Понятийный аппарат разделов: метрология, стандартизация и сертификация

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева» Кафедра Управление качеством и сертификации Рекомендовано для использования в учебном процессе методической комиссией института машиноведения и мехатроники протокол № 5 от 26 мая 2017года В.С. Байделюк, Я.С. Гончарова МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ Курс лекций Для направлений подготовки 15.03.02 «Технологические машины и оборудование» 23.03.02 «Наземные транспортно-технологические комплексы» 44.03.04 «Профессиональное обучение» (Химические производства) всех направленностей и форм обучения Красноярск 2017 Байделюк В.С., Гончарова Я.С., Метрология, стандартизация и сертификация: Курс лекций для направлений подготовки 15.03.02 «Технологические машины и оборудование», 23.03.02 «Наземные транспортно-технологические комплексы», 44.03.04 «Профессиональное обучение» (Химические производства) всех направленностей и форм обучения. – Красноярск.: СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2017. - 191с. Рассматривается понятийный аппарат разделов: метрология, взаимозаменяемость, стандартизация, и сертификация; освещены основные положения стандартов единой системы допусков и посадок гладких цилиндрических соединений; шпоночных, шлицевых, зубчатых, резьбовых и конических соединений, подшипников качения, анализа размерных цепей. Составители: к.т.н., доцент, профессор кафедры УКС Байделюк В.С. канд.пед.наук, доцент, доцент кафедры УКС Гончарова Я.С. СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….4 РАЗДЕЛ 1 МЕТРОЛОГИЯ……………………………………………....5 Лекция 1 Тема 1.1 Сущность и содержание метрологии…………….5 Лекция 2 Тема 1.2 Средства измерений…………………………………13 Лекция 3 Тема 1.3 Правовые основы метрологической деятельности……24 РАЗДЕЛ 2 ОСНОВЫ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ…………………31 Лекция 4 Тема 2.1 Основные понятия и терминология…………………….31 Лекция 5 Тема 2.2 Нормирование параметров шероховатости поверхности…………………………………………………………………...42 Лекция 6 Тема 2.3 Единая система допусков и посадок для гладких цилиндрических сопряжений………………………………………………...48 Лекция 7 Тема 2.3 Единая система допусков и посадок для гладких цилиндрических сопряжений ………………………………………………..59 Лекция 8 Тема 2.4 Контроль гладких цилиндрических деталей с помощью калибров……………………………………………………………………….67 Лекция 9 Тема 2.5 Система допусков и посадок подшипников качения….73 Лекция 10 Тема 2.6.1 Взаимозаменяемость шпоночных соединений….. ..82 Тема 2.6.2 Взаимозаменяемость шлицевых соединений………87 Лекция 11 Тема 2.6.3 Взаимозаменяемость зубчатых передач………96 Лекция 12 Тема 2.7 Взаимозаменяемость резьбовых соединений……….102 Лекция 13 Тема 2.8 Допуски углов. Взаимозаменяемость конических соединений…………………………………………………………………..112 Лекция 14 Тема 2.9 Анализ размерных цепей…………………………….119 РАЗДЕЛ 3 СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ………….126 Лекция 15 Тема 3.1 Сущность стандартизации…………………………..126 Лекция 16 Тема 3.2 Основы сертификации……………………………….150 Лекция 17 Тема 3.3 Организационно-методические принципы сертификации в Российской Федерации…………………………………..162 ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………187 СПИСОК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ………………………….188 ПЕРЕЧЕНЬ КЛЮЧВЫХ СЛОВ……………………………………..190 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………….191 ВВЕДЕНИЕ Дисциплина «Метрология, стандартизация и сертификация» для направлений подготовки 15.03.02 «Технологические машины и оборудование», 23.03.02 «Наземные транспортно-технологические комплексы», а так же дисциплина «Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость» для направления подготовки 44.03.04 «Профессиональное обучение» (Химические производства) всех направленностей и форм обучения включена в федеральную компоненту цикла «общепрофессиональные дисциплины». По своему содержанию дисциплина является комплексной, междисциплинарной, объединяющей дисциплины инженерной подготовки: теория механизмов и машин, сопротивление материалов, детали машин, технология машиностроения, основы конструирования и проектирования машин. Освоение дисциплин «Метрология, стандартизация и сертификация», «Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость» в методическом единстве с отмеченными выше дисциплинами, является частью профессиональной подготовки бакалавров в высших учебных заведениях. Сведения, полученные студентами при изучении дисциплины, практически осваиваются, закрепляются и развиваются при последующем использовании как в общепрофессиональных и специальных дисциплинах, так и в курсовых и дипломных проектах. Дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация», «Метрология, стандартизация и взаимозаменяемость» состоят из трех взаимосвязанных дисциплин: метрология, стандартизация и взаимозаменяемость, сертификация. Учитывая специфику деятельности выпускников при изучении дисциплины на аудиторных занятиях больше внимания уделяется разделам «Метрология» и «Стандартизация и взаимозаменяемость». РАЗДЕЛ 1 МЕТРОЛОГИЯ Лекция 1 Тема 1.1 Сущность и содержание метрологии 1.1.1 Метрология – наука об измерениях 1.1.2 Виды измерений 1.1.3 Физические величины как объект измерения 1.1.4 Международная система единиц физических величин 1.1.1 Метрология – наука об измерениях Метрология (от греч. «метро» - мера, «логос» - учение) – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности. Современная метрология включает три составляющие: законодательную метрологию, фундаментальную (научную) и практическую (прикладную) метрологию. Метрология как наука и область практической деятельности возникла в древние времена. Основой системы мер в древнерусской практике послужили древнеегипетские единицы измерений, а они в свою очередь были заимствованы в Древней Греции и Риме. Естественно, что каждая система мер отличалась своими особенностями, связанными не только с эпохой, но и с национальным менталитетом. Наименования единиц и их размеры соответствовали возможности осуществления измерений «подручными» способами, не прибегая к специальным устройствам. Так, на Руси основными единицами длины были пядь и локоть, причем пядь служила основной древнерусской мерой длины и означала расстояние между концами большого и указательного пальца взрослого человека. Позднее, когда появилась другая единица – аршин – пять (1/4 аршина) постепенно вышла из употребления. Мера «локоть» пришла к нам из Вавилона и означала расстояние от сгиба локтя до конца среднего пальца руки ( иногда – сжатого кулака или большого пальца). С ХVIII в. в России стали применяться дюйм, заимствованный из Англии (назывался он «палец»), а также английский фут. Особой русской мерой была сажень, равная трем локтям (около 152 см), и косая сажень (около 248 см). Указом Петра 1 русские меры длины были согласованы с английскими, и это по существу – первая ступень гармонизации российской метрологии с европейской. Метрическая система мер была введена во Франции в 1840г. Значимость ее принятия в России подчеркнул Д.И. Менделеев, предсказав большую роль всеобщего распространения метрической системы как средства содействия «будущему желанному сближению народов». С развитием науки и техники требовались новые измерения и новые единицы измерения, что в свою очередь стимулировало совершенствование фундаментальной и прикладной метрологии. Первоначально прототип единиц измерения искали в природе, исследуя макрообъекты и их движение. Так, секундой стали считать часть периода обращения Земли вокруг оси. Постепенно поиски переместились на атомный и внутриатомный уровень. В результате уточнялись «старые» единицы (меры) и появились новые. Так, в 1983 г. было принято новое определение метра: это длина пути, проходимого светом в вакууме за 1/299792458 долю секунды. Это стало возможным после того, как скорость света в вакууме (299792458 м/с) в метрологии приняли в качестве физической константы. Интересно отметить, что теперь с точки зрения метрологических правил метр зависит от секунды. В 1988 г. на международном уровне были приняты новые константы в области измерений электрических единиц и величин, а в 1989 г. принята новая Международная практическая температурная шкала МТШ-90. Вместе с развитием фундаментальной и практической метрологии происходило становление законодательной метрологии. Законодательная метрология – это раздел метрологии, включающий комплексы взаимосвязанных и взаимообусловленных общих правил, а также другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроле со стороны государства, направленные на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений. Законодательная метрология служит средством государственного регулирования метрологической деятельности посредством законов и законодательных положений, которые вводятся в практику через Государственную метрологическую службу и метрологические службы государственных органов управления и юридических лиц. К области законодательной метрологии относятся испытания и утверждение типа средств измерений и их поверка и калибровка, сертификация средств измерений, государственный метрологический контроль и надзор за средствами измерений. Метрологические правила и нормы законодательной метрологии гармонизованы с рекомендациями и документами соответствующих международных организаций. Тем самым законодательная метрология способствует развитию международных экономических и торговых связей и содействует взаимопониманию в международном метрологическом сотрудничестве. Рассмотрим содержание основных понятий фундаментальной и практической метрологии. Измерения как основной объект метрологии связаны как с физическими величинами, так и с величинами, относящимися к другим наукам (математике, психологии, медицине, общественным наукам и др.). Далее будут рассматриваться понятия, относящиеся к физическим величинам. Физической величиной называют одно из свойств физического объекта (явления, процесса), которое является общим в качественном отношении для многих физических объектов, отличаясь при этом количественным значением. Так, свойство «прочность» в качественном отношении характеризует такие материалы, как сталь, дерево, ткань, стекло и многие другие, в то время как степень (количественное значение) прочности – величина для каждого из них совершенно разная. Измерением называют совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины и позволяющего сопоставить с нею измеряемую величину. Полученное значение величины и есть результат измерений. Интересно отметить соответствие в целом этой современной трактовки с толкованием данного термина философом П.А. Флоренским, которое вошло в «Техническую энциклопедию» издания 1931 г.: «Измерение – основной познавательный процесс науки и техники, посредством которого неизвестная величина количественно сравнивается с другою, однородною с ней и считаемою известной». Одна из главных задач метрологии – обеспечение единства измерений – может быть решена при соблюдении двух условий, которые можно назвать основополагающими: выражение результатов измерений в единых узаконенных единицах; установление допустимых ошибок (погрешностей) результатов измерений и пределов, за которые они не должны выходить при заданной вероятности. Погрешностью называют отклонение результата измерений от действительного (истинного) значения измеряемой величины. Формально погрешность можно представить выражением Δ = X – Q , где Δ – абсолютная погрешность измерения; Х – измеренное значение физической величины; Q – физическая величина (истинное значение физической величины). Погрешности классифицируют по нескольким признакам. Общеприняты и практически непротиворечивы классификации погрешностей измерений по формам их выражения: абсолютные погрешности – выражают в единицах измеряемой величины, а относительные – могут быть выражены в неименованных или именованных относительных единицах, например в процентах или в промилле. Классификация погрешностей измерений по источникам возникновения несколько разнообразней и запутанней. Наиболее логичным представляется следующее деление погрешностей их возникновения: инструментальные погрешности (погрешности средств измерений или аппаратурные погрешности); погрешности метода (методические погрешности измерения); погрешности «условий» (погрешности из-за отличия условий измерения от нормальных); субъективные погрешности (погрешности оператора, личные или личностные погрешности). По характеру проявления выделим две категории погрешностей: систематические и случайные. Систематическая погрешность остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одного и того же параметра. Случайная погрешность изменяется при повторных измерениях одного и того - же параметра случайным образом. Значение случайной погрешности заранее неизвестно, оно возникает из-за множества неуточненных факторов. Случайные погрешности нельзя исключить полностью, но их влияние может быть уменьшено путем обработки результатов измерений. 1.1.1 Виды измерений Измерения различают по способу получения информации, по характеру изменений измеряемой величины в процессе измерений, по количеству измерительной информации, по отношению к основным единицам. П о с п о с о б у п о л у ч е н и я и н ф о р м а ц и и измерения разделяют на прямые, косвенные, совокупные и совместные. Прямые измерения – это непосредственное сравнение физической величины с ее мерой. Например, при определении длины предмета линейкой происходит сравнение искомой величины (количественного выражения значения длины) с мерой, т.е. линейкой. Косвенные измерения отличаются от прямых тем, что искомое значение величины устанавливают по результатам прямых измерений таких величин, которые связаны с искомой определенной зависимостью. Так. если измерить силу тока амперметром, а напряжение вольтметром, то по известной функциональной взаимосвязи всех трех величин можно рассчитать мощность электрической цепи. Совокупные измерения сопряжены с решением системы уравнений, составляемых по результатам одновременных измерений нескольких однородных величин. Решение системы уравнений дает возможность вычислить искомую величину. Совместные измерения - это измерения двух или более неоднородных физических величин для определения зависимости между ними. Совокупные и совместные измерения часто применяют в измерениях различных параметров и характеристик в области электротехники. П о х а р а к т е р у и з м е н е н и я и з м е р я е м о й в е л и ч и- н ы в процессе измерений бывают статистические, динамические и статические измерения. Статистические измерения связаны с определением характеристик случайных процессов, звуковых сигналов, уровня шумов и т.д. Статические измерения имеют место тогда. когда измеряемая величина практически постоянна. Динамические измерения связаны с такими величинами, которые в процессе измерений претерпевают те или иные измерения. Статические и динамические измерения в идеальном виде на практике редки. П о к о л и ч е с т в у и з м е р и т е л ь н о й и н ф о р м а ц и и различают однократные и многократные измерения. Однократные измерения – это одно измерение одной величины, т.е. число измерений равно числу измеряемых величин. Практическое применение такого вида измерений всегда сопряжено с большими погрешностями, поэтому следует проводить не менее трех однократных измерений и находить конечный результат как среднее арифметическое значение. Многократные измерения характеризуются превышением числа измерений количества измеряемых величин. Обычно минимальное число измерений в данном случае больше трех. Преимущество многократных измерений – в значительном снижении влияний случайных факторов на погрешность измерения. П о о т н о ш е н и ю к о с н о в н ы м е д и н и ц а м измерения делят на абсолютные и относительные. Абсолютными измерениями называют такие, при которых используются прямое измерение одной (иногда нескольких) основной величины и физическая константа. Так, в известной формуле Эйнштейна E=mc2 масса (m) – основная физическая величина, которая может быть измерена прямым путем (взвешиванием), а скорость света (с) – физическая константа. Относительные измерения базируются на установлении отношения измеряемой величины к однородной, применяемой в качестве единицы. Естественно, что искомое значение зависит от используемой единицы измерений. С измерениями связаны такие понятия, как «шкала измерений», «принцип измерений», «метод измерений». Шкала измерений – это упорядоченная совокупность значений физической величины, которая служит основой для ее измерения. Поясним это понятие на примере температурных шкал. В шкале Цельсия за начало отсчета принята температура таяния льда, а в качестве основного интервала (опорной точки) – температура кипения воды. Одна сотая часть этого интервала является единицей температуры (градус Цельсия). В температурной шкале Фаренгейта за начало отсчета принята температура таяния смеси льда и нашатырного спирта (либо поваренной соли), а в качестве опорной точки взята нормальная температура тела здорового человека. За единицу температуры (градус Фаренгейта) принята одна девяносто шестая часть основного интервала. По этой шкале температура таяния льда равна + 32оF, а температура кипения воды + 212оF. Таким образом, если по шкале Цельсия разность между температурой кипения воды и таяния льда составляет 100о С, то по Фаренгейту она равна 180оF. На этом примере мы видим роль принятой шкалы как в количественном значении измеряемой величины так и в аспекте обеспечения единства измерений. В данном случае требуется находить отношение размеров единиц, чтобы можно было сравнить результаты измерений, т.е. to F/to C. В метрологической практике известны несколько разновидностей шкал: шкала наименований, шкала порядка, шкала интервалов, шкала отношений и др. Шкала наименований – это своего рода качественная, а не количественная шкала, она не содержит нуля и единиц измерений. Примером может служить атлас цветов (шкала цветов). Процесс измерения заключается в визуальном сравнении окрашенного предмета с образцами цветов (эталонными образцами атласа цветов). Поскольку каждый цвет имеет немало вариантов, такое сравнение под силу опытному эксперту, который обладает не только практическим опытом, но и соответствующими особыми характеристиками зрительных возможностей. Шкала порядка характеризует значение измеряемой величины в баллах (шкала землетрясений, силы ветра, твердости физических тел и т.п.). Шкала интервалов (разностей) имеет условные нулевые значения, а интервалы устанавливаются по согласованию. Такими шкалами являются шкала времени, шкала длины. Шкала отношений имеет естественное нулевое значение, а единица измерений устанавливается по согласованию. Например, шкала массы ( обычно мы говорим «веса»), начинаясь от нуля, может быть градуирована по-разному в зависимости от требуемой точности взвешивания (сравните бытовые и аналитические весы). 1.1.2 Физические величины как объект измерений Объектом измерений являются физические величины, которые принято делить на основные и производные. Основные величины не зависимы друг от друга, но они могут служить основой для установления связей с другими физическими величинами, которые называют производными от них. Вспомним уже упомянутую формулу Эйнштейна, в которую входит основная единица – масса, а энергия – это производная единица, зависимость между которой и другими единицами определяет данная формула. основным величинам соответствуют основные единицы измерений, а производным – производные единицы измерений. Совокупность основных и производных единиц называется системой единиц физических величин. Первой системой единиц считается метрическая система, где за основную единицу длины был принят метр, за единицу веса ( в то время не делали различий между понятиями «вес» и «масса») - вес 1 см3 химически чистой воды при температуре около + 4о С - грамм (позже – килограмм). В 1799 г. были изготовлены первые прототипы (эталоны) метра и килограмма. Кроме этих двух единиц метрическая система в своем первоначальном варианте включала еще и единицы площади (ар – площадь квадрата со стороной 10 м), объема (стер, равный объему куба с ребром 10 м), вместимости (литр, равный объему куба с ребром 0,1 м). Таким образом, в метрической системе еще не было четкого подразделения единиц величин на основные и производные. Понятие системы единиц как совокупности основных и производных впервые предложено немецким ученым К.Ф. Гауссом в 1832 г. В качестве основных в этой системе были приняты: единица длины – миллиметр, единица массы – миллиграмм, единица времени – секунда. Эту систему единиц назвали абсолютной. В 1881 г. была принята система единиц физических величин СГС, основными единицами которой были: сантиметр – единица длины, грамм – единица массы, секунда – единица времени. Производными единицами системы считалась единица силы – килограмм-сила и единица работы – эрг. Неудобство системы СГС состояло в трудностях пересчета многих единиц в другие системы для определения их соотношения. В начале ХХ в. итальянский ученый Джорджи предложил еще одну систему единиц, получившую название МКСА (в русской транскрипции) и довольно широко распространившуюся в мире. Основные единицы этой системы: метр, килограмм, секунда, ампер (единица силы тока), а производные: единица силы – ньютон, единица энергии – джоуль, единица мощности – ватт. Были и другие предложения, что указывает на стремление к единству измерений в международном аспекте. В то же время даже сейчас некоторые страны не отошли от исторически сложившихся у них единиц измерения. Известно, что Великобритания, США, Канада основной единицей массы считают фунт, причем его размер в системе «британских имперских мер» и «старых винчестерских мер» различен. Наиболее широко распространена во всем мире Международная система единиц СИ. Рассмотрим ее сущность. 