К вопросу перехода на измерительный контроль элементов проточной части динамических машин

К ВОПРОСУ ПЕРЕХОДА НА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ДИНАМИЧЕСКИХ МАШИН

На сегодняшний день основной задачей отечественного машиностроения является создание конкурентоспособной продукции по сравнению с зарубежными аналогами на основе повышения качества [1].

Как известно, качество продукции определяется не только технологией ее изготовления, но и эффективностью контроля: во многих случаях даже при недостаточно совершенной технологии изготовления с его помощью удается обеспечить высокое качество изделий, поступающих потребителю.

Хотя контроль готовой продукции сам по себе не улучшает ее качества, однако он препятствует поступлению к потребителю некачественных изделий. Достоверный контроль деталей и узлов, а также параметров изделий - надежная гарантия качества готовой продукции [2].

В настоящее время подтверждение соответствия качества динамических машин установленным требованиям производится при испытаниях. Причем все изготавливаемые машины должны подвергаться приемосдаточным испытаниям, которые включают в себя проверку их основных параметров на испытательном стенде.

Однако процесс испытания - это длительный и трудоемкий процесс, требующий тщательного анализа причин, каким-либо образом влияющих на точность конечного результата.

Результаты анализа приемо-сдаточных испытаний динамических машин показали, что процент выявленного брака мал, а затраты на проведение испытаний всей партии составляют немалую часть расходов производителя. Поэтому в сложившейся экономической ситуации актуальной задачей являются разработка и внедрение эффективных методик выполнения контроля, которые бы обеспечили достоверность результатов контроля при условии минимальной трудоемкости и стоимости последнего.

Одной из альтернатив параметрическим испытаниям является измерительный контроль основных элементов проточной части динамической машины, влияющих на форму ее рабочих характеристик. Четкое установление номенклатуры контролируемых размеров, необходимой точности измерений и значения контролируемых допусков при контроле каждого размера позволят производителю гарантировать качество выпускаемой им продукции, а также снизить ее себестоимость.

В реальных условиях каждая деталь проточной части динамической машины имеет отклонения от номинального размера, влияние которых на качественные показатели машины нужно учитывать. Отклонения от номинальных размеров этих деталей связаны с особенностью их изготовления и должны быть ограничены соответствующими допусками, при установлении которых должны учитываться технические требования к эксплуатационным характеристикам, ресурсу и надежности динамической машины [3].

Определение предельно допускаемых отклонений основных размеров деталей проточной части (таблица 1) должно производиться на основании экспериментально-статистических данных, полученных при помощи специально поставленных экспериментов и обработки результатов методами математической статистики [4].

Таблица 1 - Размеры элементов проточной части, влияющих на форму рабочих характеристик

Решение о том, находятся ли контролируемые размеры в пределах допуска, принимается по результатам их измерений. Поскольку результаты измерений всегда искажены погрешностями измерения, это неизменно приводит к ошибкам контроля, которые могут быть двух родов:

1) ошибочное забракование годного изделия;

2) признание годным фактически негодного изделия.

Очевидно, что эти ошибки имеют разное значение для изготовителя продукции. Ошибки первого рода приводят к прямым потерям изготовителя, так как ошибочное забракование годного изделия приводит к дополнительным затратам на исследование и доработку.

Ошибки второго рода непосредственно сказываются на потребителе, который получает некачественное изделие. Однако при нормальной организации отношений между изготовителем и потребителем брак, обнаруженный вторым, приводит к рекламациям и, в конечном итоге, к ущербу для изготовителя, который может оказаться большим по сравнению с ущербом из-за ошибочного забракования годного изделия. Поэтому следует сделать вывод, что, в первую очередь, в уменьшении ошибок контроля обоих родов заинтересован изготовитель [5].

Известно, что качество контроля зависит от точности используемых средств измерений. Причем для установления точности измерений, выполняемых при той или иной операции контроля, необходимо произвести анализ экономической целесообразности и расчет (или оценку) экономического эффекта, который может быть получен за счет повышения точности измерений.

Экономия, получаемая от повышения точности измерений, а следовательно, и от уменьшения погрешности измерений при измерительном контроле, образуется в результате:

- снижения потерь от пропуска дефектных изделий и браковки годных при выходном контроле;

- уменьшения потерь от браковки годной продукции при выходном контроле, а также потерь от штрафов и рекламаций из-за пропуска дефектной продукции в сферу потребления;

- сокращения затрат при пропуске дефектных деталей и узлов в производственный цикл;

- уменьшения времени простоя оборудования и потерь от аварий, поломок и т. д.

Следует подчеркнуть, что для надежной оценки потерь, вызываемых погрешностью измерений, требуется весьма значительный объем исходной информации, для получения которой часто необходимы трудоемкие и кропотливые эксперименты. Потери от погрешности измерений находят с учетом вида и параметров законов распределения измеряемого (контролируемого) параметра и погрешности измерений.

Зависимость, характеризующая связь потерь (в денежном выражении) с погрешностью измерений, называется функцией потерь, алгоритм формирования которой содержит в общем случае следующие элементы:

- анализ и классификацию выполняемых измерительных операций;

- расчетную или экспериментальную оценку погрешности измерений;

- определение источников потерь от погрешностей измерений;

- оценку значений технических показателей, характеризующих качество измерений и контроля (вероятность ошибок контроля, отклонения действительных значений параметров от заданных и т. п.);

- оценку технических показателей продукции;

- переход от технических показателей продукции к денежной оценке полученных результатов и потерь;

- построение функции потерь от погрешности измерений [6].

Однако какими бы не были экономические потери, связанные с измерительным контролем основных геометрических размеров гидравлических каналов динамической машины, даже при самом высоком уровне точности измерений, они будут значительно меньше, чем при проведении параметрических испытаний.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шаповал М.І. Менеджмент якості: Підручник. - К.: Т-во “Знання”, КОО, 2003.

2. Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология: Учебное пособие. - М.: Логос, 2001.

3. Павлович Л.А., Александров С.Л. Точность изготовления гидравлических устройств расходных систем. - М.: Машиностроение, 1986.

4. Байбиков А.С., Караханьян В.К. Гидродинамика вспомогательных трактов лопастных насосов. - М.: Машиностроение, 1982.

5. Рубичев Н.А., Фрумкин В.Д. Достоверность допускового контроля качества. - М.: Издательство стандартов, 1990.

6. Брюханов В.А. Методы повышения точности измерений в промышленности. - М.: Издательство стандартов, 1991.