряды (например - ряды диаметров метрических резьб:).

В радиотехнике часто применяют предпочтительные числа, построенные по рядам Е:

1) ряд Е3: А_n= ;

2) ряд Е6: А_n= ;

3) ряд Е12: А_n= ;

4) ряд Е24: А_n= ;

5) ряд Е48: А_n= ;

6) ряд Е96: А_n= .

Ряды Е3, Е6, Е12, Е24 являются основными, а ряды Е48, Е96 - дополнительными.

Введение единого порядка при переходе от одних числовых значений параметров к другим во всех отраслях промышленности уменьшает количество типоразмеров, способствует экономному расходу материалов и взаимоувязке различных изделий.

Ряды предпочтительных чисел служат основой для создания стандартных параметрических рядов изделий.

Параметрическим рядом называют закономерно построенную в определённом диапазоне совокупность числовых значений главного параметра изделий одного функционального назначения.

Разновидностью параметрического ряда является типоразмерный ряд. На базе параметрических рядов создают конструктивные ряды конкретных моделей изделий одинаковой конструкции и назначения. Критерием для выбора конкретного ряда является минимум затрат на изготовление и эксплуатацию изделия.