1.1.3 Международная система единиц физических величин Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) в 1954 г. определила шесть основных единиц физических величин для их использования в международных отношениях: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина и свеча. ХI Генеральная конференция по мерам и весам в 1960 г. утвердила Международную систему единиц, обозначаемую SI ( от начальных букв французского названия Systeme International d´ Unites), на русском языке – СИ. В последующие годы Генеральная конференция приняла ряд дополнений и изменений, в результате чего в системе стало семь основных единиц, а также разработала следующие определения основных единиц: -единица длины – метр – длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды; -единица массы – килограмм – масса, равная массе международного прототипа килограмма; -единица времени – секунда – продолжительность 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения со стороны внешних полей; -единица силы электрического тока – ампер – сила не изменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками силу, равную 2·10-7 Н на каждый метр длины; -единица термодинамической температуры – кельвин – 1/273,16 – часть термодинамической температуры тройной точки воды. Допускается также применение шкалы Цельсия; -единица количества вещества – моль – количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в нуклиде углерода-12 массой 0,012 кг; -единица силы света – кандела – сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·1012 Гц, энергетическая сила которого в этом направлении составляет 1683 Вт/с. Приведенные определения довольно сложны и требуют достаточного уровня знаний, прежде всего в физике. Но они дают представление о природном, естественном происхождении принятых единиц, а толкование их усложнялось по мере развития науки и благодаря новым высоким достижениям теоретической и практической физики, механики, математики и других фундаментальных областей знаний. Это дало возможность, с одной стороны, представить основные единицы как достоверные и точные, а с другой – как объяснимые и как бы понятные для всех стран мира, что является главным условием для того, чтобы система единиц стала международной. Международная система СИ считается наиболее совершенной и универсальной по сравнению с предшествовавшими ей. Кроме основных единиц, в системе СИ есть дополнительные единицы для измерения плоского и телесного углов – радиан и стерадиан соответственно, а также большое количество производных единиц пространства и времени, механических величин, электрических и магнитных величин, тепловых, световых и акустических величин, а также ионизирующих излучений. После принятия Международной системы единиц ГКМВ практически все крупнейшие международные организации включили ее в свои рекомендации по метрологии и призвали все страны – члены этих организаций принять ее. В нашей стране система СИ официально была принята путем введения в 1963 г. соответствующего государственного стандарта (ГОСТ 8.417-81), причем следует учесть, что в то время все государственные стандарты имели силу закона и были строго обязательны для выполнения. На сегодняшний день система СИ действительно стала международной, но вместе с тем применяются и внесистемные единицы, например, тонна, сутки, литр, гектар и др. Лекция 2 Тема 1.2 Средства измерения 1.2.1 Виды средств измерений. 1.2.2 Эталоны, их классификация. 1.2.3 Перспективы развития эталонов 1.2.1 Виды средств измерений Для практического измерения единицы величины применяются технические средства, которые имеют нормированные погрешности и называются средствами измерения. К средствам измерений относятся: меры. измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и системы, измерительные принадлежности. Мерой называют средство измерения, предназначенной для воспроизведения физических величин заданного размера. К данному виду средств измерений относятся гири, концевые меры длины и т.п. На практике используют однозначные и многозначные меры, а также наборы и магазины мер. Однозначные меры воспроизводят величины только одного размера (гиря). Многозначные меры воспроизводят несколько размеров физической величины. Например, миллиметровая линейка дает возможность выразить длину предмета в сантиметрах и в миллиметрах. Наборы и магазины представляют собой объединение (сочетание) однозначных или многозначных мер для получения возможности воспроизведения некоторых промежуточных или суммарных значений величины. Набор мер представляет собой комплект однородных мер разного размера, что дает возможность применять их в нужных сочетаниях, например, набор лабораторных гирь. Магазин мер – сочетание мер, объединенных конструктивно в одно механическое целое, в котором предусмотрена возможность посредством ручных или автоматизированных переключателей, связанных с отсчетным устройством, соединять составляющие магазин меры в нужном сочетании. По такому принципу устроены магазины электрических сопротивлений. К однозначным мерам относят стандартные образцы и стандартные вещества. Стандартный образец – это должным образом оформленная проба вещества (материала), которая подвергается метрологической аттестации с целью установления количественного значения определенной характеристики. Эта характеристика (или свойство) является величиной с известным значением при установленных условиях внешней среды. К подобным образцам относятся, например, наборы минералов с конкретными значениями твердости (шкала Мооса) для определения этого параметра у различных минералов. Стандартным образцом является, например, образец чистого цинка, который служит для воспроизведения температуры 419,527оС по международной температурной шкале МТШ-90. При пользовании мерами следует учитывать номинальное и действительное значения мер, а также погрешность меры и ее разряд. Номинальным называют значение меры, указанное на ней. Действительное значение меры должно быть указано в специальном свидетельстве как результат высокоточного измерения с использованием официального эталона. Разность между номинальным и действительным значениями называется погрешностью меры. Величина, противоположная по знаку погрешности, представляет собой поправку к указанному на мере номинальному значению. Поскольку при аттестации (поверке) также могут быть погрешности, меры подразделяют на разряды (1-го, 2-го и т.д. разрядов) и называют разрядными эталонами (образцовые измерительные средства), которые используют для поверки измерительных средств. Величина погрешности меры служит основой для разделения мер на классы, что обычно применимо к мерам, употребляемым для технических измерений. Измерительный преобразователь – это средство измерений, которое служит для преобразования сигнала измерительной информации в форму, удобную для обработки или хранения, а также передачи в показывающее устройство. Измерительные преобразователи либо входят в конструктивную схему измерительного прибора, либо применяются совместно с ним, но сигнал преобразователя не поддается непосредственному восприятию наблюдателем. Например, преобразователь может быть необходим для передачи информации в память компьютера, для усиления напряжения и т.д. Преобразуемую величину называют входной, а результат преобразования – выходной величиной. Основной метрологической характеристикой измерительного преобразователя считается соотношение между входной и выходной величинами, называемое функцией преобразователя. Преобразователи подразделяются на п е р в и ч н ы е (непосредственно воспринимающие измеряемую величину), п е р е - д а ю щ и е, на выходе которых величина приобретает форму, удобную для регистрации или передачи на расстояние; п р о м е ж у т о ч н ы е, работающие в сочетании с первичными и не влияющие на изменение рода физической величины. Измерительные приборы – это средства измерений, которые позволяют получать измерительную информацию в форме, удобной для восприятия пользователем. Различаются измерительные приборы прямого действия и приборы сравнения. Приборы прямого действия отображают измеряемую величину на показывающем устройстве, имеющем соответствующую градуировку в единицах этой величины. Изменения рода физической величины при этом не происходит. К приборам прямого действия относят, например, амперметры, вольтметры, термометры и т.п. Приборы сравнения предназначаются для сравнения измеряемых величин с величинами, значения которых известны. Такие приборы широко используются в научных целях, а также и на практике для измерения таких величин, как яркость источников излучения, давление сжатого воздуха и др. Измерительные установки и системы – это совокупность средств измерений, объединенных по функциональному признаку со вспомогательными устройствами, для измерения одной или нескольких физических величин объекта измерений. Обычно такие системы автоматизированы и обеспечивают ввод информации в систему, автоматизацию самого процесса измерения, обработку и отображение результатов измерений для восприятия их пользователем. Измерительные принадлежности – это вспомогательные средства измерений величин. Они необходимы для вычисления поправок к результатам измерений, если требуется высокая степень точности. Например, термометр может быть вспомогательным средством, если показания прибора достоверны при строго регламентированной температуре; психрометр – если строго оговаривается влажность окружающей среды. Следует учитывать, что измерительные принадлежности вносят определенные погрешности в результат измерений, связанные с погрешностью самого вспомогательного средства. По метрологическому назначению средства измерений делят на два вида – рабочие средства измерений и эталоны. Рабочие средства измерений применяют для определения параметров (характеристик) технических устройств, технологических процессов, окружающей среды и др. Рабочие средства могут быть лабораторными (для научных исследований), производственными (для обеспечения и контроля заданных характеристик технологических процессов), полевыми (для самолетов, автомобилей, судов и т.п.). Каждый из этих видов рабочих средств отличается особыми показателями. Так, л а б о р а т о р н ы е с р е д с т в а измерений – самые точные и чувствительные, а их показания характеризуются высокой стабильностью. П р о и з в о д с т в е н н ы е обладают устойчивостью к воздействиям различных факторов производственного процесса: температуры, влажности, вибрации и т.п., что может сказаться на достоверности и точности показаний приборов. П о л е в ы е работают в условиях, постоянно изменяющихся в широких пределах внешних воздействий. Особым средством измерений является эталон. 1.2.2 Эталоны, их классификация Эталон – это высокоточная мера, предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее размера другим средствам измерений. От эталона единица величины передается разрядным эталонам, а от них – рабочим средствам измерений. Эталоны классифицируют на первичные, вторичные и рабочие. Первичный эталон – это эталон, воспроизводящий единицу физической величины с наивысшей точностью, возможной в данной области измерений на современном уровне научно-технических достижений. Первичный эталон может быть национальным (государственным) и международным. Национальный эталон утверждается в качестве исходного средства измерения для страны национальным органом по метрологии. В России национальные (государственные) эталоны утверждает Госстандарт РФ. Международные эталоны хранит и поддерживает Международное бюро мер и весов (МБМВ). Важнейшая задача деятельности МБМВ состоит в систематических международных сличениях национальных эталонов крупнейших метрологических лабораторий разных стран с международными эталонами, а также и между собой, что необходимо для обеспечения достоверности, точности и единства измерений как одного из условий международных экономических связей. Сличению подлежат как эталоны основных величин системы СИ, так и производных. Установлены определенные периоды сличения. Например, эталоны метра и килограмма сличают каждые 25 лет, а электрические и световые эталоны – один раз в 3 года. Первичному эталону соподчинены вторичные и рабочие (разрядные) эталоны. Размер воспроизводимой единицы вторичным эталоном сличается с государственным эталоном. Вторичные эталоны (их иногда называют «Эталоны-копии») могут утверждаться либо Госстандартом РФ, либо государственными научными метрологическими центрами, что связано с особенностями их использования. Рабочие эталоны воспринимают размер единицы от вторичных эталонов и в свою очередь служат для передачи размера менее точному рабочему эталону (или эталону более низкого разряда) и рабочим средствам измерений. Самыми первыми официально утвержденными эталонами были прототипы метра и килограмма, изготовленные во Франции, которые в 1799 г. были переданы на хранение в Национальный архив Франции, поэтому их стали называть «метр Архива». С 1872 г. килограмм стал определяться как равный массе «килограмма Архива». Каждый эталон основной или производной единицы Международной системы СИ имеет свою интересную историю и связан с тонкими научными исследованиями и экспериментами. Например, принятый в 1791 г. Национальным собранием Франции эталон метра, равный одной десятимиллионной части четверти дуги парижского меридиана, в 1837 г. пришлось пересмотреть. Французские ученые установили, что в четверти меридиана содержится не 10 млн., а 10 млн. 856 метров. К тому же известно, что происходят, хотя и незначительные, но все же постоянные изменения формы и размера Земли. В связи с этим ученые Петербургской академии наук в 1872 г. предложили создать международную комиссию для решения вопроса о целесообразности внесения изменений в эталон метра. Комиссия решила не создавать новый эталон, а принять в качестве исходной единицы длины «метр Архива», хранящийся во Франции. В 1875 г. была принята международная метрическая конвенция, которую подписала и Россия. Этот год метрологи считают вторым рождением метра как основной международной единицы длины. Уже в ХХ в. (1967 г.) были опубликованы исследования более точного измерения парижского меридиана, которые показали, что четверть меридиана равна 10 млн. 1954,4 метра. Таким образом, «метр Архива» всего на 0,2 мм короче меридионального метра. В 1889 г. был изготовлен 31 экземпляр эталона метра из платино-иридиевого справа. Оказалось, что эталон № 6 при температуре 0оС точно соответствует длине «метра Архива». Именно этот экземпляр эталона по решению 1 Генеральной конференции по мерам и весам был утвержден как международный эталон метра и хранится в г. Севре (Франция). остальные 30 эталонов были переданы разным государствам. Россия получила № 28 и № 11, причем в качестве государственного был принят эталон № 28. погрешность платино-иридиевых эталонов метра, равная + 1,1·10-7 м уже в начале ХХ в. оценивалась как неудовлетворительная, и в 1960 г. ХI Генеральная конференция по мерам и весам выработала другое определение метра – в длинах световых волн, что основано на постоянстве длины волны спектральных линий излучения атомов. Это основа к р и п - т о н о в о г о э т а л о н а м е т р а. Погрешность криптонового эталона намного меньше, чем платино-иридиевого, и равна 5·10-9. Однако в космический век и эта точность оказалась недостаточной, а новейшие достижения науки позволили в 1983 г. на XVII Генеральной конференции мер и весов принять новое определение метра как длины пути, проходимого светом за 1/299792458 доли секунды в условиях вакуума. Следует отметить, что на этой же конференции было объявлено точно определяемое современной наукой значение скорости света. Не менее интересна история эталона единицы массы. «Килограмм Архива», который был принят за эталон массы в 1872 г., представляет собой платиновую цилиндрическую гирю, высота и диаметр которой равны по 39 мм. Прототипы (вторичные эталоны) для практического применения были сделаны из платино-иридиевого сплава. За международный прототип килограмма была принята платино-иридиевая гиря, по точности в наибольшей степени соответствующая массе «килограмма Архива». По решению 1 Генеральной конференции по мерам и весам России из 42 экземпляров прототипов килограмма были переданы № 12 и № 26, причем № 12 утвержден в качестве государственного эталона массы. Прототип № 26 использовался как вторичный эталон. Национальный ( государственный) эталон массы хранится в НПО «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» (г. Санкт-Петербург) на кварцевой подставке под двумя стеклянными колпаками в стальном сейфе, температура воздуха поддерживается в пределах 20 ± 3оС, относительная влажность 65 %. Один раз в 10 лет с ним сличаются два вторичных эталона. При сличении с международным эталоном наш национальный эталон массы получил значение 1,0000000877 кг. Для передачи размера единицы массы от прототипа № 12 вторичным эталонам используются специальные весы № 1 и № 2 с дистанционным управлением на 1 кг; весы № 1 изготовлены фирмой «Рупрехт», а № 2 – НПО «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева». Погрешность воспроизведения килограмма составляет 2·10-9. За 100 с лишним лет существования описанного прототипа килограмма, конечно, были попытки создать более современный эталон на основе фундаментальных физических констант масс различных атомных единиц (протона, электрона и т.д.). Однако на современном уровне научно-технического прогресса пока не удалось воспроизвести этим новейшим методом массу килограмма с меньшей погрешностью, чем существующая. Отклонения массы эталонов, определяемые при международных сличениях, показывают достаточную степень ее стабильности. 1.2.3 Перспективы развития эталонов За последние годы получены высокие результаты точности и надежности эталонов, создаваемых на основе использования квантовых эффектов, что позволяет предположить возможность создания новых эталонов в недалеком будущем. С использованием квантовых эффектов был создан современный эталон ампера и ома. Квантовые эталоны характеризуются высокой степенью стабильности значений погрешности воспроизведения единиц физических величин. С помощью новых методов и средств измерений уточняются фундаментальные физические константы, поэтому точность квантовых эталонов будет возрастать. Ученые полагают, что квантовые эталоны можно будет считать «вечными мерами», так как способность воспроизведения единиц физических величин у таких эталонов не подвержена влиянию внешних условий, географического местонахождения и времени. Если будет создан эталон массы на основе возможностей ядерной физики, то многие существующие эталоны перейдут в разряд «вечных», поскольку размерности их величин связаны так или иначе с массой. В таких условиях изменится и система поверки и калибровки, которая призвана к государственным эталонам, т.е. произойдет ее децентрализация, что обеспечит значительный экономический эффект. Ожидается появление возможности создания сравнительно недорогих квантовых эталонов и рабочих средств измерений на основе практического использования эффекта высокотемпературной сверхпроводимости, что послужит началом нового периода в развитии фундаментальной и практической метрологии. 1.2.4 Классификация методов и средств измерения Измерения подразделяют на шесть методов: п р я м ы е (искомое значение – непосредственно из опытных данных); к о с в е н н ы е (на основании зависимости между искомой и полученной при прямом измерении величинами); с о в о к у п н ы е (одновременные измерения одноименных величин, среди которых есть известные); с о в м е с т н ы е (одноименные измерения неодноименных величин для нахождения зависимости между ними); а б с о л ю т н ы е (прямые измерения основных величин и с использованием физических констант); о т н о с и т е л ь н ы е (по отношению к одноименной величине, принимаемую за исходную). каждый из методов измерений подразделяют на семь внутренних видов. при измерительном контроле линейных и угловых величин применяют главным образом прямые измерения, реже встречаются относительные и косвенные измерения. При измерительном контроле линейных и угловых размеров в промышленности используют в основном методы непосредственнной оценки и сравнения с мерой, причем последний доминирует при точных измерениях сравнительно больших размеров. Для грубых измерений используют штангенинструменты, работающие по методу совпадений. Дифференциальным методом пользуются при проверке и аттестации образцовых мер длины. Для повышения точности измерений измеряемый размер детали стремятся расположить последовательно на одной прямой с измеряющим элементом прибора и шкалой, предназначенной для отсчетов (принцип Аббе). Применяемые в машиностроении средства измерительного контроля линейно-угловых размеров можно функционально подразделить на три группы: меры, воспроизводящие заданные размеры длин и углов; калибры, воспроизводимые границы предписанных размеров; универсальные средства измерений действительных размеров. Отдельного рассмотрения в связи с характером действия и ролью в технологическом процессе заслуживают механизированные и автоматические средства измерений и измерительные системы. Средства измерений третьей группы (ввиду их многочисленности по принципу действия) подразделяют на виды и по устройству – на разновидности. Для компактности в них выделяют четыре вида: механические, оптические, пневматические, электрические. М е х а н и ч е с к и е п р и б о р ы и и н с т р у м е н т ы превалируют в измерениях линейно-угловых величин. Это объясняется простотой их применения, портативностью, отсутствием необходимости подведения извне энергии для специального освещения или питания, сравнительно высокой надежностью и долговечностью, невысокой стоимостью. Однако, за небольшим исключением, они обладают сравнительно невысокой точностью и небольшой скоростью действия. Поэтому им предпочитают, например, оптические приборы, когда требуется высокая точность измерения, а пневматические и электрические приборы применяют, когда необходимо значительно снизить трудоемкость измерений и контроля путем их автоматизации. О п т и ч е с к и е п р и б о р ы (бесконтактные) имеют высокую точность, большие передаточные отношения и малые цены деления шкалы. Наивысшей точности измерений достигают с помощью оптических приборов. Однако эти приборы не отличаются простотой в эксплуатации, обычно требуют потребление энергии, а выполняемые с их помощью измерения требуют значительных затрат времени. Стоимость их сравнительно высока, надежность и долговечность невелики. П н е в м а т и ч е с к и е п р и б о р ы могут быть использованы при бесконтактных методах измерений, они имеют высокую точность и быстродействие, но требуют подведения сжатого воздуха и оправдывают себя в основном при массовых измерениях одинаковых объектов, поскольку при их использовании чаще всего требуется индивидуальная тарировка или градуировка шкалы. Э л е к т р и ч е с к и е п р и б о р ы перспективны, особенно в автоматических устройствах и измерительных системах, благодаря быстрому действию, удобству управления, простоте передачи измерительной информации на расстояния возможности осуществления больших усилий передаваемого сигнала. Однако по надежности работы они уступают механическим приборам. Каждый из видов приборов по устройству подразделяют на несколько разновидностей. М е р ы. Из средств измерений первой группы наиболее распространенными в промышленности являются плоскопараллельные концевые меры длины из стали, имеющие форму прямоугольного параллелепипеда с двумя плоскими, взаимно параллельными измерительными поверхностями (ГОСТ 9038-83). Длина концевой меры в любой точке представляет собой длину перпендикуляра, опущенного от одной из измерительных поверхностей на ее противоположную измерительную поверхность. Разность между наибольшей и наименьшими длинами концевой меры называется ее отклонением от плоскопараллельности; она должна лежать в заданных достаточно узких границах (0,16-0,35 мкм). Шероховатость измерительных поверхностей концевых мер должна быть настолько малой (порядка 0,06 мкм), чтобы придать мерам притираемость – свойство этих поверхностей, обеспечивающее прочное сцепление концевых мер между собой, а также с плоской стеклянной или кварцевой пластинами при прикладывании или надвигании одной меры на другую или меры на пластину. Притираемость необходима при сборке концевых мер в блоки из нескольких штук. Они должны выдерживать не менее 500 притираний друг к другу. Концевые меры в форме плиток выпускают наборами, каждому из которых присвоен определенный номер (всего 20 номеров). Номинальные размеры мер, входящих в эти наборы, составляют арифметические прогрессии с разностями 0,001; 0,01; 0,5; 1 и 10 мм. Концевые меры применяют для непосредственных измерений размеров деталей и калибров, причем при измерении диаметров отверстий радиусные боковики притираются к блокам плиток. По концевым мерам производят настройку приборов на нулевую отметку шкалы при относительных измерениях, градуировку (нанесение отметок) и тарировку (определение цены деления) шкал приборов; поверку приборов, а также точную настройку станков на размер. наборы образцовых концевых мер на заводах служат средством хранения единицы длины. По точности изготовления концевых мер их наборы подразделяют на четыре класса: 0; 1; 2; 3, из которых высшим является нулевой. Кроме того, для мер, находящихся в эксплуатации, установлены дополнительно 4-й и 5-й классы, а по соглашению сторон изготовляют меры класса 00. Если при измерениях размеров деталей с помощью концевых мер за размер каждой меры считать ее номинальный размер, то такое использование мер называется применение их по классам. При наличии аттестата можно, производя с помощью мер измерения размера, считать за размеры мер их действительные размеры, указанные в аттестате. Такое использование концевых мер называется применением их по разрядам. Применение по разрядам несколько увеличивает время, затрачиваемое на измерения, но вместе с тем повышает точность их результатов в 1,5-3 раза, так как в этом случае нормативная предельная погрешность измерений при m мерах в блоке подлежит расчету. Кроме стальных концевых мер, для непосредственных измерений размеров или расстояний, а также при настройке приборов и станков применяют концевые меры из твердого сплава (ГОСТ 9038-83) и штриховые меры длины (ГОСТ 12069-78). Последние могут иметь Н-образную, корытную, прямоугольную, трапецеидальную или иную форму сечения. Угловые меры (ГОСТ 2875-75) применяют для измерения углов, установки и поверки угломерных приборов. Выпускают их наборами (семь номеров наборов) из 18; 33 и 93 мер, включающих меры треугольной формы (с одним рабочим углом), четырехугольной (с четырьмя рабочими углами), с тремя рабочими углами и многогранные. Углы до 350о могут быть составлены не более, чем из трех-четырех мер. Контроль угловыми мерами шаблонов и углов производится обычно визуально на просвет. По точности изготовления угловые меры подразделяют на классы 00; 0; 1 и 2 с допустимыми предельными отклонениями ± 2˝; ± 3˝; ± 10˝; ± 30˝. Предельные отклонения от плоскостности измерительных поверхностей мер не должны превышать 0,05 – 0,3 мкм в зависимости от класса. Погрешность измерения углов мерами превышает погрешность изготовления мер приблизительно на 15˝. К а л и б р ы. Обычно калибрами контролируют соблюдение нижнего и верхнего предельных размеров детали; такие калибры называют предельными. Деталь признается годной, если проходная сторона калибра сопрягается с ней («проходит»), а непроходная не сопрягается («не проходит»). Проходным калибром является тот, который воспроизводит граничное отношение сопрягаемости значение условной контрдетали: для наружных размеров – это наибольший предельный размер, а для внутренних – наименьший. Нормальные калибры, к которым припасовываются изделия, применяют довольно редко. Форма калибра определяется задачами контроля, причем она должна быть простой ( но не примитивной) и рациональной. Правильно сконструированный калибр должен удовлетворять принципу Тэйлора, заключающемуся в том, что при контроле посадок проходной стороной калибра изделие проверяют на сопрягаемость с контрдеталью, а не проходной стороной изделие проверяют по действительным значениям всех ее отдельных, друг от друга независимых параметров. Взаимное расположение полей допусков калибров и контролируемых изделий определяется тем, что полное вписывание первых во вторые слишком сильно уменьшает фактический или производственный допуск размера по сравнению с номинальным его значением: когда допуск калибра составляет 1/5 допуска изделия, то при «вписывании» допуск изделия уменьшается на 2/5 или на 40 % , поскольку имеются проходной и непроходной калибры. Если же вынести поля допусков калибров за границы допуска изделия, то допуск изделия может недопустимо расшириться и изменить характер посадки. В большинстве случаев предусматривается примерно симметричное расположение общего допуска размера калибра (допуск на неточность изготовления плюс допуск на износ) относительно контролируемой им границы поля допуска изделия. Лекция 3 Тема 1.3 Правовые основы метрологической деятельности 1.3.1 Закон «Об обеспечении единства измерений». 1.3.2 Ответственность за нарушение законодательства по метрологии 1.3.1 Закон «Об обеспечении единства измерений» В 1993 г. принят Закон РФ «Об обеспечении единства измерений». До того по существу не было законодательных норм в области метрологии. Правовые нормы устанавливались постановлениями Правительства. По сравнению с положениями этих постановлений Закон установил немало нововведений – от терминологии до лицензирования метрологической деятельности в стране. Установлено четкое разделение функций государственного метрологического контроля и государственного метрологического надзора; пересмотрены правила калибровки, введена добровольная сертификация средств измерений и др. Реорганизация государственных метрологических служб, необходимость которой диктовалась переходом страны к рыночной экономике, фактически привела к значительной степени разрушения централизованной системы управления метрологической деятельностью и ведомственных служб. Появление различных форм собственности послужило причиной возникновения противоречий между обязательностью государственных испытаний средств измерений, их поверки, государственным надзором и возросшей степенью свободы субъектов хозяйственной деятельности. К этому добавились и другие проблемы, связанные с необходимостью для России интеграции в мировую экономику, вступления в ГАТТ/ВТО и т.д. Таким образом, проблема пересмотра правовых, организационных, экономических основ метрологии стала весьма актуальной. Метрология относится к такой сфере деятельности, в которой основные положения обязательно должны быть закреплены именно законом, принимаемым высшим законодательным органом страны. В самом деле, юридические нормы, непосредственно направленные на защиту прав и интересов потребителей, в правовом государстве регулируются стабильными законодательными актами. В этой связи положения по метрологии, действовавшие до введения Закона «Об обеспечении единства измерений», применяются лишь в части, не противоречащей ему. Рассмотрим основные положения Закона «Об обеспечении единства измерений». Цели закона состоят в следующем: - защита прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики Российской Федерации от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений; - содействие научно-техническому и экономическому прогрессу на основе применения государственных эталонов единиц величин и использования результатов измерений гарантированной точности, выраженных в допускаемых к применению в стране единицах; - создание благоприятных условий для развития международных и межфирменных связей; - регулирование отношений государственных органов управления Российской Федерации с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта средств измерений; - адаптация российской системы измерений к мировой практике. Особенность Закона в отличие от зарубежных законодательных положений по метрологии заключается в том, что, несмотря на основные сферы его приложения – торговля, здравоохранение, защита окружающей среды внешнеэкономическая деятельность – он распространяется на некоторые области производства в части калибровки средств измерений метрологическими службами юридических лиц с использованием эталонов, соподчиненных государственным эталонам единиц величин. Закон предоставляет право аккредитованным метрологическим службам юридических лиц выдавать сертификаты о калибровке от имени органов и организаций, которые их аккредитовали. За рубежом в компетенцию федеральных органов власти входит только установление основ законодательства об обеспечении единства измерений. В отличие от практики зарубежных государств с федеративным устройством в РФ отношения, связанные с обеспечением единства измерений, регулируются лишь федеральными законодательными актами. Исключением из этого правового положения является предоставление субъектам федерации в России возможности принимать нормативные акты по некоторым вопросам государственного метрологического контроля и надзора. Закон «Об обеспечении единства измерений» устанавливает и законодательно закрепляет основные понятия, принимаемые для целей Закона: единство измерений, средство измерений, эталон единицы величины, государственный эталон единицы величины, нормативные документы по обеспечению единства измерений, метрологическая служба. метрологический контроль и надзор, поверка и калибровка средств измерений, сертификат об утверждении типа средств измерений, аккредитация на право поверки средств измерений, сертификат о калибровке. В основу определений положена официальная терминологии Международной организации законодательной метрологии (МОЗМ). Основные статьи Закона устанавливают: - организационную структуру государственного управления обеспечением единства измерений; - нормативные документы по обеспечению единства измерений; - единицы величин и государственные эталоны единиц величин; - средства и методики измерений. Закон определяет Государственную метрологическую службу и другие службы обеспечения единства измерений, метрологические службы государственных органов управления и юридических лиц, а также виды и сферы распределения государственного метрологического контроля и надзора. Отдельные статьи Закона содержат положения по калибровке и сертификации средств измерений и устанавливают виды ответственности за нарушение Закона. Закон определяет и компетенцию Государственной метрологической службы, подчеркивает межотраслевой и подведомственный характер ее деятельности (например, утверждение общероссийских нормативных документов). Межотраслевой характер деятельности закрепляет правовое положение Государственной метрологической службы, аналогичное другим межотраслевым и контрольно-надзорным органам государственного управления (Госавтонадзор, Госэнергонадзор, Госсанэпиднадзор и др.). Характерной чертой правового положения Государственной метрологической службы является подчиненность по вертикали одному ведомству – Госстандарту России, в рамках которого она существует обособленно и автономно. Становление рыночных отношений наложило отпечаток на статью Закона, которая определяет основы деятельности метрологических служб государственных органов управления и юридических лиц. Как отмечалось выше, в зарубежной практике вопросы деятельности структурных подразделений метрологических служб на предприятиях («промышленная метрология») выведены за рамки законодательной метрологии, а их деятельность стимулируется чисто экономическими методами. В России на сегодняшний день признана целесообразность сохранения законодательных положений, касающихся промышленной метрологии. Специалисты отмечают также, что со временем утратит актуальность положение Закона о метрологических службах в государственных органах управления, поскольку уже сейчас заметны ослабление отраслевых органов управления и рост числа независимых юридических лиц. Современный этап развития экономики в России вызывает трудности в реализации некоторых положений Закона (например, касающихся поверки и аккредитации соответствующих служб на право поверки, а также утверждения типа средств измерений), в связи с чем требуются дальнейшее совершенствование, актуализация, конкретизация законодательных положений. Но вместе с тем по крайней мере три причины требовали законодательного закрепления Российской системы измерений: - использование неверных приборов или методик выполнения измерений ведет к нарушению технологических процессов, потерям энергетических ресурсов, аварийным ситуациям, браку и др.; - значительные затраты на получение достоверных результатов измерений. В странах с развитой экономикой на измерения расходуется почти 6 % ВНП; - децентрализация управления экономикой вызывает необходимость структурных изменений в метрологии. Закон служит базой для создания в России новой системы измерений, которая может взаимодействовать с национальными системами измерений зарубежных стран. Это прежде всего необходимо для взаимного признания результатов испытаний и сертификации, а также для использования мирового опыта и тенденций в современной метрологии. некоторые из них учтены в Законе. Так, заменены устаревшие понятия и термины, трансформирована система поверки средств измерений: вместо государственной и ведомственной поверки, а также аккредитованными службами юридических лиц введена единая поверка средств измерений. Требования к аккредитованным метрологическим службам и порядок аккредитации в максимальной степени приближены к новым условиям и одновременно – к обеспечению в этих условиях единства измерений. В тех сферах. которые не контролируются государственными органами, создается Российская система калибровки, также направленная на обеспечение единства измерений. особо следует отметить введение института лицензирования метрологической деятельности, что связывается с защитой прав потребителей. Положение о лицензировании охватывает сферы, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору. Право выдачи лицензии предоставлено исключительно органам Государственной метрологической службы. В области государственного метрологического надзора введены новые виды надзора: надзор за количеством товаров, отчуждаемых при торговых операциях, а также за количеством товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже, что практикуется и в зарубежных странах. Основные цели внедрения этого нового для нашей страны надзора направлены на гарантированное соответствие применяемых в торговле средств измерений предъявляемым требованиям, а в таких условиях нарушение метрологических норм может быть следствием лишь некомпетентности либо злоупотреблений персонала. Нововведением является также расширение сферы распространения государственного метрологического надзора на банковские, почтовые, налоговые, таможенные операции, а также на обязательную сертификацию продукции и услуг. Закон вводит добровольную Систему сертификации средств измерений на соответствие метрологическим нормам и правилам, а также требованиям Российской системы калибровки средств измерений. Стимулом к этому послужили не только проблемы сохранения единства измерений в сферах, не подлежащих государственному метрологическому контролю, но и необходимость повышения качества и эффективности деятельности по созданию парка измерительных средств и защита интересов пользователей средств измерений. Испытательная база сертификации в данной сфере практически существует, так как в России имеется как разветвленная сеть испытательных подразделений на базе организаций Госстандарта РФ, так и богатый опыт по проведению испытаний измерительной техники. Система добровольной сертификации средств измерений зарегистрирована Госстандартом в Государственном реестре. Все нормативные документы, используемые в системе, гармонизированы с международными правилами и нормами. Наконец, Закон «Об обеспечении единства измерений» укрепляет правовую базу для международного сотрудничества в области метрологии, принципами которого являются: - поддержка приоритетов международных договорных обязательств; - содействие процессам присоединения России к ГАТТ/ВТО; - сохранение авторитета российской метрологической школы в международных организациях; - создание условий для взаимного признания результатов испытаний, поверок и калибровок в целях устранения технических барьеров в двухсторонних и много сторонних внешнеэкономических отношениях. Во исполнение принятого Закона Правительство РФ в 1994 г. утвердило ряд документов: «Положение о государственных научно-метрологических центрах», «Порядок утверждения положений о метрологических службах федеральных органов исполнительной власти и юридических лиц», «Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений». «Положение о метрологическом обеспечении обороны в Российской Федерации». Эти документы вместе с указанным Законом являются основными правовыми актами по метрологии в России. Но следует иметь в виду что метрологические службы федеральных органов управления не относятся к Государственной метрологической службе, так как их деятельность ограничивается одной отраслью (одним ведомством), а сами органы являются объектами государственного метрологического контроля и надзора. 1.3.2 Ответственность за нарушение законодательства по метрологии Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» предусмотрена юридическая ответственность нарушителей метрологических правил и норм. Ст. 20 Закона устанавливает различные меры пресечения или предупреждения нарушений (запреты, обязательные предписания и др.). Ст. 25 предусматривает возможность привлечения нарушителей к административной, гражданско-правовой или уголовной ответственности. Меры пресечения или предупреждения – это разновидность административных правонарушениях, устанавливающая денежные штрафы или предупреждения в отношении виновных в допущенных нарушениях должностных лиц. Размер штрафа по этой статье определен принятым в 1995 г. новым Федеральным законом «О внесении изменений и дополнений в законодательные акты Российской Федерации в связи с принятием законов РФ «О стандартизации», «Об обеспечении единства измерений», «О сертификации продукции и услуг». Закон существенно повышает административную ответственность за нарушение метрологических правил и норм, которые регулируются Кодексом. Нововведения в Кодексе сводятся к следующему. Принята новая редакция ст. 170 Кодекса «Нарушение обязательных требований государственных стандартов, правил обязательной сертификации, нарушение требований нормативных документов по обеспечению единства измерений», которая предусматривает ответственность за любые нарушения требований нормативных документов по обеспечению единства измерений. При этом значительно повышен размер налагаемого штрафа, нижний предел которого варьируется в зависимости от допущенного правонарушения от пяти до ста минимальных размеров оплаты труда. Так, нарушение должностными лицами или гражданами, зарегистрированными в качестве индивидуальных предпринимателей, правил поверки средств измерений, аттестованных методик выполнения измерений, требований к состоянию эталонов, установленных единиц величин или метрологических правил и норм в торговле, а равно выпуск, продажа, прокат и применение средств измерений, типы которых не утверждены, либо применение неповеренных средств измерений влекут наложение штрафа от пяти до ста минимальных размеров оплаты труда. Неисполнение в срок должностными лицами или гражданами, зарегистрированными в качестве индивидуальных предпринимателей, предписаний государственных инспекторов по надзору за государственными стандартами и обеспечению единства измерений влечет наложение штрафа от пятидесяти до ста минимальных размеров оплаты труда. Осуществление деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений без соответствующей лицензии влечет наложение штрафа в размере от тридцати до ста минимальных размеров оплаты труда. В отличие от ранее действовавшего порядка, согласно которому государственные инспекторы органов Госстандарта России при выявлении предусмотренных Кодексом административных правонарушений были вправе лишь составлять протоколы о фактах нарушений, а решение о наложении взыскания могло быть принято только административными комиссиями при местных органах исполнительной власти, новым Законом права органов Госстандарта России существенно расширены. Кодекс дополнен новой статьей, предусматривающей, что органы Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации рассматривают дела об административных правонарушениях, предусмотренных ст. 170 настоящего Кодекса». При этом установлено, что рассматривать дела об административных правонарушениях и налагать административные взыскания от имени органов Госстандарта вправе: - главный государственный инспектор Российской Федерации по надзору за государственными стандартами и обеспечению единства измерений; - главные государственные инспекторы республик в составе Российской Федерации, краев, областей, автономных областей, автономных округов, городов Москвы и Санкт-Петербурга по надзору за государственными стандартами и обеспечению единства измерений. Новым Законом также расширен круг лиц, которые могут быть привлечены к административной ответственности за нарушение метрологических правил и норм. В отличие от ранее действовавшего порядка, согласно которому административные взыскания за эти нарушения могли быть возложены лишь на должностных лиц, виновных в допущенном нарушении, в настоящее время предусмотрена возможность привлечения к ответственности также граждан, зарегистрированных в качестве индивидуальных предпринимателей. Административные взыскания, предусмотренные ст. 170 Кодекса РСФСР, могут применяться государственными инспекторами органов Госстандарта России в комплексе с мерами, установленными на случай нарушения метрологических правил и норм Закона РФ «Об обеспечении единства измерений» (например, запрет применения непригодных средств измерений с одновременным наложением денежного штрафа на виновное лицо). Гражданско-правовая ответственность наступает в ситуациях, когда в результате нарушений метрологических правил и норм юридическим или физическим лицам причинен имущественный или личный ущерб. Причиненный ущерб подлежит возмещению по иску потерпевшего на основании соответствующих актов гражданского законодательства. К уголовной ответственности нарушители метрологических требований привлекаются в тех случаях, когда имеются признаки состава преступления, предусмотренные Уголовным кодексом. К ним могут быть отнесены: халатность, нарушение правил метрологии, выпуск или продажа товаров (услуг), не отвечающих требованиям безопасности. Уголовное дело может возбуждаться также по инициативе органов госнадзора Госстандарта РФ при соответствующих результатах проведенных проверок. РАЗДЕЛ 2 ОСНОВЫ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ Лекция 4 Тема 2.1 Основные понятия и терминология 2.1.1 Соединение. Отверстие и вал. 2.1.2 Понятие о размерах, допусках и посадках. 2.1.3 Понятие взаимозаменяемости и её виды. 2.1.4 Принципы построения системы допусков и посадок для типовых соединений машин 2.1.1 Соединение. Отверстие и вал Машины и механизмы состоят из деталей, которые в процес­се работы должны совершать относительные движения или находить­ся в относительном покое. В большинстве случаев детали машин представляют собой определенные комбинации геометрических тел, ограниченных поверхностями простейших форм: плоскими, цилиндри­ческими, коническими и т.д. Это объясняется широким использова­нием в механизмах низших пар и технологическими соображениями, т.к. существующие станки приспособлены в основном для обработ­ки простейших поверхностей и их комбинаций. Простейшие геомет­рические тела, составляющие детали, называются элементами дета­лей. Две детали, элементы которых входят друг в друга, образу­ют соединение. Такие детали называются сопрягаемыми деталями, а поверхности соединяемых элементов - сопрягаемыми поверхностями. а) б) Рисунок 2.1 - Соединение деталей: а) гладкое цилиндрическое; б) плоское Поверхности тех элементов деталей, которые не входят в соеди­нение с поверхностями других деталей, называются несопрягаемыми поверхностями. Соединения подразделяются по геометрической форме сопрягаемых поверхнос­тей. Соединение деталей, имеющих сопрягаемые цилиндрические по­верхности с круглым поперечным сечением, называется гладким цилиндрическим (рисунок 2.1, а). Если сопрягаемыми поверхностями каждого элемента соединения являются две параллельные плоскости, то соединение называется плоским соединением с параллельными плоскостями или просто плоским (рисунок 2.1, б). В соединениях элементов двух деталей один из них является внутренним охватывающим, а другой - наружным охватываемым. В системе допусков и посадок гладких соединений всякий наружный элемент условно называют валом (обозначается d), а вся­кий внутренний – отверстием (обозначается D). Термины “отверстие” и “вал” применяются и к несопрягаемым элементам. Понятия о размерах, допусках и посадках Размер - числовое значение линейной величины (диаметр, длина и т.д.) в выбранных единицах измерения (в машиностроении обычно в миллиметрах). По назначению различают размеры, определяющие величину и форму детали: координирующие размеры, определяющие необходимое для правильной работы механизма взаимное положение от­ветственных поверхностей и осей деталей: сборочные и монтаж­ные размеры, характеризующие наложение узлов по присоедини­тельным размерам. Кроме того, могут быть технологические размеры, необходимые непосредственно для изготовления деталей и их контроля. Разность размеров отверстия и вала до сборки определяет характер соединения деталей, или посадку, т.е. большую или меньшую свободу относительного перемещения деталей или степень сопротивления их взаимному смещению. Разность размеров отверстия и вала, если размер отверстия больше размера вала, называется зазором (рисунок 2.2, а) (1.1) Зазор характеризует большую или меньшую свободу относительно­го перемещения деталей соединения. Разность размеров вала и отверстия до оборки, если размер вала больше размера отверстия, называется натягом (рисунок 2.2, б) (1.2) В необходимых случаях зазор может быть выражен как натяг со знаком минус (S = -N), а натяг - как зазор со знаком минус (N=-S). a) б) Рисунок 2.2 - Посадки: а) с зазором; б) с натягом В машиностроении различают номинальный, действительный и предельные размеры. Номинальный размер- это окончательно принятый в процессе проектирования и проставленный на черте­жах размер детали или соединения (рисунок 2.3). Он получается в результате расчета на прочность и жесткость и выбирается округлением, как правило, в большую сторону из стандартного ря­да нормальных размеров в соответствии с указаниями ГОСТ 6636-.69 "Нормальные линейные размеры". Проставляемые на чертежах раз­меры в действительности отличаются от размеров конкретных де­талей, изготовленных по этому чертежу, то есть от действитель­ных размеров, которые определяются с помощью технических измерений. Рисунок 2.3 - Номинальный размер деталей и соединения Действительным размером называется размер, установленный измерением детали с допускаемой погрешностью. Два предельно допускаемых размера, между которыми должен находиться действительный размер годной детали, называются предельными размерами. Деталь считается годной и в том случае, если действительный размер равен предельному. Больший из двух предельных размеров называется наибольшим предельным размером (Dmax, dmax) меньший - наименьшим предельным размером (dmin , Dmin ) (рисунок 2.4, а). Разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами называется допуском размера: для отверстия (1.3) для вала (1.4) Допуск является мерой точности размера: чем меньше до­пуск, тем выше требуемая точность детали, тем меньше допус­кается колебание действительных размеров деталей и, следова­тельно, колебание зазоров или натягов в соединении. И, наобо­рот, низкая точность характеризуется большим допуском. Допуск непосредственно влияет на трудоемкость изготовления и себестои­мость деталей: чем больше допуск, тем проще и дешевле изготов­ление. От допуска зависит выбор оборудования и средств контро­ля, разрядность рабочей силы. Для упрощения чертежей введены предельные отклонения от номинального размера, которые проставляются рядом с этим раз­мером со знаком "плюс" или " минус". Верхнее предельное отклонение - алгебраическая разность между наибольшим предельным и номинальным размерами: для отверстия (1.5) для вала (1.6) Нижнее предельное отклонение -алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами: для отверстия (1.7) для вала (1.8) Действительным отклонением называется алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами. В машиностроительных чертежах номинальные и предельные размеры проставляют в миллиметрах без указания размерности. Другие единицы измерения указывают у соответствующего разме­ра или в технических требованиях. Предельные отклонения в таблицах допусков проставляют в микрометрах. Для анализа посадок на практике удобно пользоваться схе­матическим изображением полей допусков (рисунок 2.4, а, б). а) б) Рисунок 2.4 - Расположение полей допусков посадки с зазором: а) схематическое изображение полей допусков б) изображение полей допусков в масштабе Поле допуска - это интервал значений размеров, ограниченный отклонениями. Поле допуска определяется ве­личиной допуска и его положением относительно номинального размера. Следует отметить, что допуск размера выражается од­ним числом, а поле допуска - двумя (верхним и нижним отклоне­ниями). На схемах, волей допусков указывается номинальный раз­мер, который является нулевой линией. Будем обозначать её 0 - 0. От нулевой линии осуществляется отсчет отклонений положительных - вверх, отрицательных - вниз (при горизонтальном расположении нулевой линии). Схемы полей допус­ков строят в масштабе (обычно 500:1 или 1000:1). Числовые значения отклонений на схемах полей допусков проставляют в микрометрах со знаком. Номинальный размер проставляют в мил­лиметрах (рисунок 2.4). 2.1.3 Понятие взаимозаменяемости и её виды На современных машиностроительных заводах серийного и массового производства процессы изготовления деталей и их сборки в отдельные узлы и машины осуществляются в разных цехах. При этом используются стандартные крепежные детали, под­шипники качения, резинотехнические и электрические изделия, получаемые по кооперации от других предприятий. Несмотря на это, сборка узлов и машин должна производиться без пригонки деталей, что возможно лишь тогда, когда они выполняются взаимозаменяемыми. Взаимозаменяемостью называется свойство независимо изготовленных с заданной точностью деталей и узлов изделий обеспечивать возможность беспригоночной сборки (или замены при) ремонте сопрягаемых деталей в узел, а узлов в изделие при соблюдении предъявляемых к ним требований. Иными словами, признаками взаимозаменяемости являются: 1 - беспригоночная собираемость независимо изготовленных и затем соединяемых деталей и сборочных единиц. Например, вал должен входить во втулку (независимо от него изготовленную); болт должен свинчиваться с гайкой без каких-либо подгоночных работ; 2 - полученное в результате сборки (или замены при ремонте) соединение должно соответствовать техническим условиям, удо­влетворять эксплуатационным требованиям. Например, между втул­кой и валом должен быть установленной величины зазор, обеспе­чивающий требуемую свободу их взаимного перемещения, или, на­оборот натяг, обеспечивающий достаточную прочность, в резьбе должно быть обеспечено определенное прилегание витков, от ко­торого зависит прочность и долговечность. Детали и узлы будут взаимозаменяемыми только тогда, ког­да их размеры, форма, физические свойства материала и другие количественные и качественные показатели находятся в задан­ных пределах. Различают полную и неполную (ограниченную взаимозаменяемость). Полная взаимозаменяемость обеспечивается выполне­нием геометрических, электрических и других параметров дета­лей с точностью, позволяющей производить сборку (или замену при ремонте) любых деталей и составных частей узлов без какой бы то ни было дополнительной обработки, подбора или регули­ровки и получать изделие требуемого качества. Полная взаимозаменяемость обладает следующими достоинст­вами: • упрощается процесс сборки, он сводится к простому соеди­нению деталей рабочими невысокой квалификации; • сборочный процесс точно нормируется во времени, легко укладывается в установленный темп работы и может быть организо­ван поточным методом; создаются условия для автоматизации процессов сборки и изготовления изделий; • возможны широкая специализация и кооперация заводов; • упрощается ремонт изделий, так как любая износившаяся, поломанная деталь или узел могут быть заменены новыми (или запасными). Полную взаимозаменяемость экономически целесообразно применять для деталей средней точности и составных частей из­делий, состоящих из небольшого количества деталей, например, из двух, образующих то или иное соединение: а также в тех случаях, когда несоблюдение заданных зазоров или натягов недопус­тимо даже у части изделий. При неполной взаимозаменяемости, которая может осуществляться по отдельным геометрическим, электрическим или другим параметрам, допускается групповой подбор деталей (се­лективная сборка, например, плунжерных пар топливных насосов высокого давления), применение компенсаторов или регулирова­ние положения некоторых частей машин (например, регулирование зазора в клапанном механизме двигателя внутреннего сгорания), пригонка и другие дополнительные технологические процессы. Метод неполной взаимозаменяемости применяется в изделиях, содержащих соединения высокой точности (плунжерная пара), в многозвенных соединениях (клапанный механизм двигателя) и по технологическим причинам, когда добиться полной взаимозаменяе­мости невозможно или экономически нецелесообразно. Различают также внешнюю и внутреннюю взаимозаменяемость. Внешняя взаимозаменяемость - взаимозаменяемость покупных и кооперируемых изделий (монтируемых в другие, более сложные изделия) и узлов по эксплуатационным показателям, размерам и форме присоединительных поверхностей, по которым взаи­мозаменяемые узлы основного изделия соединяются между собой и с покупными и кооперируемыми агрегатами. Например, в электро­двигателях внешняя взаимозаменяемость осуществляется по числу оборотов вала, мощности и по размерам присоединительных поверхностей. Внутренняя взаимозаменяемость распространяет­ся на детали, составляющие отдельные узлы, или на составные части и механизмы, входящие в изделие. Например, в подшипнике кaчeния: внутренней групповой взаимозаменяемостью обладают те­ла качения и кольца. Значительному росту качества изделий и экономичности их производства способствует развивающееся в последнее время на­правление функциональной взаимозаменяемости. Это направление основано на тесной увязке эксплуатационных показателей изделий с определенными их функциональными параметрами. Функциональными являются геометрические, электрические, механические и другие параметры, влияющие на эксплуатационные показатели изделий, или служебные функции их деталей и состав­ных частей (узлов). Например, от величины зазора между поршнем и цилиндром (функционального параметра) зависит мощность дви­гателя (эксплуатационный показатель), а в поршневых компрес­сорах - весовая и объемная производительность. Эти параметры названы функциональными, чтобы подчеркнуть их связь со служеб­ными функциями деталей, узлов (блоков) и изделий. Функциональная взаимозаменяемость может быть только пол­ной. Например, при замене резца одинакового назначения с оди­наковыми геометрическими параметрами режущей части и державки, но из разных материалов режущей части функциональная взаимоза­меняемость не обеспечивается, т.к. резцы будут обладать раз­личными эксплуатационными показателями. 2.1.4 Принципы построения системы допусков и посадок для типовых соединений машин Системой допусков и посадок называется совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандарта. Система предназна­чена для того, чтобы можно было выбрать (самые) необходимые для практики варианты допусков и посадок типовых соединений де­талей машин. Она делает возможной стандартизацию режущих инстру­ментов и калибров, облегчает конструирование и достижение взаи­мозаменяемости соединений, повышает качество изделий. Системы допусков и посадок построены по единым принципам для всех типов соединений, которые рассматриваются' ниже на при­мере гладких цилиндрических соединений. Системой посадок основного отверстия (системой отверстия) называется совокуп­ность посадок, в которых при одной и той же степени точности и одном и том же номинальном размере предельные отклонения отверстий одинаковы для любых посадок, а различные посадки достигаются изменением предельных отклонений валов (рисунок 2.5,а). Системой посадок основного вала (системой вала) называется совокупность посадок, в ко­торых при одной и той же степени точности и одном и том же но­минальном размере предельные отклонения валов одинаковы для любых посадок, а различные посадки достигаются изменением предельных отклонений отверстий (рисунок 2.5, б). Для всех посадок в системе отверстия нижнее отклонение отверстия равно нулю (EJ = 0), т.е. нижняя граница ноля допус­ка отверстия, называемого основным отверстием, всегда совпада­ет с нулевой линией. Для всех посадок в системе вала верхнее отклонение вала es =0, т.е. верхняя граница поля допуска вала, называемого основным валом, всегда совпадает с нулевой линией. Поле допуска основного отверстия откладывают вверх, а основного вала - вниз от нулевой линии, т.е. в материал детали. Такую систему допусков называют односторонней предельной. Характер одноименных посадок (т.е. предельные величины зазоров и натягов) в системе отверстия и в системе вала примерно одинаковы. Выбор той или иной системы определяется конструктивными, технологическими и экономическими соображениями. В машиностроении преимущественное распространение получила система отверстия, т.к. точные отверстия обрабатываются дорогостоящим инструментом (зенкерами, развертками, протяжками). Каждый из них применяют для обработки только одного размера с определенным полем допуска. Валы же, независимо от их размера, обрабатывают одним и тем же резцом или шлифовальным кругом. В системе отверстия различных по предельным размерам отверстий будет меньше. Это позволяет изготовлять режущий инструмент на специализированных предприятиях, с меньшими затратами и высоким качеством. Однако в некоторых случаях по конструктивным соображениям приходится применять систему вала, когда требуется чередовать соединения нескольких отверстий одинакового номинального размера, но с различными посадками на одном валу. Рисунок 2.5 - Расположение полей допусков: а) при системе отверстия, б) при системе вала Рисунок 2.6 - Шарнирное соединение вилки с тягой: а) узел в сборе; б) поля допусков в системе отверстия; в) поля допусков в системе вала Так, в соединении, показанном на рисунке 2.6, а), должна быть обеспечена подвижная посадка оси 1 с тягой 3 и неподвижная её посадка с вилкой 2. Если выполнить это соединение в системе отверстия (рисунок. 2.6, б), то ось придется делать ступенчатой, причем крайние ступени будут иметь больший диаметр, чем средняя. Монтаж такого узла затруднен (ось, проходя утолщенной ступенью через отверстие в вилке, испортит поверхность отверстия). Следовательно, в этом случае целесообразно выбрать сис­тему вала (рисунок 2.6, в). Систему вала применяют и тогда, когда детали типа тяг, осей, валиков изготовляют из точных холоднотянутых прутков без механической обработки их наружных поверхностей. При выборе системы посадок следует учитывать также допуски на стандартные изделия (например, подшипники качения). Для построения системы допусков устанавливают единицу допуска i, которая отражает влияние на точность технологических, конструктивных и метрологических факто­ров, выражает зависимость допуска от номинального размера и яв­ляется мерой точности. На основании исследований и системати­зации опыта механической обработки цилиндрических деталей из металла была установлена единица допуска для размеров от 1 до 500 мм (1.9) где D - среднее геометрическое крайних размеров интервала. (1.10) где Dmax; Dmin - максимальное и минимальное значение размера интервала, для которого определяется допуск. Квалитеты (степени точности для резьбовых соединений, зубчатых передач и др.). В каждом изделии детали различ­ного назначения изготовляют с различной точностью. Для нормирования требуемых уровней точности установлены квалитеты (степени точности) изготовления деталей и изделий. Под квалитетом понимают совокупность допусков, характеризуемых постоянной относительной точностью, определяемой коэффициентом a. для всех номинальных размеров данного диапазона (например, от 1 до 500мм). Точность в пределах одного квалитета изменяется только в зависимости от номинального размера. Число квалитетов определяется потребностью различных отраслей промышленности, перспективами повышения точности изделий, границами достижимой точности, функциональными и технологическими факторами и принятым значением знаменателя  геометрической прогрессии, по которой изменяется величина допуска при переходе от одного квалитета к другому. Квалитет определяет величину допуска на изготовление, а следовательно, и со­ответствующие методы и средства обработки деталей машин. Ряды допусков и интервалы размеров. Используя единицу допуска и коэффициент a, для каждого квалитета построили ряды допусков всех размеров, охватываемых данной системой допусков. В настоящее время в России и ряде других стран действует система допусков и посадок для размеров: до 1 мм, от 1 до 500 мм, свыше 500 до 3150 мм, свыше 3150 до 10000 мм. Для упрощения таблиц полей допусков и посадок каждый из диапазонов размеров, в свою очередь, разбит на несколько интервалов и величины допусков приняты одинаковыми для всех разме­ров, объединенных в один интервал (например, свыше 6 до 10 мм, свыше 10 до 18 мм и т.д.). Диаметры по интервалам распределены таким образом, чтобы допуски, подсчитанные по крайним значениям в каждом интервале, отличались от допусков, подсчитанных по среднему значению диа­метра в том же интервале, не более чем на 5-8 процентов. Нормальная температура. Допуски и отклонения указаны в таблицах стандартов для деталей, размеры которых определены при нормальной температуре +20°С. Такая температура принята как близкая к температуре рабочих помещений машиностроительных и приборостроительных заводов. При этой температуре осуществляется градуировка и аттестация линейных и угловых мер, измерительных приборов и инструментов и должны про­изводиться измерения. В производстве принято соблюдать следующие условия нормального температурного режима: - температура детали и измерительного средства в момент контроля должна быть одинаковой, что может быть достигнуто при совместной выдержке детали и измерительного средства в одних условиях.(например, на чугунной плите); - желательно, чтобы коэффициенты линейного расширения ма­териала детали и измерительного средства были примерно одина­ковыми. Следует указать, что погрешность измерения возникает также от местного нагрева. Например, под действием тепла руки контролера в течение 15 минут размер скобы для про­верки валов диаметром 175 мм изменяется на 8 мкм, а скобы для проверки валов диаметром 28 мм – на 11 мкм. Это свидетель­ствует о необходимости применять тепловую изоляцию, например, термоизолирующие накладки и ручки у скоб или термоизолирующие перчатки. Лекция 5 Тема 2.2 Нормирование параметров шероховатости поверхности 2.2.1 Термины и определения 2.2.2 Выбор параметров шероховатости 2.2.3 Обозначение шероховатости на чертежах 2.2.1 Термины и определения После механической обработки детали на её поверхности ос­таются различного рода неровности, характеризующиеся различной высотой W и шагом S (рисунок 2.7). В зависимости от отно­шения шага к высоте неровностей различают три вида неровностей: погрешности формы , волнистость и шероховатость . Рисунок 2.7 - Характеристики поверхностей При конструировании деталей машин все три вида неровнос­тей рабочих поверхностей деталей оговариваются в технических требованиях: погрешности формы должны быть в пределах допуска на размер или оговариваются особо, волнистость - регламентиру­ется по необходимости, а шероховатость поверхности регламентируется на все элементы детали. Это делается потому, что шеро­ховатость очень сильно влияет на работоспособность детали. Рисунок 2.8 - Профилограмма и основные параметры шероховатости Шероховатость поверхности - совокупность неровностей про­филя поверхности с относительно малыми шагами на базовой дли­не l. Стандартом ГОСТ 25142-82 (ГОСТ 2789-73) установлен ряд параметров и характеристик шероховатости для ко­личественной оценки качества поверхности. В ГОСТ 27142-82 от­счет параметров ведется от средней линии m (рисунок 2.8), ко­торая имеет форму номинального профиля. ГОСТ 25142-82 устанавливает следующие основные параметры и характеристики шероховатости поверхности: Ra - среднее арифметическое отклонение профиля; Rg - среднее квадратическое отклонение профиля, Rz - высота неровностей профиля по десяти точкам; Rmax - наибольшая высота неровностей профиля; Sm - средний шаг неровностей профиля; S - средний шаг неровностей по вершинам; tp - относительная опорная длина профиля. 2.2.2 Выбор параметров шероховатости Влияние параметров шероховатости поверхности на эксплуата­ционные свойства деталей установлено экспериментальным путем и на основе производственного опыта (таблица 2.1). Таблица 2.1 - Эксплуатационные свойства поверхности и обеспечивающая их номенклатура параметров шероховатости Эксплуатационные свойства поверхности Параметры шероховатости Износостойкость при всех видах трения Ra, Rz , tp направление неровностей Виброустойчивость Ra, Rz, Sm, S направление неровностей Контактная жесткость Ra, Rz , tp Прочность соединений Ra, Rz Прочность конструкций при циклической нагрузке Rmax, Sm , S направление неровностей Герметичность соединений Ra, Rz , Rmax , tp Сопротивление в волноводах Ra , Sm , S Таблица 2.2 - Значение параметров шероховатости для некоторых поверхностей деталей Рабочая поверхность Параметр шероховато-сти Значение параметра шероховатости Подшипники скольжения Ra , мкм 0,63-1,25 Посадочные места под подшипники качения Ra , мкм внутренний диаметр Ra , мкм 0,63-1,25 наружный диаметр Ra , мкм 1,0 -2,5 ширина подшипника Ra , мкм 2,5 Посадочные места под зубчатые колеса Ra , мкм 0,63-1,25 Посадочные места под шпонки Ra , мкм 3,2 Калибр-пробка (скоба) Ra , мкм 0,02-0,04 Числовые значения параметров шероховатости при выполнении рабочих чертежей деталей назначаются по справочным таблицам или по аналогичным конструкциям, исходя из конкретных условий рабо­ты и конструктивных особенностей деталей. Преимущественным па­раметром шероховатости является параметр Ra. Для наиболее часто встречающихся сопряжений можно рекомендовать числовые зна­чения параметров шероховатости, приведенные в таблице 2.2. 2.2.3 Обозначение шероховатости на чертежах Шероховатость поверхности обозначают на чертежах для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей детали, независимо от метода их образования (ГОСТ 2.309-73). Структура обозначе­ния шероховатости поверхности приведена на рисунке 2.9, а. В обозначении шероховатости поверхности, вид обработки которой конструктор не устанавливает, применяют знак, указанный на рисунке 2.9, б; этот знак является предпочтительным. г) Рисунок 2.9 - Структура обозначения шероховатости поверхно-сти(а) и знаки обозначения шероховатости поверхности (б, в, г) В обозначении шероховатости поверхности, образуемой удале­нием слоя металла, например, точением, фрезерованием, сверлением, полированием, травлением и т.п., применяют знак, указанный на рисунке 2.9в. В обозначении шероховатости поверхности, образуе­мой без снятия материала, например, литьем, ковкой, объемной штамповкой, прокатом, волочением и т.п., применяют знак, пока­занный на рисунке 2.9,г. Этим же знаком обозначают поверхности, не обрабатываемые по данному чертежу. Значение параметра шероховатости Ra указывают без символа, например 0,63; для остальных параметров - после соот­ветствующего символа, например: Rmax 6,3; Sm 0,63; Rz 32. Обозначения шероховатости поверхностей на изображении де­талей располагают на линиях контура, выносных линиях или на полках линий - выносок. Примеры обозначения шероховатости поверх­ности приведены на рисунке 2.10. Рисунок 2.10 - Примеры обозначения шероховатости поверхности Допускается при недостатке места располагать обозначения шероховатости на размерных линиях или на их продолжениях, а так­же разрывать выносную линию (рисунок 2.11, а). При изображении из­делия с разрывом обозначение шероховатости наносят только на од­ной части изображения, по возможности ближе к месту указания размеров (рисунок 2.11,б). Рисунок 2.11 - Примеры допустимых вариантов обозначения шероховатости поверхности а) б) в) г) Рисунок 2.12 - Примеры специфических случаев обозначения шероховатости При указании одинаковой шероховатости для всех поверхнос­тей деталей обозначение шероховатости помещают в правом верхнем углу чертежа и на изображении не наносят (рисунок 2.12,а). При ука­зании одинаковой шероховатости для части поверхностей детали в правом верхнем углу чертежа помещают обозначение одинаковой ше­роховатости и знак ( ) (рисунок 2.12, б). Это означает, что все поверхности, на которых на изображении не нанесены обозначе­ния шероховатости или знак ( ), должны иметь шерохова­тость, указанную перед знаком ( ). Когда часть поверхностей изделия не обрабатывают по данному чер­тежу в правом верхнем углу чертежа перед знаком ( ) помещают знак ( ) (рисунок 2.12, в). Если шероховатость одной и той же поверхности различна на отдельных участках, то эти участки разграничивают сплошной тонкой линией с нанесением соот­ветствующих размеров и обозначений шероховатости (рисунок 2.12, г). Лекция 6 Тема 2.3 Единая система допусков и посадок для гладких цилиндрических сопряжений 2.3.1 Основные положения 2.3.2 Обозначения предельных отклонений и посадок на чертежах 2.3.1 Основные положения Единая система допусков и посадок (ЕСДП) разработана на основе международной системы допусков и посадок JSO . Применение единой системы стандартов обеспечит дальней­шее, более эффективное развитие специализации и кооперации стран и снижение затрат на эксплуатацию импортного оборудования. Основные положения системы допусков и посадок изложены в ГОСТ 25346-89. В нем даны все термины и определения, величины допусков и основных отклонений, правила образования полей допусков и обо­значения. ГОСТ 25347-82 приводит таблицы верхних и нижних отклонений полей допусков для размеров до 1 мм, от 1 до 500 мм. ЕСДП является односторонней, предельной и допускает применение как системы отверстия, так и системы вала. Поле до­пуска основного отверстия обозначают буквой латинского алфа­вита H, а поле допуска основного вала - буквой h . Нормальная температура измерений +20°С. В ЕСДП для размеров от 1 до 500 мм установлено 20 квалитетов: 01, 0 и I - для концевых мер длины; 2, 3 и 4 - для калибров и особо точных изделий; 5, 6...12 - для образования посадок в машиностроении; 13, I4...I8 - для несопрягаемых (свободных), размеров. ЕСДП установлено 13 основных и 22 дополнительных интервала номинальных размеров (для размеров от I до 500мм). Основные интервалы: 1-3, 3-6, 6-10, 10-18 и т.д. Дополнительные (промежуточные интервалы установлены в основных: например, 10-14, 14-18 - в основном интервале 10-I8). Для квалитетов от 5 до 18 допуски определяются по выражению (2.1) где ITx - допуск квалитета Х; ax - коэффициент, устанавливающий число единиц до­пуска для каждого квалитета (таблице 2.3 ); i - единица допуска (выражения 1.9). Таблица 2.3 - Значение коэффициента a Квалитет 5 6 7 8 9 10 II 12 13 14  7 10 16 25 40 64 100 160 250 400 Для образования посадок в ЕСДП для размеров до 500 мм предусмотрено по 28 основных отклонений отверстий и валов. Основное отклонение - это одно из двух отклонений (верхнее или нижнее), используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии. В ЕСДП таким отклонением является отклонение, ближайшее к ну­левой линии. Основные отклонения отверстий обозначают пропис­ными буквами латинского алфавита, а валов - строчными (рисунок 2.13). Отклонения А-Н (a - h ) предназначены для образования полей допусков в посадках с зазором; отклонения - в переходных посадках; отклонения -в посадках с натягом. Для каждого буквенного обозначения абсолютная величина и знак основного отклонения вала (верхнего es для валов от a до h или нижнего ei для валов от j до zc), определяются по специальным формулам, приведенным в ГОСТ 25346-89. Величина основного отклонения не зависит от квалитета, за исключением валов js., у которых нет основного отклонения: у валов js и отверстий Js нет основного отклонения; оба предельных отклонения определяются, только исходя из допуска IT данного квалитета и равны . Второе отклонение определяется с учетом значения допуска IT. (2.2) (2.3) Например, для вала диаметром 30m6 основное нижнее отклонение равно +8 мкм, допуск для 6-го квалитета 13 мкм, .для 7-го квалитета 21 мкм, для 8-го квалитета 33 мкм. Пользуясь выражени­ем (2.3) определим второе (верхнее) отклонение и построим схему полей допусков (рисунок 2.14). Для IT6 : es = + 8 + 13 = + 21 мкм; для IT7 : es = + 8 + 21 = + 29 мкм; для IT8 : es = + 8 + 33 = + 41 мкм. Для каждого буквенного обозначения абсолютная величина и знак основного отклонения отверстия (нижнего EJ - для отверстий от А до Н и верхнего ES - для отверстий от J до Z С ) определяются из основного отклонения es или ei вала, обозначенного той же буквой, по общему или специальному правилам. Второе отклонение отверстия определяется из основного с учетом значения допуска IT. , (2.4) или . (2.5) Правила определения основных отклонений отверстий Общее правило - основное отклонение отверстия должно быть симметрично относительно нулевой линии основ­ному отклонению вала, обозначенному той же буквой: - для отверстий от А до Н, - для отверстий от J до ZC . Рисунок 2.13 - Схема полей допусков Общее правило действительно для всех отклонений, за исключением: - отклонений, на которые распространяется приведенное ниже специальное правило; - отклонений отверстий N квалитетов от 9 до 16 размеров свыше 3 мм, у которых основное отклонение ЕS=0. Из этого общего правила сделано исключение для размеров свыше 3 до 500 мм для отверстий J,K,M и N с допусками по 3 - 8-му квалитетам и для отверстий от Р до ZС с допусками по 3-7-му квалитетам, .для которых применяется спе­циальное правило (2.6) где - разность между допуском рассматриваемого квалитета и допуском ближайшего, более точного квалитета. Специальное правило (при условии, что в соответствую­щих посадках (переходные и с натягом) допуск отверстия на один квалитет грубее, чем вала), позволяет получить одинаковые пре­дельные натяги в одноименных посадках системы отверстия и сис­темы вала (например, Н7/р6 и P7/h6), что видно из рисунка 2.15. Рисунок 2.14 - Иллюстрация к специальному правилу определения основных отклонений отверстий В ГОСТ 25347-82 приведены числовые зна­чения отклонений основных полей допусков, что позволяет при­менять систему, не прибегая к формулам или правилам, с помо­щью которых они определены. Поля допусков в ЕСДП образуются сочетанием одного из основных отклонений с допуском по одному из квалитетов. В соответствии с этим правилом поле допуска обозначают буквой основного отклонения, и номером квалитета: например, для вала f6, n7; .для отверстия - F7; N6. В соответствии с рекомендацией JSO и практикой машиностроения России в стандарте из всех основных рядов полей допусков для размеров от 1 до 500мм выделены предпочтительные поля допусков. Они обеспечивают 90-95% посадок общего применения. Использование предпочтительных полей допусков способствует повышению уровня унификации изделий, сокращает номенклатуру размерных режущих инструментов и калибров, создает благоприятные условия для кооперирования и организации централизованного производства стандартного режущего инструмента и калибров на специализированных предприятиях. Положительной стороной ЕСДП является установление во всех диапазонах размеров рекомендуемых посадок с выделением из них для размеров 1-500 мм, пред­почтительных посадок первоочередного применения . Унификация посадок позволяет облегчить работу конструкто­ров при назначении посадок. В то же время, комбинируя в различных вариантах предпочтительные поля допусков валов и отверстий, можно значительно расширить возможности системы по созданию различных посадок (в системе отверстия и вала) без увеличения набора инструментов, калибров и другой технологической оснастки. Дальнейшее сокращение полей допусков и поса­док для одной отрасли может быть достигнуто введением ограни­чительного стандарта (отраслевого или стандарта предприятия). По экономическим соображениям на практике большее приме­нение имеет система отверстия, поэтому в системе отверстия предпочтительных посадок больше, чем в системе вала. ГОСТ25347-82 в технически обоснованных случаях допускает применение посадок, отличающихся от рекомендуемых, но образо­ванных из числа полей допусков валов и отверстий, рекомендован­ных этим стандартом. Однако и в этих случаях посадка должна от­носиться к системе отверстия или вала. Пример. Определить предельные размеры отверстий и валов, наибольшие и наименьшие зазоры, натяги и допуски посадок для посадок: с зазором 40H7/f7, c натягом 40H8/u7 и переходной посадки 40K7/h6. Построить схемы полей допусков для указанных посадок. Решение. По ГОСТ 25347-82 определим предельные от­клонения и допуски отверстий и валов и вычислим их предельные размеры: а) для посадки с зазором 40H7/f7: отверстие 40H7: EJ = 0; IТ7= 25 мкм; ES = EJ+ IТ = 0 + 25=+25 мкм; Dmin= D + EJ = 40,0 + 0,0 = 40,0 мм; Dmax= D + ES = 40,000 + 0,025 = 40.025 мм. Вал 40f7: es = - 25мкм; 1Т7 =25 мкм; ei = es - IТ = - 25- 25 = - 50 мкм; dmin,= d + ei= 40,000 + (-0,050) = 39,950 мм; dтаx= d + es = 40,000 + (-0,025) = 39,975 мм; б) для посадки с натягом 40 H8/u7: отверстие 40H8: EJ = 0; IТ8= 39 мкм; ES = EJ+ IТ = 0 + 39=+39 мкм; Dmin= D + EJ = 40,0 + 0,0 = 40,0 мм; Dmax= D + ES = 40,000 + 0,039 = 40.039 мм. Вал 40u7: ei = + 60мкм; 1Т7 =25 мкм; es = ei + IТ = + 60 +25 = + 85 мкм; dmin,= d + ei = 40,000 + 0,060 = 40,060 мм; dтаx= d + es = 40,000 + 0,085 = 40,085 мм; в) для переходной посадки 40K7/h6: отверстие 40K7: ES=-2+Δ = -2 + 9 = +7 мкм; Δ = 9 мкм, IT7 =25 мкм; EJ = ES - IT = +7 - 25 = - 18 мкм; Dmin=D +EJ = 40,000 + (-0,018) = 39,982 мм; Dтаx = D + ES = 40,000 + 0,007 = 40,007 мм. Вал 40h6: es = 0; IT6= 16 мкм; ei = es - IT = 0-16 = - 16 мкм; dmin = d + ei = 40,000 + ( - 0,016) = 39,984 мм; dmax =d + es = 40,000 + 0,0 = 40,000 мм. Определим предельные зазоры (натяги) и допуски посадок: а) для посадки с зазором 40H7/f7: наибольший зазор: Smax =Dmax - dmin : Smax= 40,025 - 39,950 = 0.075 мм; наименьший зазор: Smin= Dmin - dmax ; Smin = 40,000 - 39.975 = 0,025 мм; допуск посадки: TS = S max - Smin или TS = ITD + ITd ; TS = 0,075 - 0,025 = 0,050 мм; или TS = ITD + ITd = 25 + 25 = 50 мкм; б) для посадки с натягом 40H8/u7: наибольший натяг: Nmax = dmax - Dmin; Nmax = 40,085 - 40,000 == 0,085 мм; наименьший натяг: Nmin = dmin - Dmax; Nmin = 40,060 - 40,039 = 0,021 мкм; допуск посадки: TN = Nmax - Nmin ; TN = 0,085 - 0,021 = 0,064 мм; или ТN = ITD + ITd = 39 + 25 = 64 мкм; в) для переходной посадки 40K7/h6 : наибольший зазор: Smax =Dmax - dmin : Smax= 40,007 - 39,984 = 0.023 мм; наибольший натяг: Nmax = dmax - Dmin; Nmax = 40,000 - 39,982 = 0,018 мм; допуск посадки: Т (S , N) = Smax + Nmax ; или Т (S, N) = ITd + ITD = 25 + 16 = 41 мкм. Схемы полей допусков посадок приведены на рисунке 2.16. а) б) в) Рисунок 2.15 - Схемы полей допусков; а) посадка с зазором; б) посадка с натягом; в) переходная посадка 2.3.2 Обозначение предельных отклонений и посадок на чертежах Предельные отклонения линейных размеров могут быть ука­заны одним из трех способов: - условными обозначениями полей допусков (рисунок 2.17, а); - числовыми значениями предельных отклонений (рисунок 2.17, б); - условными обозначениями полей допусков с указанием в скобках числовых значений предельных отклонений (рисунок 2.17, в). При указании предельных отклонений условными обозначе­ниями необходимо обязательно указывать их числовые значения в следующих случаях: а) для размеров, не включенных в ряды нормальных линейных размеров, например, 41,5 Н8 (+ 0,030) (рисунок 2.18, б); б) при назначении предельных отклонений, условное обозначе­ние которых не предусмотрено ГОСТ 25346-89. Например, для пластмассовой детали с предельными отклонениями по ГОСТ 25349-88 (рисунок 2.18, а); в) при назначении предельных отклонений размеров уступов с несимметричным полем допуска (рисунок 2.19, б). Рисунок 2.16 - Способы указания предельных отклонений линейных размеров на чертежах Рисунок 2.17 - Примеры простановки предельных отклонений размеров на чертежах Рисунок 2.18 - Пример простановки предельных отклонений на шейке вала, имеющего неодинаковую точность по длине Предельные отклонения следует назначать для всех разме­ров, проставляемых на чертежах, не исключая и несопрягаемые неответственные размеры. Если предельные отклонения для раз­меров не назначены, то это может привести к лишним затратам (когда стремятся получить этот размер более точным, чем нуж­но) или к увеличению массы детали - перерасходу металла (ког­да допускают грубые отклонения от номинального размера). Точность гладких элементов металлических деталей, если для них отклонения не указывают непосредственно у размеров, а оговаривают общей записью, нормируют либо квалитетами (от 12 до 17 для размеров от 1 до 10000 мм), обозначаемыми буквами IT, либо классами точности (точный, средний, грубый и очень грубый), установленными ГОСТ 25670-83 специально для этой це­ли и обозначаемыми буквой t. Лекция 7 Тема 2.3 Единая система допусков и посадок для гладких цилиндрических сопряжений 2.3.3 Расчёт и выбор посадок с гарантированным натягом 2.3.4 Выбор посадок с зазором 2.3.5 Выбор переходных посадок 2.3.3 Расчет и выбор посадок с гарантированным натягом Посадки с гарантированным натягом предназначены для полу­чения неподвижных неразъемных соединений без дополнительного крепления деталей, хотя иногда и в этом случае используют шпо­ночные, штифтовые и другие средства крепления. Относительная неподвижность деталей обеспечивается за счет сил сцепления (тре­ния), возникающих на контактирующих поверхностях вследствие их деформации, создаваемой натягом в процессе сборки. Благодаря надежности и простоте конструкции деталей и сборки соединений, эти посадки применяют во всех отраслях машиностроения (например, при сборке осей с колесами на железнодорожном транспорте, венцов со ступицами червячных колес, вкладышей под­шипников скольжения с корпусами и т.п.). Предельные значения натягов выбранной прессовой посадки должны удовлетворять следующим условиям: 1 При наименьшем натяге должна обеспечиваться прочность соединения, т.е. не должно быть относительного поворота деталей от действия внешнего момента, или осевого усилия, или их совместно­го действия. Это условие выполняется, если (2.7) где MКР - наибольший прикладываемый к одной детали момент кручения; MТР - момент трения, зависящий от натяга, размеров соединяе­мых деталей, шероховатости поверхностей и других факторов. 2 При наибольшем натяге должна обеспечиваться прочность сое­диняемых деталей, т.е. наибольшее напряжение, возникающее в ма­териале детали, не должно превышать допустимого значения. Величину наименьшего натяга Nmin при условии, что со­прягаемые поверхности идеально гладкие, рассчитывают по формуле (2.8) где pэ - удельное эксплуатационное давление по поверхности контакта, Па; d - номинальный диаметр соединения, м; Е1 ,Е2 - модули упругости материалов соединяемых деталей. (2.9) где d1, d2 - диаметры колец, мм (рисунок 2.8, а); 1 и 2 - коэффициенты Пуассона для металлов вала и отвер­стия. Величина удельного контактного эксплуатационного давления определяется: при осевом сдвигающем усилии (2.10) при крутящем моменте (2.11) при их совместном действие (2.12) где Р - осевое усилие, Н; MКР - крутящий момент, Нм; d, l - номинальные диаметр и длина соединения, м; n = 1,5-2 - коэффициент запаса прочности соединения на воз­можные перегрузки и воздействие вибраций; f - коэффициент трения. Рисунок 2.19 - Эскизы к расчету посадок с натягом Наибольший натяг в соединении, обеспечивающий его прочность, определяется на основе теории наибольших касательных напряжений. Условие прочности деталей заключается в отсутствии пластической деформации на контактной поверхности вала и втулки при наиболь­шем допустимом удельном контактном давлении pдоп. При опре­делении Nmax принимают pдоп, меньшее из двух значений. Для втулки (2.13) для вала (2.14) где T - предел текучести материалов деталей. Таким образом, наибольший расчетный натяг, при котором возникает наибольшее допустимое давление Pдоп, находят по фор­муле, аналогичной выражению (2.8). (2.15) Прежде чем приступить к выбору посадки по стандарту, в вычисленные значения минимального и максимального натяга следует внести ряд поправок, исходя из условий работы соединения и его конструктивных особенностей (u - поправка на смятие неровнос­тей деталей; ut - поправка на различные температурные условия сборки и работы, а также различные коэффициенты линейного расши­рения деталей; uц - поправка на деформацию деталей от действия центробежных сил; uуд - поправка на увеличение контактного давления у торцов охватывающей детали и др.). В общем машиностроении наибольшее влияние на величину предельных натягов оказывают поправки u и uуд . Поправка u. При определении размеров соединяемых вала и отверстия измерительные наконечники прибора опираются на вершины неровностей их поверхностей. В процессе запрессовки деталей неровности сминаются и фактическое значение натяга оказывается меньше, чем измеренное (рисунок 2.20, б), что уменьшает прочность соединения. Величина смятия неровностей зависит от их величины, метода запрессовки, механических свойств материалов де­талей и т.п. Практически величину поправки u определяют по следующим формулам: для материалов с одинаковыми механическими свойствами: (2.16) для материалов с различными механическими свойствами: (2.17) где К, K1 и K2 ; коэффициенты, учитывающие величину смятия неровностей отверстия втулки и вала . RZ1, RZ2 - высота неровностей поверхностей отверстия и вала. При малых значениях RZ следует брать меньшие значения коэффициентов. При механической запрессовке наибольшая прочность соедине­ния создается при малой шероховатости, а при сборке с охлаждением (или нагревом) детали - при большой шероховатости. Поправка uуд. При l/d < 1 у торцов охватывающей детали контактные давления больше, чем в середине соеди­нения, причем тем значительнее, чем меньше l/d и радиус скругления кромок охватывающей детали. Эту поправку приближенно можно найти по графику, показанному на рисунке 2.21. Она должна снижать ве­личину pдоп, вычисленную по формулам (2.13 и 2.14). При определении Nmin эту поправку не вносят для повышения надежнос­ти соединения. Предельно допустимые натяги [Nmin] и [Nmax] вычисляются по формулам (2.18) (2.19) Выбор посадки из таблиц системы допусков и посадок осуществляется по величине [Nmin] и [Nmax]. При этом должны соблюдаться следующие ус­ловия: 1 Максимальный натяг Nmax в подобранной посадке должен быть не более [Nmax] (2.20) 2 Минимальный натяг Nmin в подобранной посадке с учетом воз­можных колебаний действующей нагруз­ки и других факторов должен быть (2.21) Рисунок 2.20 - График для определения поправки uуд 3 Рассчитывается необходимое (максимальное) усилие при запрес­совке собираемых деталей (2.22) где fn - коэффициент трения при запрессовке; fn = (1,15-1,2). Удельное давление pmax при максимальном натяге в посадке определяется по формуле (2.23) В некоторых случаях выбранную посадку с натягом проверяют по величине деформации сопрягаемых деталей. Изменение размеров d1 и d2 после запрессовки определяется по формулам: (2.24) (2.25) На практике, особенно в единичном и серийном производстве, часто не прибегают к расчету посадок с натягом, а пользуются опы­том применения посадок в аналогичных конструкциях машин. Можно рекомендовать следующую область применения посадок с натягом в конструкциях общего машиностроения: H7/р6 (предпочтительная) применяется при сравнительно небольших нагрузках для соединения тонкостенных деталей (напри­мер, посадка на вал уплотнительного кольца, фиксирующего положе­ние внутреннего кольца подшипника у кранового двигателя). H7/s6, H7/р6 (предпочтительные) и H8/s7 используют в соединениях без крепежных деталей при небольших нагрузках (на­пример, для соединения кондукторных втулок с корпусом кондуктора, шатунных втулок с шатуном дизеля или пневматического двигателя), а при использовании крепления применяются для работы в условиях больших нагрузок (например, посадка на шпонке зубчатых колес и муфт в прокатных станах, бумагоделательных машинах и нефтеоборудовании). Посадки H7/u7, H8/u8 применяют в соединениях без кре­пежных деталей при значительных нагрузках, в том числе и знакопе­ременных (например, для соединения ступицы и венца червячного ко­леса; втулок подшипников скольжения в изделиях тяжелого машино­строения), а при использовании крепления применяют для работы в узлах с большими нагрузками. Посадки H8/х8, H8/z8 имеют самые большие натяги и применяются в соединениях с большими нагрузками или для деталей из материалов с относительно небольшим модулем упругости. Выбор способа формирования соединения (под прессом или с нагревом охватывающей детали) зависит от конструкции деталей, их размеров, величины требуемого натяга и др. 2.3.4 Выбор посадок с зазором Посадки с зазором предназначены для подвижных и неподвижных соединений деталей. В подвижных соединениях зазор служит для обес­печения свободы перемещения деталей, размещения слоя смазки, ком­пенсации температурных деформаций и погрешностей формы, расположе­ния поверхностей, погрешностей сборки и др. Для наиболее ответст­венных соединений, которые должны работать в условиях жидкостного трения, зазоры подсчитываются на основе гидродинамической теории трения . Если работа соединения допускается в условиях полужидкост­ного, полусухого или сухого трения, то выбор посадок чаще всего производится по аналогии с посадками известных и хорошо работающих соединений. При этом следует вносить поправки с учетом кон­кретных условий работы соединений и их параметров. В неподвижных соединениях посадки с зазором применяются для обеспечения беспрепятственной сборки деталей (особенно сменных). Их относительная неподвижность обеспечивается дополнительным креплением: шпонками, болтами штифтами и т.д. Выбор посадки для непод­вижного соединения производится таким образом, чтобы наименьший зазор обеспечивал компенсацию отклонений формы и расположения сопрягаемых поверхностей, если они не ограничиваются полями допусков размеров этих поверхностей. Кроме того, наименьший зазор должен включать запас на его регулирование, если это необходимо в соединении, а также запас на свободное вхождение деталей, что особенно важно при механической и автоматической сборке. Практически можно рекомендовать следующую область применения посадок с зазо­ром: 1 Посадки с нулевым зазором (скользя­щие посадки), получаемые сочетанием отверстия H с валом h применяют, главным образом, в неподвижных соединениях при необхо­димости частой разборки (сменные детали), если требуется легко передвигать или поворачивать детали одну относительно другой при регулировке или центрировании деталей. 2 Посадку H6/h5 применяют для особо точного центрирования, например, для пиноли в корпусе бабки станка. 3 Посадку Н7h6 применяют: для сменных колес в станках; для соединений с коротким рабочим ходом, например, для хвостови­ков пружинных клапанов в направляющих; для соединения деталей, ко­торые должны легко передвигаться при затяжке; для точного направ­ления при возвратно-поступательном движении, например, плунжер насоса высокого давления. 4 Посадку H8/h7 используют для центрирующих поверхнос­тей при пониженных требованиях к соосности. 5 Посадки Н8/h8, H9/h9, H9/h8 применяют для неподвижно закрепленных деталей при невысоких требованиях к точ­ности механизмов, небольших нагрузках и необходимости обеспечить легкую сборку (зубчатые колеса, шкивы и другие детали, соединяю­щиеся с валом на шпонке; корпуса подшипников качения, центриро­вание фланцевых соединений), а также в подвижных соединениях при медленных и редких поступательных и вращательных перемещениях (перемещающиеся зубчатые колеса, зубчатые торцовые муфты). 6 Посадку H11/h11 используют для относительно грубо цен­трируемых неподвижных соединений (центрирование фланцевых кры­шек, фиксация накладных кондукторов), для неответственных шарни­ров. 7 Посадка H7/g6 (предпочтительная) применяется в под­вижных соединениях для обеспечения герметичности (например, зо­лотниковые механизмы, шпиндели точных станков, подвижные шестер­ни на валах в коробках передач, шатунная головка с шейкой колен­чатого вала, сменные втулки кондукторов, изделия на пальцах при­способлений пря механической обработке). В особо точных механиз­мах применяют посадку H6/g5 и даже H5/g4. 8 Посадку H7/f6 применяют в подшипниках скольжения при скоростях до 150 рад/с и невысоких нагрузках. Для подшипников скольжения при нескольких опорах или разнесенных опорах при не­высокой точности центрирования применяются посадки H8/f8 , H9/f9. 9 Посадки H7/e7, H7/e8, и H8/e8 применяются в подшипниках при высокой частоте вращения более 150 рад/с или осложненных условиях монтажа (например, в электродвигателях, ме­ханизмах передач автомобилей, коренных шейках коленчатого вала и шейках распределительного вала двигателя внутреннего сгорания). 10 Посадки H8/d9, H9/d9 применяют для поршней в цилиндрах паровых машин и компрессоров, а также при невысоких требованиях к точности: трансмиссионные валы в подшипниках, саль­ники, холостые шкивы на валах. 11 Посадки низкой точности H11/d11, D11/h11 предназна­чены для подвижных соединений, не требующих точности перемеще­ния и работающих в условиях пыли и грязи. Например: крышки под­шипников в распорные втулки в корпусах; грубые направляющие пря­молинейного движения; направление шпинделей по внутреннему диа­метру грунд-букс; шарниры и ролики на осях. 2.3.5 Выбор переходных посадок Переходные посадки H/n, H/m, H/k, H/js используются в неподвижных разъемных соединениях для центрирования де­талей, которые при необходимости могут двигаться вдоль вала или быть сменными. Эти посадки характеризуются малыми зазорами и натягами, что позволяет собирать детали при небольших усилиях. Для обеспечения неподвижности одной детали относительно другой их до­полнительно крепят шпонками, стопорными винтами и другими крепежными средствами. Сочетание высокой точности центрирования с относительной легкостью сборки и разборки соединения возможно лишь при небольших изменениях натяга и зазора. Поэтому переходные посадки предусмотрены только в 4-8 квалитетах. Обычно применяют посадки, в которых точность вала на один квалитет выше точности отверстия. В переходных посадках при сочетании наибольшего предельного размера вала и наименьшего предельного размера отверстия всегда получается натяг, а при сочетании наибольшего предельного разме­ра отверстия и наименьшего предельного размера вала - наибольший зазор. Выбор переходных посадок определяется требуемой точностью центрирования и легкостью сборки и разборки соединения. Точность центрирования вращающихся деталей определяется величиной радиального биения, которая будет зависеть от величины зазора в соединении, от погрешностей формы и расположения поверхностей сопрягаемых деталей и износа деталей при повторных сборках и разборках. Для компенсации указанных погрешностей при выборе переходных по­садок следует максимально допустимый зазор в соединении умень­шить в 2-3 раза и по нему выбрать посадку. На практике выбор переходных посадок чаще всего производят по аналогии с известными и хорошо работающими соединениями. Рас­четы выполняются редко и в основном как проверочные. Они могут включать: • расчет вероятности получения зазоров и натягов в соединении; • расчет наибольшего зазора по допустимому эксцентриситету соединяемых деталей; • расчет прочности деталей (только для тонкостенных деталей) и усилия запрессовки при наибольшем натяге. При высоких требованиях к точности центрирования, а также при больших, особенно ударных нагрузках и вибрациях, назначают посадки с большим средним натягом H/n и H/m. Чем чаще требуется разборка - сборка узла, тем с меньшим натягом следует выбирать переходные посадки, т.е. применять посадки H/k, H/js. Посадку H7/n6 применяют для зубчатых колес, муфт, кри­вошипов и других деталей, работающих при больших нагрузках, уда­рах и вибрации; в соединениях, разбираемых только при капиталь­ном ремонте; для установочных колец на валах электрических машин, кондукторных втулок, установочных пальцев, штифтов. Сборка таких соединений производится под прессом. Посадка H7/m6 применяется для соединений, редко под­вергающихся разборке: подшипники качения в тяжелом машиностроении, цилиндрические штифты. Посадка H7/k6 в среднем дает незначительный зазор (1-5 мкм) и обеспечивает хорошее центрирование, не требуя значи­тельных усилий для сборки и разборки. Она применяется чаще других переходных посадок: для посадки шкивов, зубчатых колес, муфт, маховиков, для втулок подшипников и вращающихся на валах зубча­тых колес и т.д. Посадка H7/js6 имеет большие средние зазоры и применя­ется взамен предыдущей для облегчения сборки. Лекция 8 Тема 2.4 Контроль гладких цилиндрических деталей с помощью предельных калибров 2.4.1 Классификация калибров 2.4.2 Допуски на изготовление гладких калибров 2.4.3 Расчёт исполнительных размеров калибров 2.4.1 Классификация калибров Калибры - бесшкальные контрольные инструменты, служа­щие для проверки соответствия действительных размеров, формы и расположения поверхностей деталей предписанным (в условиях мас­сового или крупносерийного производства). Калибры бывают предельными и нормальными. Предельные калибры контролируют соблю­дение нижнего и верхнего предельного размера. Нормальные калибры (применяются редко) используют в качестве шаблонов и к ним подгоняют деталь (изме­ряют величину зазора между деталью и шаблоном). По назначению предельные калибры делятся на калибры-скобы и калибры-пробки. Калибры-скобы предназначены для контроля пре­дельных размеров валов, а калибры-пробки - для кон­троля предельных размеров отверстий. По технологическому назначению в соответствии с местом и характером использования калибры подразделяются на рабочие и кон­трольные. Рабочие калибры используют для контроля деталей на рабочих местах в процессе их изготовления. Этими же калибрами пользуются рабочие и контролеры ОТК завода-изготовителя. Контрольные калибры используют для контроля или регулировки рабочих калибров-скоб. Согласно действующим стандартам, калибры имеют следующие обозначения: ПР - проходной рабочий калибр НЕ - непроходной рабочий калибр К-НЕ - контрольный калибр для непроходного рабочего калибра К-ПР - контрольный калибр для проходного рабочего (нового) ка­либра К-И - контрольный калибр для контроля износа проходной сторо­ны рабочего калибра. Калибры К-ПР, К-НЕ для гладких цилиндрических изделий должны проходить без усилия и без качки. Они являются проходными при проверке рабочих калибров-скоб. Калибр К-И - непроходной предназ­начен для выбраковки рабочих проходных скоб. Проходными калибрами называются калибры, которыми контролируют начало поля допуска (рисунок 2.22). Непроходными калибрами называются калибры, ко­торыми контролируют конец поля допуска (рисунок 2.22). Контроль предельных размеров детали с помощью калибров осуществляется следующим образом: деталь считается годной, если проходной калибр (проходная сторона калибра) под действием силы тяжести или силы, примерно равной ей, проходит, а непроходной ка­либр (непроходная сторона) не проходит по контролируемой поверх­ности детали. В этом случае действительный размер детали находится между заданными предельными размерами. Рисунок 2.21 - Схема контроля размеров деталей предельными калибрами: 1 – начало поля допуска; 2 - конец поля допуска Если проходной калибр не проходит, то деталь с исправимым браком; если непроходной калибр проходит, то деталь с неисправимым браком. 2.4.2 Допуски на изготовление гладких калибров Допуски на изготовление гладких калибров и контрольных ка­либров регламентированы ГОСТ 24853-81. Номинальными размерами калибров являются соответствующие предельные размеры деталей (рисунок 2.22). ГОСТ 24853-81 устанавливает допуски на изготовление: Н - рабочих калибров (пробок) для отверстий; НI- рабочих калибров (скоб) для валов; Нp- контрольных калибров для скоб (рисунок 2.23). Допуски на изготовление калибров установлены в зависимости от квалитета контролируемой детали. Рисунок 2.22 - Схема полей допусков калибров и контрольных калибров для отверстий (а) и валов (б) Для проходных калибров, которые в процессе контроля изна­шиваются, кроме допуска на изготовление, предусматривается до­пуск на их износ. Для всех размеров (1-500мм) износ проход­ных калибров с допуском до IT8 включительно может выходить за границу поля допуска детали на величину У для пробок и У1 для скоб (рисунок 2.23). Для проходных калибров квалитетов от IT9 до IT17 износ ограничивается проходным пределом, т.е. У = 0 и У1 = 0 . У всех проходных калибров поля допусков Н и Н1 сдвинуты внутрь поля допуска на величину Z для калибров-пробок и Z1 - для калибров-скоб (рисунок 2.23). Поле допуска непроходного калибра для размеров до 180мм расположено симметрично относительно непроходного предела ( = 0, 1 = 0), а для размеров свыше 180 до 500мм - сдвинуто внутрь поле допуска детали на величину  - для про­бок и 1 -для скоб. 2.4.3 Расчет исполнительных размеров калибров Исполнительными называются предельные размеры калибра, по которым изготовляют новый калибр. Исполнительным размером скобы служит её наименьший предель­ный размер с положительным отклонением (рисунок 2.23, б), для проб­ки и контрольного калибра - их наибольший предельный размер с отрицательным отклонением (рисунок 2.23, а). Таким образом, на чертеже отклонение проставляют "в тело" калибра, что обеспечивает максимум металла на изготовление и большую вероятность годных калибров. Размеры калибров определяют по формулам, указанным в таблице 2.4. Схема полей допусков калибров для сопряжения  40Н8/u7 приведена на рисунке 2.24, а эскизы калибра – пробки и калибра – скобы приведены на рисунке 2.25. Таблица 2.4 – Формулы для определения исполнительных размеров калибров. Калибр Номинальный размер изделия, мм До 180 Рабочий калибр Контрольный калибр Размер Допуск Размер Допуск Для отверс-тия Проходная сто­рона новая - - Проходная сто­рона изношен­ная - - - Непроходная сторона - - Для вала Проходная сто­рона новая Проходная сто­рона изношен­ная - Непроходная сторона Калибр Номинальный размер изделия, мм Свыше 180 до 500 Рабочий калибр Контрольный калибр Размер Допуск Размер Допуск Для отверс-тия Проходная сто­рона новая - - Проходная сто­рона изношен­ная - - - Непроходная сторона - - Для вала Проходная сто­рона новая Проходная сто­рона изношен­ная - Непроходная сторона Рисунок 2.24 – Схемы полей допусков калибров Рисунок 2.23 - Предельные ка­либры: а) двухсторонний калибр-пробка; б) односторонняя скоба Лекция 9 Тема 2.5 Система допусков и посадок подшипников качения 2.5.1 Характеристика подшипников качения 2.5.2 Классы точности подшипников качения 2.5.3 Допуски и посадки подшипников качения 2.5.4 Выбор посадок подшипников качения 2.5.5 Расчёт посадочного зазора в подшипнике качения 2.5.6 Требования к посадочным поверхностям для подшипников качения 2.5.1 Характеристика подшипников качения Подшипники качения являются наиболее распространенными стан­дартными узлами, изготовляемыми на специализированных заводах. Они обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоедини­тельным размерам, т.е. по наружному диаметру D наружного кольца и внутреннему диаметру d внутреннего кольца. Полная взаимозаменяемость по присоединительным поверхностям позволяет быстро монтировать и заменять изношенные подшипники качения. По роду тел качения подшипники делятся на шариковые, роли­ковые и игольчатые, по виду воспринимаемой нагрузки они бывают радиальными, осевыми (упорные) и радиально-упорными, по величи­не воспринимаемой нагрузки делятся на пять серий: тяжелую, сред­нюю, легкую, особо легкую и сверхлегкую. 2.5.2 Классы точности подшипников качения К подшипникам качения предъявляются требования по точности присоединительных размеров, точности формы и расположения поверх­ностей колец (радиальное и торцовое биение, непараллельность тор­цов колец), шероховатости поверхностей (особенно дорожек каче­ния), точности формы и размеров тел качения в одном подшипнике и их шероховатости, величине бокового биения по дорожкам качения внутреннего и наружного колец. Эти показатели определяют равно­мерность распределения нагрузки на теле качения, точность враще­ния и в значительной степени срок службы подшипника. ГОСТ 520-89 установлено пять классов точности подшипников качения: 0; 6; 5; 4; 2. Перечень классов точности дан в порядке повышения точности. Класс точности подшипника указывается цифрой перед услов­ным обозначением подшипника через тире. Например, 6-205, где цифра 6 - класс точности подшипника, тире - разделительный знак, 205 - условное обозначение подшипника. Наиболее часто в общем машиностроении используются подшип­ники классов точности 0 и 6. Подшипники классов 4 и 5 применя­ются при больших числах оборотов и в тех случаях, когда требу­ется высокая точность при вращении, например, для шпинделей шлифовальных и других высокоточных станков, высокооборотных двигателей и т.п. Подшипники классов точности 2 предназначены для гироско­пических и других прецизионных приборов и машин. Промышленностью они выпускаются в ограниченных количествах. 2.5.3 Допуски и посадки подшипников качения Допуски на присоединительные размеры (D и d) под­шипников качения отличаются от стандартных допусков на обычные детали цилиндрической формы (валы и отверстия) и регламентируют­ся ГОСТ 3325-85. Так как подшипники качения являются готовыми узлами, для уменьшения их номенклатуры диаметр наружного кольца подшипника D и диаметр внутреннего кольца d приняты соот­ветственно за диаметры основного вала и основного отверстия. Следовательно, посадки наружного кольца с корпусом осуществля­ются по системе вала, а посадки внутреннего кольца с валом, по системе отверстия. Особенностью допусков на подшипники качения является то, что поле допуска на диаметр отверстия внутреннего кольца распо­ложено в «минус» от минимального размера, а не в «плюс» как у обычного основного отверстия. Сделано это для того, чтобы полу­чить посадки внутреннего кольца на вал с гарантированным натя­гом, используя поля допусков переходных посадок для обычных де­талей цилиндрической формы, не прибегая к специальным посадкам. Так, например, в нормальном соединении в системе отверстия поле k6 образует переходную посадку, а с внутренним кольцом обра­зует посадку с гарантированным натягом (рисунок 2.26). Для того чтобы подчеркнуть особый характер посадок под­шипников качения, на сборочных чертежах эти посадки обознача­ются особым способом: - поля допусков вала и отверстия обозначаются обычным спосо­бом (отклонение и квалитет), а поля допусков диаметра наружно­го кольца и диаметра внутреннего кольца обозначают буквой l (L) и классом точности подшипника (рисунок 2.26). Рисунок 2.24 - Схема полей допусков гладкого соединения (а) и с внутренним кольцом подшипника качения (б) Стандартные посадки с гарантированным натягом для подшип­ников качения не применяют из-за большого допуска натяга и ажур­ной конструкции внутренних колец подшипников. Для образования посадок колец подшипников качения применя­ют отклонения, образующие переходные посадки и некоторые откло­нения, образующие посадки с гарантированным зазором (рисунок 2.27). 2.5.4 Выбор посадок подшипников качения Посадку подшипника качения на вал и в корпус выбирают в за­висимости от конструкции подшипника, условий его эксплуатации, величины и характера действующих на него нагрузок и вида нагружения колец. Различают три основных вида нагружения колец: местное, цир­куляционное и колебательное. При местном нагружении кольцо воспринимает радиальную наг­рузку (Рп), постоянную по направлению, лишь ограниченным участ­ком окружности дорожки качения и передает её соответствующему участку посадочной поверхности вала или корпуса (рисунок 2.28, а - наружное кольцо, б - внутреннее кольцо). Рисунок 2.25 - Схема расположения полей допусков колец подшипников качения, валов и отверстий в корпусах (для подшипника 205): - поля допусков наружных колец подшипников; - поля допусков внутренних колец подшипников; - поля допусков валов и отверстий Если кольцо воспринимает равнодействующую (Рр), двух ра­диальных нагрузок (Рп - постоянной по направлению и Рв - вра­щающейся и меньшей по величине) ограниченным участком дорожки и передает её соответствующему ограниченному участку посадоч­ной поверхности вала или корпуса, то такой характер нагружения кольца называется колебательным. Равнодействующая Рр сил Рп и Рв не совершает полного оборота, а колеблется между точками А и В (рисунок 2.28, в). а) б) в) Рисунок 2.26 - Схема нагружения колец подшипников качения а) местное; б) циркуляционное; в) колебательное В том случае, если постоянно направленная нагрузка (Рп) меньше, чем вращающаяся (Рв), то вращающееся кольцо подшипни­ка имеет местное нагружение, а неподвижное кольцо - циркуляцион­ное. Циркуляционно-нагруженное (вращающееся) кольцо подшипника качения воспринимает нагрузку поочередно всеми участками дорож­ки качения и изнашивается равномерно, поэтому оно соединяется с валом или корпусом с натягом. Натяг исключает возможность об­катки и проскальзывания кольца по посадочной поверхности вала или корпуса в процессе работы под нагрузкой. Наличие зазора меж­ду циркуляционно-нагруженным кольцом и посадочной поверхностью детали может привести к развальцовыванию и истиранию металла со­пряженной детали, что недопустимо. Посадка циркуляционно-нагруженного кольца в корпус и на вал определяется по величине интенсивности нагрузки РR на посадоч­ной поверхности, которая подсчитывается по формуле (2.1) где R - расчетная радиальная нагрузка на подшипник (реакция опоры); b - рабочая ширина посадочного места, (b = В – 2r); B - ширина подшипника; r - радиус закругления или ширина фаски кольца подшипни­ка); Кп - динамический коэффициент посадки, зависящий от харак­тера нагрузки (при перегрузке до 150 %, умеренных толчках и вибрации Кп = 1; при перегрузке до 300%, сильных ударах и вибрации Кп =1,8); F - коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе (при сплошном вале F =1); FA - коэффициент неравномерности распределения радиальной нагрузки R между рядами роликов в двухрядных ко­нических роликоподшипниках или между сдвоенными шари­коподшипниками при наличии осевой нагрузки А на опору. Значение FA зависит от выраже­ния (A/R) ctg. Допускаемые значения PR для различных посадок приведе­ны в [5, 12]. Местно-нагруженное (неподвижное) кольцо подшипника качения монтируется с зазором или незначительным натягом. При такой по­садке устраняется заклинивание тел качения вследствие темпера­турных деформаций, а кольцо, смонтированное с зазором, под дей­ствием сил трения, толчков и вибраций постепенно поворачивается по посадочной поверхности, благодаря чему износ дорожки качения происходит равномерно по всей окружности кольца. Посадка местно-нагруженного кольца выбирается по таблицам в зависимости от условий работы подшипника и его габаритных раз­меров. 2.5.5 Расчет посадочного зазора в подшипнике качения Для нормальной работы подшипника качения необходимо иметь рабочий зазор между телами качения и кольцами для размещения смазки и компенсации температурных деформаций. Чем меньше этот зазор, тем равномернее и на большее число тел качения распреде­ляется нагрузка. При значительном зазоре в подшипниковом узле возникают радиальные биения вращающейся детали, а нагрузка вос­принимается ограниченным числом тел качения, что сокращает срок службы подшипника. В тех случаях, когда выбранная посадка циркуляционно-нагруженного кольца имеет большой натяг, следует произвести расчет величины посадочного (монтажного) зазора в подшипнике, т.к. под действием натяга кольцо подшипника может иметь деформацию, пре­вышающую начальный радиальный зазор. Величина посадочного зазора g определяется по формуле: (2.2) где gн - начальный радиальный зазор; при расчетах принимают среднее арифметическое значение радиального зазора; (2.3) где d1 - диаметральная деформация дорожки качения кольца после посадки его с натягом на сопрягаемую деталь. Величину деформации d1 определяют по формулам: а) при посадке внутреннего кольца на вал (2.4) 6) при посадке наружного кольца в корпус (5.5) где Nэф= 0,85N - эффективный (действительный) натяг; N - измеренный (табличный) натяг; do - приведенный наружный диаметр внутреннего кольца (рисунок 2.29); Do - приведенный внутренний диаметр наружного кольца: (5.6) (5.7) Рисунок 2.27 - Подшипник качения Если в результате расчета окажется, что в подшипнике вместо зазора окажется натяг (g < 0), то следует принять посадку с меньшим натягом. В обоснованных случаях в подшипнике допускается наличие незначительного (не более 3-5 мкм) натяга. 2.5.6 Требования к посадочным поверхностям для подшипников качения К посадочным поверхностям валов и корпусов предъявляются повышенные требования не только по точности исполнения размеров, но и по отклонениям формы и шероховатости. Несоблюдение этих требований приводит к сокращению срока службы подшипников каче­ния. Погрешности формы (овальность, конусообразность, бочкообразность) посадочного места вала (оси) и отверстия корпу­са не должна превышать: под подшипники классов точности 0 и 6 - половины допуска на диаметр в любом сечении посадочной поверх­ности; под подшипники классов 5 и 4 - четверти допуска на диа­метр в любом сечении посадочной поверхности. Шероховатость посадочных поверхностей валов и отверстий корпусов должна нормироваться при конструировании деталей машин и составляет: для валов под посадки внутренних колец подшипников классов точности 0 и 6 – Ra= (0,8 – 1,25) мкм; для подшипников классов точности 5 и 4 – Ra = (0,32 – 0.63)мкм; для отверстий корпусов под посадки наружных колец подшипников классов 0 и 6 - Ra = (1,25 – 2,5)мкм; для подшипников классов 5 и 4 – Ra= (0,63 -1,25)мкм. Примеры возможных вариантов простановки на чертежах дета­лей подшипникового узла размеров, отклонений и шероховатости по­верхности приведены на рисунке 2.30, а посадок - на рисунке 2.31. Рисунок 2.28 - Возможные варианты простановки размеров, отклонений и шероховатости поверхности на деталях подшипникового узла: а) крышка; б) стакан (корпус); в) распорная втулка; г) вал а) б) в) Рисунок 2.29 - Возможные варианты простановки размеров, отклонений и шероховатости поверхности на деталях подшипникового узла: а) стакан (корпус); б) крышка; в) вал Рисунок 2.31 - Обозначение посадок колец подшипников на сборочных чертежа Лекция 10 Тема 2.6.1 Взаимозаменяемость шпоночных соединений 2.6.1.1 Виды шпоночных соединений 2.6.1.2 Выбор посадок шпоночных соединений 2.6.1.3 Контроль шпоночных соединений 2.6.1.1 Виды шпоночных соединений Шпоночные соединения предназначены для соединения с валами и осями различных шкивов, зубчатых колес, эксцентриков, муфт, ма­ховиков, рычагов и т.д. Стандартизованы шпоночные соединения с призматическими, сегментными и клиновыми шпонками. Обычно шпо­ночные соединения разделяются на два типа: ненапряженные с приз­матическими и сегментными шпонками и напряженные с клиновыми шпонками. В машиностроении наибольшее распространение получили нена­пряженные призматические и сегментные шпоночные соединения. Ис­пользование призматических шпонок дает возможность более точно центрировать сопрягаемые элементы и получать как неподвижные (в случае применения обыкновенных призматических шпонок), так и скользящие соединения (при использовании направляющих шпонок с креплением на валу). Соединения с сегментными шпонками служат для образования только неподвижных соединений. Соединения с клиновыми шпонками встречаются редко, они не­допустимы при высоких требованиях к соосности соединяемых дета­лей, т.к. смещают их геометрические оси на величину посадочного зазора. Применяются эти соединения в тех случаях, когда подобные смещения осей не имеют существенного значения (шкивы, маховики, рычаги и т.д.). 2.6.1.2 Выбор посадок шпоночных соединений Размеры и предельные отклонения размеров шпоночных соедине­ний нормируются стандартами. Основные размеры шпонок и пазов, до­пуски и посадки призматических шпонок установлены стандартом ГОСТ 23360-78 [5,12] . Таблица 2.5 - Предельные отклонения по размеру b с призматическими шпонками и ориентировочное назначение посадок Предельные отклонения размера b Наименова- ние При любом соеди­нении При свободном соединении При нормальном соединении При плотном соединении на валу во втулке на валу во втулке на валу во втулке Шпонка h9 - - - - - - Паз - H9 D10 N9 JS9 P9 P9 Для ширины пазов вала и втулки допускаются любые сочетания ука­занных выше полей допусков. В зависимости от назначения шпонки и вида производства рекомендуются следующие поля: Назначение Для единичного и мелкосерийно­го производства Для серийного и массового производства Для направляю­щих шпонок Ширина шпонки h9 h9 h9 Ширина паза на валу Р9 N9 H9; N9 Ширина паза во втулке JS9 D10; JS9 D10 Наибольшее распространение в машиностроении получили соеди­нения с призматическими шпонками. ГОСТ 23360-78 устанавливает три вида шпонок: с закруглениями по обоим концам (исполнение А), пря­моугольный (исполнение В) и с закруглением на одном конце (ис­полнение С). Предельные отклонения по размеру b приведены в таблице 2.5, а предельные отклонения несопрягаемых размеров - в таблице 2.6. Таблица 2.6 - Предельные отклонения несопрягаемых размеров соединений с призматическими шпонками Наимено­вание элементов Предельные отклонения размера Высота h Длина l Глубина паза на валу t1 (или d – t1)* и во втулке t2 (или d + t2) при h , мм от 2 до 6 свыше 6 до 18 свыше 18 до 50 Шпонка h11; h9** HI4 - - - Паз - I5H + 0,1 + 0,2 + 0,3 * Для указанного размера те же предельные отклонения назнача­ются со знаком "минус". ** При h = 2  6 мм. Выбор посадки шпоночного соединения производят в зависимос­ти от характера соединения и вида производства, для которого она предназначена. Шпонки обычно сопрягаются по ширине (по размеру b) с валом по неподвижным посадкам, а с втулкой - по одной из под­вижных посадок. Натяг необходим для того, чтобы шпонка не переме­щалась в пазу при эксплуатации и не выпадала из паза при разбор­ке, а зазор - для компенсации неизбежных неточностей пазов и их перекоса. По высоте шпонки между пазом втулки и шпонкой также должен быть зазор, который исключает появление несоосности сопря­женных деталей. При выборе посадки призматической шпонки рекомен­дуется пользоваться таблицей 2.5. Различают три вида шпоночных соединений: свободное, нор­мальное и плотное. Свободное соединение применяется для направ­ляющих шпонок; нормальное соединение - в серийном и массовом производстве при редких разборках; плотное соединение приме­няется при реверсивной нагрузке. Рассмотрим пример выбора посадки призматической шпонки для втулочно-пальцевой муфты на входном валу редуктора с номиналь­ным диаметром 40мм и длиной шпонки 70мм. Решение. 1 Определить номинальные размеры элементов шпоночного соединения по ГОСТ 23360-78 (прил. Б); ширина шпонки b = 12 мм; высота шпонки h = 8 мм; глубина паза вала t1 = 5 мм; глубина паза втулки t2 = 3,3 мм. 2 Определить вид шпоночного соединения и посадку. Учитывая то, что редукторы и втулочно-пальцевые муфты выпускаются про­мышленностью серийно, а сопряжение "вал редуктора – полумуфта" неподвижное, имеет характер переходной посадки и подвергается редким разборкам, следует принять нормальное шпоночное соедине­ние. По таблице 2.7 выбираем посадки, а по ГОСТ 25347-82 [5] 1) опре­деляем допуски на размеры шпонки, паза вала и паза втулки: ши­рина шпонки - 12h9 = 12 –0,043 мм; ширина паза вала – 12N9 = 12 –0,043 мм; ширина паза втулки - 12Js9 = 12 ± 0,021 мм. 3 Определить допуски несопрягаемых размеров по таблице 2.8 и ГОСТ 25347-82 [5]: высота шпонки h=8h11=8-0,090 мм глубина паза вала t1=5+0,2мм; глубина паза втулки t2 = 3,3+0,2 мм; длина шпонки lш=70h14=70-0,74 мм; длина паза вала ln = 70H15 = 70+1,2 мм. 4 Вычертить схему расположения полей допусков шпоночного сопряжения (рисунок 2.32), сборочный (рисунок 2.33) и деталировочные чертежи (рисунки 2.34 и 2.35). Рисунок 2.32 - Схема расположения полей допусков шпоночного соединения Рисунок 2.33 - Сборочный чертеж шпоночного соединения I - втулка; 2 - шпонка; 3 - вал Рисунок 2.34 - Шпоночный паз вала Рисунок 2.35 - Шпоночный паз втулки 2.6.1.3 Контроль шпоночных соединений Контроль шпоночных соединений в серийном и массовом произ­водстве осуществляется специальными предельными калибрами. В связи с тем, что допуск на ширину паза является комплексным, в пределах которого находятся отклонения собственно ширины паза и отклонения расположения, ограничение всех отклонений в пределах допуска на ширину паза достигается контролем комплексным и эле­ментными калибрами. Ширина пазов вала и втулки проверяются плас­тинами, имеющими проходную и непроходную сторону. Глубина паза (размер t1) контролируется комплексными ка­либрами, имеющими стержень с проходной и непроходной ступенью. Глубина паза втулки (размер d + t2 ) контролируется пробка­ми со ступенчатой шпонкой. Симметричность пазов относительно осе­вой плоскости проверяют комплексными калибрами: у отверстия - пробкой со шпонкой, а у вала - накладной призмой с контрольным стержнем. После сборки контроль шпоночного соединения производят путем установления биения охватывающей детали на валу и перемещением охватывающей детали вдоль вала (в случае подвижного соединения). Тема 2.6.2 Взаимозаменяемость шлицевых соединений 2.6.2.1 Виды шлицевых соединений и их основные параметры 2.6.2.2 Выбор параметров центрирования шлицевых соединений 2.6.2.3 Выбор посадок шлицевых соединений 2.6.2.4 Обозначение шлицевых соединений 2.6.2.5 Контроль шлицевых соединений 2.6.2.1 Виды шлицевых соединений и их основные параметры Шлицевые соединения предназначены для передачи больших кру­тящих моментов в условиях высоких требований к соосности соеди­няемых деталей. Шлицевые соединения называют подвижными, когда детали, наса­живаемые на вал, имеют возможность осевого перемещения (например, зубчатые колеса коробок скоростей станков, автомобилей; муфты сцепления и др.), и неподвижными, если втулка неподвижна относи­тельно вала. В зависимости от профиля зубьев шлицевые соединения делят­ся на прямобочные, эвольвентные и с треугольным профилем (рисунок 2.36). Рисунок 2.36 - Виды шлицевых соединений: а) прямобочное; б) эвольвентное; в) с треугольным профилем Наибольшее распространение в машиностроении получили шли­цевые соединения с прямобочным профилем зуба по ГОСТ 1139-84, имеющие четное число зубьев: 6, 8, 10, 16, 20 [5]. Эти соеди­нения появились раньше других, и их изготовление лучше обеспе­чено оборудованием и инструментом. В зависимости от высоты и чис­ла зубьев для одного и того же диаметра d установлено три се­рии соединений: легкая, средняя и тяжелая. Шлицевые соединения с эвольвентным профилем зубьев стандар­тизованы для модулей m в пределах от 0,5 до 10 мм, для диа­метров D - от 4 до 500 мм и чисел зубьев z, - от 6 до 82 - по ГОСТ 6033-80 [5] . Распространенность этих соединений обуслов­лена рядом преимуществ перед другими: 1 Технологичностью (для обработки всех типоразмеров валов с одинаковым модулем требует­ся одна модульная фреза; во многих случаях после фрезерования последующая обработка шлифованием исключается и т.д.); 2 Проч­ностью; 3 Точностью (детали эвольвентного соединения лучше центрируются и самоустанавливаются под нагрузкой). Поэтому эволь­вентные шлицевые соединения являются более предпочтительными. Шлицевые соединения с треугольным профилем имеют мелкие зубья. Угол профиля характеризуется углом впадины вала [5] . Основные параметры этого типа: т = 0,3  0,8 мм; Z = 15  70; 2 = 90° или 72°. Такие соединения нестандартизованы; их применяют чаще всего тогда, когда по каким-либо причинам нежела­тельны прессовые посадки, а также при тонкостенных втулках для передачи небольших крутящих моментов. 2.6.2.2 Выбор параметров центрирования шлицевых соединений В шлицевых прямобочных соединениях применяют три способа относительного центрирования вала и втулки: по наружно­му диаметру (D); по внутреннему диаметру (d) и по боко­вым поверхностям зубьев (b). Центрирование по D рекоменду­ется в случаях повышенных требований к точности cоосности эле­ментов соединения, когда твердость втулки невысокая и допуска­ет обработку чистовой протяжкой, а вал обрабатывается фрезеро­ванием и окончательно шлифуется по наружному диаметру D. Применяется в неподвижных и подвижных соединениях, передающих не­большие крутящие моменты и имеющие небольшие износы центрирую­щих поверхностей. Центрирование по d применяется аналогично с центрирова­нием по D, если твердость втулки высокая и не позволяет об­рабатывать деталь протяжкой при условии возникновения коробле­ния валов после термообработки. В этом случае вал и втулка по d обрабатываются шлифованием. Такой способ значительно доро­же, но обеспечивает наибольшую точность центрирования. Центрирование по b используется, когда не требуется осо­бой точности, при передаче значительных моментов, в случаях пе­редачи реверсивных (знакопеременных) моментов. Этот способ цен­трирования является наиболее простым и экономичным. Наиболее распространенным способом центрирования деталей эвольвентного соединения является центрирование по боковые сторонам зубьев s(е). Этот способ наиболее экономичен и обеспечивает достаточную точность центрирования. Центрирование по D применяется в случае повышенных требований к соосности деталей на валу. Центрирование по внутреннему диаметру d при­меняется редко, ввиду малых размеров опорных площадок по впади­нам зубьев. В машиностроении широко используется центрирование относительно вспомогательной цилиндрической поверхности а, диаметр которой несколько больше наружного диаметра соединения (рисунок 2.37). Рисунок 2.37 – Центрирование относительно вспомогательной цилиндрической . поверхности а Центрирование шлицевых соединений с треугольным профилем осуществляется только по боковым сторонам зубьев, а по внутреннему и наружному диаметрам имеют зазо­ры (рисунок 2.36, в). 2.6.2.3 Выбор посадок шлицевых соединений Посадки шлицевых соединений с прямобочным профилем ГОСТ 1139-84 строятся в системе отверстия (тогда номенклатура дорогостоящих протяжек меньше, чем при системе вала). Они осу­ществляются по центрирующей поверхности и по боковым поверхностям впадин втулки и зубьев вала, т.е. по D и b, или по d и b, или только по b. Отклонения размеров профиля отверстия и вала отсчитываются от номинальных размеров D, d и b. Допус­ки на элементы шлицевого соединения являются комплексными. Они включают в себя погрешность размера элемента и погрешность взаим­ного расположения и формы этого элемента. Для обеспечения собираемости шлицевых деталей предусматри­вается гарантированный боковой зазор между боковыми сторонами зубьев и впадин, а также между нецентрируемыми поверхностями. Эти зазоры компенсируют погрешность профиля и расположения шли­цев вала и втулки. Посадка шлицевых деталей по центрирующим элементам аналогич­на посадкам гладких цилиндрических деталей. Значения предельных отклонений размеров элементов шлицевого соединения для выбранных посадок берут по ГОСТ 25347-82. При выборе посадок шлицевых соединений следует иметь в виду, что посадки, образованные отклонением h, как правило, не обеспечивают подвижных соединений из-за возможных отклонений формы и расположения поверхностей зубьев в соединении. Поля допусков, рекомендованные ГОСТ 1139-80 для образова­ния посадок шлицевых соединений при различных способах центри­рования, приведены в таблице 2.7, а нецентрируемых размеров - в таблице 2.8. Выбор посадок прямобочных шлицевых соединений осуществля­ется по стандарту ГОСТ 1139-84 (таблица 2.9) в зависимости от ха­рактера соединения (подвижное или неподвижное), вида нагрузки, воспринимаемой этим соединением, и принятого параметра центриро­вания. При выполнении курсовой работы можно применять следующие посадки; а) при центрировании по внутреннему диаметру d: для неподвижных соединений, работающих при тяжелых нагруз­ках (удары, вибрация) и редкой разборке: Н7/n6 - по d и F8/js7 - по b; для неподвижных соединений, работающих при умеренных нагруз­ках и частых разборках: Н7/ js6 - по d и F8/h7 - по b Н7/ js7 - по d и F8/h8 - по b Таблица 2.7 - Рекомендуемые поля допусков для размеров D , d и b при различных способах центрирования (по ГОСТ 1139-80) Параметр центрирования Поле допуска втулки Поле допуска вала D Для размера D H7 f7*; g6; h6; js6*; n6 H8 e8; h7 Для размера b F8 d9; e8; f7*; f8*; h6; h8 D9 d9; e8; f7; h8 js7* F10 е9; f7; h9 Js10 d10 d Для размера d H6 g5*; js7 H7 e8; f7*; g6*; h6; h7; js7 H8 е8; e9 Для размера b F8 d8; f7; f8; h7; h8;h9; js7 H8 h7; h8; h9; js7 D9 k7*; d9; e8; f7; f8; f9; h8; h9; js7* D10 d9 F10 d9; e8; f7; f8; f9*; h7; h8; h9; js7 Js7 d10 b Для размера b F8 e8; f8; js7 D9 d9; e8*;f8; f9; h8; h9; h7; k7; js7 D10 d10; d8; h10 F10 d9*; e8; f8*; f9; h8; h9; js7; k7 Js10 d9 Примечания: 1 Посадки, отмеченные знаком (*), являются пред­почтительными. 2 Сочетание посадок по размерам D и b, d и b стандартом не регламентировано (устанавливается конструкто­ром). 3 Допуски и основные отклонения размеров по ГОСТ 25346-89. Таблица 2.8 - Поля допусков нецентрирующих диаметров (по ГОСТ 1139-84) Нецентрирующий диаметр Вид центрирования Поля допусков вала втулки d по D или b см. d1 H11 D по d или b a11 H12 для подвижных соединений: Н7/f7 - по d и F8/f7 - по b Н7/e8 - по d и F8/f8 - по b Н8/e8 - по d и F8/f7 - по b б) при центрировании по наружному диаметру D: для неподвижных соединений, работающих в условиях тяжелых нагрузок и редкой разборки: Н7/n6 - по D и F8/h7 - по b для неподвижных соединений, работающих при умеренных нагруз­ках и частых разборках: Н7/ h8 - по D и F8/h7 - по b для соединение, работающих при умеренной нагрузке и скользя­щем характере посадки: Н7/f7 - по D и F8/f7 - по b для подвижных соединений: Н8/e8 - по D и F8/f7 или F8/f7 - по b Система допусков и посадок для шлицевых эвольвентных соединений построена на тех же принципах, что и для соединений с прямобочным профилем. ГОСТ 6033-80 установлены поля допусков для наружного D и внутреннего d диаметров, ширины впади­ны втулки e и толщины зуба вала s при различных способах центрирования. Для параметров D и d применяют поля Н7, Н8 (втулка) и h6, js6, h6, g6, f7, (вал) основные отклонения которых приняты по ГОСТ 25346-89; а для параметров e и S установлены специальные поля, которые имеют три предель­ных отклонения: основное (суммарное), верхнее и нижнее (рис.2.38). Основное (суммарное) предельное отклонение учитывает погрешности расположения зубьев и определяет толщину зубьев или ширину впа­дин комплексных калибров. Верхнее и нижнее предельные отклоне­ния устанавливают допуск на изготовление ширины впадины втулки (е) и толщины зуба вала (s). По стандарту поля допусков размеров эвольвентных шлицевых соединений обозначаются цифрой (квалитетом), а затем буквой (ос­новное отклонение) для того, чтобы отличить эти соединения от гладких, в которых цифра стоит после буквы, например: 7H, 9H - для ширины впадины втулки; 7h, 6f , g9 - для толщины зуба вала. Допуски и основные отклонения нецентрирующих диаметров назначаются по ГОСТ 25346-89. Рисунок 2.38 - Схема полей допусков по ширине впадин втулки e и толщине зубьев вала s 2.6.2.4 Условные обозначения шлицевых соединений на чертежах Условные обозначения прямобочных шлицевых соединений содержат букву, обозначающую параметр центрирования, число зубь­ев и номинальные размеры d, D и b, обозначение полей допусков и посадок диаметров, а также размера b. Разрешает­ся допуски и посадку нецентрирующего диаметра не указывать. Пример условного обозначения соединения с числом зубьев Z=6, внутренним диаметром d=23мм, наружным диамет­ром D=28мм, с центрированием по внутреннему диаметру, с посадкой по диаметру центрирования Н7/g6 и по размеру b - F8/f7 с посадкой по нецентрирующему диаметру D- H12/a11: d – 6  23H7/g6  28H12/a11  6F8/f7. С центрированием по наружному диаметру D с посадкой по диаметру центрирования Н8/H7 и по размеру b –F8/js7 D - 6  23  28H8/h7  6F8/ js7. С центрированием по боковым сторонам: b – 6  23  28H12/a11  6F8/js7. Пример условного обозначения втулки при центрировании по внутреннему диаметру: d – 6  23H7  28H12  6F8; то же для вала: d – 6  23g6  28a11  6f7. Обозначения шлицевых эвольвентных соединений содер­жат номинальный диаметр D, модуль m, обозначение посад­ки соединения, помещенное после размеров центрирующих элементов, и номер стандарта. Примеры обозначения: 1) при центрировании по наружному диаметру Df = 50 мм; m = 2 мм; посадка H7/g6: соединения - 50  Н7/g6  2 ГОСT6033 -80; втулки - 50  Н7  2 ГОСT6033 -80; вала - 50  g6  2 ГОСT6033 -80; 2) при центрировании по боковым сторонам зубьев D = 50 мм; m = 2 мм; посадка 9H/9g: соединения - 50  2  9Н/9g ГОСT6033 -80; втулки - 50  2  9Н ГОСT6033 -80; вала - 50  2  9g ГОСT6033 -80; 3) при центрировании по внутреннему диаметру df = 50 мм; m = 2 мм; посадка H7/g6: i50  2  Н7/g6 ГОСT6033 -80; (i - обозначает центрирование по внутреннему диаметру). Рассмотрим пример. Для неподвижного шлицевого соединения с прямобочным профилем и номинальными размерами 8  56  65, работающего с частой разборкой, выбрать поверхность центриро­вания и посадки; определить допуски и предельные размеры всех элементов соединения; построить схемы расположения полей допусков и сделать сборочный чертеж шлицевого соединения. Решение: 1 По ГОСТ 1139-84 [5] находим размер b. Для данного номинального размера b = 10 мм. 2 Ввиду отсутствия особых требований к точности центрирова­ния целесообразно выбрать центрирование по наружному диаметру D, как наиболее технологичное. 3 По таблице 2.7 примем посадку: для размера D - H7/h6; для размера b – f8/h7. 4 Выбранное шлицевое соединение можно обозначить следующим образом: D – 8  56  65H7/h6  10F8/h7. 5 По ГОСТ 25347-82 [5] определим предельные отклонения размеров: отверстие 65Н7 = 65+0,030 мм; вал 65h7 = 65-0,019 мм ; ширина впадин отверстия 10F8 = 10 мм; толщина зубьев вала 10h7 =10-0,015 мм. Для центрирующего диаметра d предельные отклонения опре­деляем по ГОСТ 25347-82 [5]: для вала d1 = 52,2 мм - по ГОСТ 1139-84; для втулки d = 56Н11= 56+0,190 мм. 6 Строим схему расположения полей допусков центрирующих па­раметров (рисунок 2.39) и вычерчиваем сборочный чертеж соединения (рисунок 2.40): Рисунок 2.39 - Схема расположения полей допусков центрирующих параметров прямобочного шлицевого соединения Рисунок 2.40 - Сборочный чертеж прямобочного шлицевого соединения (поперечный разрез) 2.6.2.5 Контроль шлицевых соединений Контроль шлицевых соединений осуществляется с помощью комп­лексных проходных калибров (пробок и колец), а также поэлемент­но, путем использования непроходных калибров или универсальных измерительных приборов. Поэлементный контроль охватывает диамет­ры валов и отверстий, толщину зубьев вала и ширину впадин отвер­стия. Пробковыми и кольцевыми комплексными калибрами контроли­руется взаимное расположение поверхностей соединения. При использовании комплексных калибров отверстие считается годным, если комплексный калибр-пробка проходит, а диаметры и ширина паза не выходят за установленные верхние пределы. Вал считается годным, если комплексный калибр-кольцо проходит, а диаметры и толщина зуба не выходят за установленные нижние пре­делы. В ГОСТ 1139-84 не регламентируются суммарные отклонения. Проектирование комплексных калибров для контроля прямобочных шлицевых соединений осуществляется с учетом предельных размеров сопряженных деталей. Лекция 11 Тема 2.6.3 Взаимозаменяемость зубчатых передач 2.6.3.1 Назначение и классификация зубчатых передач 2.6.3.2 Основные параметры эвольвентной зубчатой передачи 2.6.3.3 Эксплуатационные требования, предъявляемые к зубчатой передаче 2.6.3.4 Степени точности зубчатых колёс 2.6.3.5 Виды сопряжений зубчатых колёс в зубчатых передачах 2.6.3.1 Назначение и классификация зубчатых передач Зубчатые передачи предназначены для передачи вращательных движений или моментов сил с одного вала на другой с заданным соотношением угловых скоростей, а также для преобразования вращательного движения в поступательное. В зависимости от формы колес и взаимного расположения осей валов зубчатые передачи делятся на цилиндрические с внутренним и внешним зацеплением зубьев, конические, винтовые, червячные. По расположению и форме зубьев передачи делят на прямозубые, косозубые, шевронные и с криволинейными зубьями. Профиль зуба может быть очерчен эвольвентой, циклоидой и другими кривыми. Наибольшее распространение получили передачи с эвольвентным профилем зубьев. По назначению зубчатые передачи делятся на силовые и кинематиче­ские. Силовые — для передачи крутящих моментов (редукторы, коробки скоростей стан­ков, автомобилей и др.). Кинематические - для точной передачи движения (зубчатые передачи измерительных головок, различных отсчетных устройств). По рабочим скоростям зубчатые передачи делятся на тихоходные, среднескоростные и высокоскоростные (быстроходные). 2.6.3.2 Основные параметры эвольвентой зубчатой передачи 2.6.3.2.1 Параметры колеса: Р - шаг - расстояние между одноименными профилями соседних зубьев колеса, измеренное по дуге окружности r. Длина окружности, число зубьев Z и шаг связаны соотношением: откуда следует: Величина - модуль зацепления. Модули стандартизованы, а окружность стандартного модуля называ­ется делительной. Модуль есть линейная величина в раз меньшая шага по делительной окружности. Основная окружность - окружность, развертка которой есть эволь­вента, служит для образования профилей зубьев (). Окружность выступов - окружность ограничивающая головки зубьев колеса (). Окружность впадин - окружность ограничивающая впадины зубча­того колеса ( ). Высота зуба . Толщина зуба по делительной окружности - s. Ширина зубчатого венца - b. 2.6.3.2.2 Параметры зубчатой передачи: Межосевое расстояние ( a ) - . Радиальный зазор ( c ) - наименьшее расстояние по межосевой линии между поверхностями выступов одного колеса и поверхностями впадин дру­гого. Боковой зазор ( ) - зазор между зубьями сопряженных колес(рисунок 2.41,а). 2.6.3.3 Эксплуатационные требования, предъявляемые к зубчатой пере­даче 1 Безотказность, которая определяется гарантированным боковым зазором (). 2 Кинематическая точность - количественно характеризуется кинематической погрешностью , т.е. размахом отклонений угла поворота ведомого колеса от соответствующего угла поворота ведущего колеса. 3 Плавность работы. 4 Полнота контакта зубьев сопряженных колес, количественно оценивается относительными размерами – по длине прямозубого колеса и – по высоте пятна контакта. Роль бокового зазора заключается в том, что при работе зубчатые ко­леса нагреваются (а, следовательно, расширяются) больше, чем корпус и это может привести к заклиниванию колес. Во избежание этого разность расши­рений должна быть скомпенсирована боковым зазором , который необхо­дим также для размещения слоя смазки между работающими профилями (рисунок 2.41). В слабонагруженных механизмах и работающих в условиях неболь­ших перепадов температур (например, в приборах) боковой зазор может быть равен 0. Кинематическая точность передачи выражается в степени согласо­ванности вращения ведомого колеса с ведущим за цикл работы. Она важна в приборах, распределительных устройствах, делительных устройствах стан­ков. Для обеспечения кинематической точности стандартом предусмотрены нормы, ограничивающие кинематическую погрешность передачи и кинема­тическую погрешность колеса. Кинематическая погрешность передачи () - разность между действительным и номинальным (расчетным) углом поворота ведомо­го зубчатого колеса передачи. Она выражается в линейных величинах дли­ной дуги делительной окружности. Кинематическая погрешность колеса - это разность между действи­тельным и номинальным (расчетным) углами поворота зубчатого колеса на его рабочей оси, ведомого точным (эталонным) колесом. Она выражается в линейных величинах дуги делительной окружности. На кинематическую погрешность влияют: • накопленная погрешность шага по зубчатому колесу; • погрешность обката - возникает от неточностей делительных устройств зубофрезерных станков; • погрешность длины общей нормали; • радиальное биение зубчатого венца. Плавность работы особенно важна для высокоскоростных передач. Она определяется изменениями погрешности угла поворота, что приводит к появлению ускорений, дополнительных динамических нагрузок в зубьях и шуму колес. На плавность работы влияют: • отклонения шага; • погрешность профиля зуба; • кинематическая погрешность. Полнота контакта зубьев имеет особое значение для тяжело нагру­женных колес, т.к. от нее зависит степень равномерности распределения на­грузки по боковым поверхностям зубьев, а следовательно и долговечность, которая должна быть не менее 5-10 тыс. часов работы. Пятно контакта учитывает погрешности не только изготовления, но и монтажа. К погрешностям, влияющим на размеры пятна контакта зубьев, отно­сятся следующие: • погрешность направления зуба; • непараллельность осей колеса; • перекос осей колеса. 2.6.3.4 Степени точности зубчатых колес Для эвольвентных зубчатых колес и передач диаметром до 6300 мм, m = (0,2-56) мм установлено 12 степеней точности изготовления зубчатых колес и зубчатых передач. Для степеней 1, 2, 3 мелкомодульных и 1, 2 среднемодульных допуски не пре­дусмотрены (перспективные). 3, 4 и 5 степени точности применяются для измерительных колес, ис­пользующихся для контроля колес для редукторов паровых и газовых тур­бин, для долбяков. Наибольшее распространение в машиностроении имеет 7 степень точ­ности, применяемая в механизмах, работающих при скорости 6-10 м/сек (колеса металло­режущих станков, коробок передач автомобилей, тракторов, точных редукторов). Стандартом установлены отклонения по нормам: • кинематической точности; • плавности работы; • контакта зубьев. В зависимости от назначения зубчатой передачи допускается комби­нирование норм кинематической точности, плавности работы и контакта зубь­ев разных степеней точности. Например, для приборной отсчетной передачи норма кинематической точности назначается более высокой, чем на остальные две нормы. Однако стандартом установлены ограничения нормы плавности на две степени точнее и одну грубее норм кинематической точности. Нормы контакта можно назначать по любым степеням более точным, чем нормы плавности. Выбор степени точности зубчатого колеса зависит от окружной скорости, передаваемой мощности, требований кинематической точности, плавности и бесшумности работы (таблица 2.9). Выбор степени точности осуществляется: 1 расчетным путем; 2 опытно статистическим. В первом случае необходимо изготовление партии передач и ее испы­тание. Во втором такая проверка не нужна. Чаще всего пользуются вторым способом. Таблица 2.9 - Степени точности зубчатых колес Степень точности Название Окружная скорость, м/с КПД Назначение 3 Особо прецизионная > 40 0,99 Контроль зубчатых колес 5,6 степеней точности; прецизионные передачи 4 Особо прецизионная > 35 до 40 0,99 Контроль зубчатых колес 7 степени точности; прецизион-ные передачи 5 Прецизионная >20 до 35 0,99 Контроль зубчатых колес 8,9 степени точности; редукторы турбин 6 Высокоточная >10 до 20 0,99 Редукторы авиации, станки высокой точности 7 Точная > 6 до 10 0,98 Колеса подач станков, скорост-ные редукторы, авиаредукторы 8 Средней точности > 4 до 6 0,97 Общее машиностроение, грузо-подъемные механизмы, тракторы 9 Пониженной точности до 2 0,96 Сельхозмашины, открытые передачи 2.6.3.5 Виды сопряжений зубчатых колёс в зубчатых передачах Независимо от точности изготовления передач, назначаются требования к боковому зазору . Наименьший боковой зазор должен обеспечивать надёжную работу передачи при нагреве и небольшой зазор для обеспечения смазки. Температурная компенсация : (мкм); (мкм). Для обеспечения работы зубчатой передачи без заклинивания, боковой зазор должен быть больше или равен суммарному зазору: Конструктор должен выбрать из стандарта , то есть для различных передач должны быть различные требования к боковому зазору. Стандартом ГОСТ 1643-72 установлены наименьший боковой зазор и допуск на боковой зазор. а) б) Рисунок 2.41 – Боковой зазор а) и виды сопряжений б) зубчатой передачи Установлено шесть видов сопряжений зубьев колёс в передаче с : Н, Е, D, С, В, А (рисунок 2.41,б). Восемь видов допусков на боковой зазор, обозначаемые в порядке его возрастания буквами: h, d, с, b, a, x, у, z (таблица 2.10) и шесть классов отклонений межосевого расстояния: I, II, III, IV, V, VI. В обоснованных случаях разрешается комбинировать виды сопряжения, классов отклонения классов межосевого расстояния и видов допусков, а также применять увеличенные допуски: х (IT 12), у (IT 13), z (IT 14). Таблица 2.12 - Основные характеристики видов сопряжения. Соответствие между видами сопряжений и классами отклонений межосевого расстояния Сопряжение Степень точности Минимальный боковой зазор Рекомендуемый вид допуска на боковой зазор Класс отклонения межосевого расстояния Вид Название A Увеличенный 3-12 IT 11 a VI B Нормальный 3-12 IT 10 b V C Уменьшенный 3-9 IT 9 c IV D Малый 3-8 IT 8 d III E Весьма малый 3-7 IT 7 h II H Нулевой 3-7 IT 0 h I Обозначение на чертеже зубчатой передачи с цилиндрическими зубчатыми колёсами: 8-7-6 Ва ГОСТ 1643-72 8 - степень кинематической точности; 7 - степень точности плавности работы; 6 - степень точности полноты контакта; B - вид сопряжения; а - допуск бокового зазора. При одинаковой степени точности по всем параметрам обозначения будет иметь вид: 7-С ГОСТ 1643-72. Лекция 12 Тема 2.7 Взаимозаменяемость резьбовых соединений 2.7.1 Основные эксплуатационные требования к резьбовым соединениям 2.7.2 Основные параметры крепёжных цилиндрических резьб 2.7.3 Общие принципы взаимозаменяемости цилиндрических резьб 2.7.4 Система допусков и посадок метрических резьб 2.7.1 Основные эксплуатационные требования к резьбовым соединениям В современных машинах более 60% деталей имеют резьбы. По эксплуатационному назначению резьбы делятся на три группы: а) крепёжные (метрическая и дюймовая), применимые для разъёмного соединения деталей машин, главное требование к которым - обеспечить прочность и надёжность (нераскрытие) стыка в процессе длительной эксплуатации; б) кинематические (трапециидальная и прямоугольная), применимые для ходовых винтов, винтов суппортов станков и столов измерительных приборов и т.п., главное требование к которым - обеспечить точное перемещение при наименьшем трении, и (упорная) для преобразования вращательного движения в прямолинейное в прессах и домкратах, главное требование к которой - обеспечить плавность вращения и высокую нагрузочную способность; в) трубные и арматурные (трубные цилиндрическая и коническая, коническая метрическая), применимые для трубопроводов и арматуры разнообразного назначения, главное требование к которым - обеспечить герметичность соединения. Общим для всех резьб являются требования надёжности, долговечности и свинчиваемости без подгонки независимо изготовленных резьбовых деталей при сохранении эксплуатационных качеств соединений. 2.7.2 Основные параметры крепёжных цилиндрических резьб К основным параметрам резьб относятся (рисунок 2.42): Рисунок 2.42 – Основные параметры метрической резьбы • Наружный диаметр резьбы (d - болт, D - гайка) - диаметр воображаемого цилиндра, описанного касательно к вершинам наружной резьбы или впадинами внутренней резьбы (наружный диаметр обычно является номинальным диаметром резьбы); • Средний диаметр резьбы () - диаметр воображаемого цилиндра, образующие которого пересекают номинальный профиль резьбы в точках, где ширина выступов равна ширине впадин; • Внутренний диаметр резьбы () - диаметр воображаемого цилиндра, описанного касательно к впадинам наружной резьбы или вершинам внутренней резьбы; • Шаг резьбы (P) - расстояние между соседними одноименными (правыми или левыми) боковыми сторонами профиля, измеренное параллельно оси резьбы на расстоянии, равном половине d2 (D2) от указанной оси; • Ход резьбы (Pn) - величина осевого перемещения гайки относительно болта за один оборот,Pn=Pn (n - число заходов резьбы); • Угол профиля резьбы - угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в плоскости проходящей через ось резьбы; • Высота теоретического профиля H; • Рабочая высота профиля H1 - высота соприкосновения витков наружной и внутренней резьб; • Длина свинчивания резьбы l - длина соприкосновения наружной и внутренней резьб в осевом направлении (может быть выражена через целое или дробное число витков резьбы). 2.7.3 Общие принципы взаимозаменяемости цилиндрических резьб Свинчиваемость и характер соединения резьб определяются соотношением и точностью средних диаметров наружной (болта) т внутренней (гайки) резьб. Точность формы резьбовых поверхностей (зависит от точности P и ) способствует равномерности нагружения сопряженных витков резьбы, поэтому точность шага и угла профиля обеспечивает повышение прочности резьбы в неподвижных, а также снижения износа в подвижных резьбовых соединениях. Реальные резьбы по сравнению с теоретически точными имеют отклонение профиля и размеров. Несмотря на сложную форму, точность резьбовых поверхностей вполне определяется точностью наружных d(D), средних d2(D2) и внутренних диаметров d1(D1), шага P и угла профиля . Так как у сопрягаемых резьбовых поверхностей перечисленные номинальные размеры одинаковые, то для свинчиваемости парных резьб необходимо, чтобы на длине свинчивания действительные размеры наружной и внутренней резьбы не выходили за пределы номинального контура, являющегося наибольшим предельным контуром наружной резьбы и наименьшим предельным контуром внутренней резьбы. У большинства резьб по наружным и внутренним диаметрам предусматриваются зазоры и поля допусков расположены так, что погрешности этих диаметров не препятствуют свинчиваемости резьб (рисунок 2.43). Поэтому свинчиваемость резьб зависит только от точности средних диаметров (d2,D2), шага (P) и угла профиля () резьбы. Погрешности указанных параметров резьбы взаимозависимые, но между ними легко можно установить математическую связь. Это позволяет влияние погрешностей P и на свинчиваемость компенсировать до допустимой погрешности среднего диаметра резьбы. Рисунок 2.43 – Поля допусков метрической резьбы Рисунок 2.44 – Накопленная погрешность шага резьбы Отклонение шага и его диаметральная компенсация. Отклонение шага резьбы называют разность между действительным и номинальным значением шага одного () или нескольких () витков. Здесь z - число витков резьбы, расположенных на заданной длине резьбовой поверхности (рисунок 2.44). Отклонение шага возникают в результате неточностей, присущих технологическим процессам нарезания резьбы, например из-за износа ходового винта станка. Отклонение шага бывают местные, периодически повторяющиеся и прогрессивно возрастающие. Последние увеличиваются прямо пропорционально числу нарезаемых витков резьбы и обычно превышают отклонения других видов. Для вывода расчетной зависимости рассмотрим условие свинчиваемости реальной наружной резьбы, имеющей прогрессивно возрастающие отклонение шага , с номинальной внутренней резьбой. При этом пренебрегаем отклонениями угла профиля у контура 2. Для упрощения на рисунке 2.44, а и б номинальный контур 1 внутренней резьбы и свинчиваемый с ним реальный контур 2 наружной резьбы, расположены по одну сторону общей оси. При одинаковых углах профиля и средних диаметрах контуры 1 и 2 невозможно свинтить, так как фактическая длина свинчивания наружной резьбы P в z больше номинальной Pz, контур наружной резьбы перекрывает контур внутренней резьбы (заштрихованные участки) и выходит за его пределы на величину отклонения шага . Так как получить резьбу с абсолютно точным шагом невозможно, необходимо каким-то способом компенсировать допустимые отклонения. Для этого переместим контур 2 в сторону уменьшения среднего диаметра наружной резьбы (d2) на величину 0,5fp (рисунок 2.44,б), при которой устраняется перекрытие контура, но сохраняется соприкосновение крайних (на заданной длине) сторон профилей наружной и внутренней резьб. Из треугольника abc (рисунок 2.44,в) находим и получаем формулу для диаметральной компенсации отклонения шага резьбы , где fP и в мкм. (7.1) Для метрической резьбы = 60° и ctg30° = 1,732, формула для вычисления fp: . (7.2) Отклонения угла профиля резьбы и его диаметральная компенсация характеризуется отклонениями половины угла профиля для резьб с симметричным профилем. Отклонением половины угла профиля называют разность между действительным и номинальным значениями половины угла данного профиля резьбы (рисунок 2.45, а и б ). Эти отклонения неизбежны в процессе резьбонарезания и должны быть компенсированы за счет размеров среднего диаметра d2 и D2. Рисунок 2.45 – Отклонение угла профиля резьбы Совместим номинальный профиль 1 внутренней резьбы с реальным профилем 2 наружной резьбы, имеющей отклонение половины угла профиля. Зачерненные участки показывают, что профили 1 и 2 перекрываются и при равенстве средних диаметров и шага свинтить резьбы нельзя (рисунок 2.45,а). Для компенсации отклонений сдвинем реальный профиль 2 в сторону уменьшения среднего диаметра болта d2 на величину 0,5fa (рисунок 2.45,б), при которой исчезнет перекрытие профилей 1 и 2, но сохранится их контакт в точках a. Смещение профиля 2 можно вычислить по теореме синусов для косоугольного треугольника abc (рисунок 2.45,б и в), по которой получим формулу для вычисления диаметральной компенсации отклонения половины угла профиля резьбы: . (7.3) Если в формуле (7.3) рабочую высоту профиля H1 выразить через шаг резьбы P, то для метрической резьбы ( = 60°): , (7.4) где fa - в мм; - в угловых минутах; P - в мм. Полностью вывод формул для вычисления fa и fP приведён в работе А. И. Якушева [10]. Значения fa и fP для наружной и внутренней резьб вычисляется по одним и тем же формулам, но на чертеже резьбы эти отрезки откладываются по разные стороны относительно номинальных контуров: для наружной резьбы ниже, а для внутренней выше этого контура. Приведенные средние диаметры наружной d2пр и внутренней D2пр резьбы. Для свинчивания и работоспособности резьбовых соединений необходимо выполнение двух условий: 1 Измеренные средние диаметры наружной d2изм и внутренней D2изм резьб должны удовлетворять неравенствам: ; , где d2min = d2 - Td2 - наименьший средний диаметр наружной резьбы; D2max = D2 - TD2 - наибольший средний диаметр внутренней резьбы ( рисунок 2.43); Td2 ,TD2 - допуск среднего диаметра наружной и внутренней резьб соответственно. 2 Диаметр d2изм, увеличенный на fа и fр, должен быть не больше номинального d2 или наибольшего d2max, а диаметр D2max, уменьшенный на fa и fP, должен быть не меньше номинального D2 или наименьшего D2min, то есть ; (7.5) ; (7.6) где d2пр и D2пр - приведённые средние диаметры наружной и внутренней резьб. Приведённым средним диметром резьбы называют измеренный (действительный) средний диаметр резьбы, увеличенный у наружной и уменьшенный у внутренней резьбы на диаметральную компенсацию отклонений шага и половины угла профиля резьбы. Условие собираемости резьб выражается неравенством. Понятие приведённого среднего диаметра упрощает контроль и расчёт допусков резьб и их соединений. 2.7.4 Система допусков и посадок метрических резьб Внутренние и наружные резьбы общего назначения соединяются по боковым сторонам профиля, то есть по среднему диаметру d2(D2) . В зависимости от характера соединения различают посадки с зазором, натягом и переходные. С 1 января 1974 года в Российской Федерации для метрической резьбы используется система допусков и посадок, основанная на международном стандарте ISO 965/1-1973. Посадки с зазором. Для получения посадок резьбовых деталей с зазором предусмотрено пять основных отклонений для наружной и четыре -для внутренней резьб (рисунок 2.46). Эти отклонения одинаковы для d(d2,d1) и D(D2,D1). Отклонения отсчитываются от номинального профиля резьбы (рисунок 11.8) в направлении перпендикулярном к оси резьбы. При сочетании отклонений H/h образуется посадка с наименьшим (нулевым) зазором (рисунок 2.46); при сочетании Н с g, f, e, d, а также G, E, F с h, g, f, e, d образуются посадки с гарантированным зазором. Указанные Рисунок 2.46 - Основные отклонения метрической резьбы для посадок с зазором. основные отклонения для наружной резьбы определяют верхние отклонения (es), а для внутренней - нижнее (EJ) отклонение диаметров резьбы. Второе предельное отклонение (ei, ES) определяют по степени точности резьбы. Сочетание основного отклонения, обозначаемого буквой, с допуском по принятой степени точности, образует поле допуска. Предусмотренные системой поля допусков приведены в таблице 2.13. Таблица 2.13 – Поля допусков болтов и гаек для нормальной длины свинчивания. Класс точности Поле допуска болтов Поле допуска гаек Точный 4g, 4h 4H5H; 5H Средний 6d, 6e, 6f, 6g*, 6h 6G; 6H* Грубый 8g, 8h 7G; 7H Поля допусков, отмеченные знаком (*), рекомендуются для предпочтительного применения. Посадки с большими гарантированными зазорами применяют, когда резьбовые детали работают при высокой температуре; когда необходима быстрая свинчиваемость детали даже при наличии загрязнений или повреждений резьбы; когда на резьбовые изделия наносят антикоррозионные покрытия значительной толщины. Степени точности резьбы. Стандартом установлены следующие степени точности, на которые даны ряды допусков (таблица 2.14): Таблица 2.14 – Степени точности резьбы Степени точности Диаметр болта Наружный d 4 6 8 Средний d2 3;4 5;6 7;8;9 Диаметр гайки Внутренний D1 4 5;6 7;8 Средний d2 4 5;6 7;8 Длина свинчивания. Для выбора степени точности, в зависимости от длины свинчивания резьбы и требованиям к точности соединений, установлены три группы длин свичивания: S - малые, N— нормальные и L -большие. Длина свинчивания свыше 2,24Pd0,2 до 6,7Pd0,2 относится к нормальной группе N; длина свинчивания меньше нормальной относится к группе S, а больше - к группе L (d и P - в мм). Классы точности резьбы. В соответствии со сложившейся во многих странах практикой, поля допусков сгруппированы в три класса точности: точный, средний и грубый. Понятие о классах точности резьбы условное (на чертежах и калибрах указывают не классы точности, а поля допусков), его используют для сравнительной оценки точности резьбы. Точный класс рекомендуют для ответственных статистически нагруженных резьбовых соединений, а также когда требуются малые колебания характера посадки; средний класс - для резьб общего применения и грубый - при нарезании резьб на горячекатанных заготовках, в глухих отверстиях и т.п.. Допуски резьбы. Основным рядом допусков для всех диаметров, в соответствии с рекомендациями JS0, принят ряд 6-й степени точности. Допуски диаметров резьбы при нормальной длине свинчивания определяют по формулам: для d2: Td2(6)=90*P0,4d0,1; (7.8) для d: Td(6)= 180 (7.9) для D2: TD2(6)=1,32Td2(6); (7.10) для D1: TD1(6)= 230P0,7; при P 1 мм, (7.11) где P – шаг резьбы, в мм; d - среднее геометрическое крайних значений интервала номинальных диаметров, мм; Т – допуск резьбы, в микрометрах. Допуски остальных степеней точности определяют умножением допуска 6-й степени на следующие коэффициенты: Степень точности 3 4 5 7 8 9 10 коэффициент 0,5 0,63 0,8 1,25 1,6 2 2,5 Из формулы (7.10) следует, что допуск среднего диаметра TD2 внутренней резьбы (гайки) на 1/3 больше допуска Td2 наружной резьбы (болта) при одной и той же степени точности резьбы. Это объясняется повышенными трудностями обработки внутренних резьб. Допуски на внутренний диаметр d1 наружной резьбы и наружный диаметр D внутренней резьбы не устанавливаются. Обозначение точности и посадок метрических резьб на чертежах. Обозначение поля допуска диаметра резьбы состоит из цифры, показывающей степень точности, и буквы, обозначающей основное отклонение (например, 6h, 6g, 6H). Обозначение поля допуска резьбы ставят после указания её размера (например, болт М12 – 6g, для резьбы с нормальным шагом). На сборочных чертежах посадки резьбовых деталей обозначают дробью, в числителе которой указывают поле допуска гайки, а в знаменателе - поле допуска болта (например, М12-; резьба с мелким шагом М12*1-, левая резьба с мелким шагом M12*1LH-). Посадки с натягом и переходные. Посадки с натягом по среднему диаметру используют в тех случаях, когда конструкция узла не допускает применения резьбового соединения типа болт-гайка из-за возможного нарушения герметичности и самосвинчивания шпилек под действием вибраций, переменных нагрузок и изменения рабочей температуры. Примером может служить посадка резьбы шпилек в корпус двигателя внутреннего сгорания. Шпильку следует ввинчивать в корпус настолько туго, чтобы исключить её проворачивание при затяжке в процессе сборки и эксплуатации или при отвинчивании гайки (соединённой по посадке H/h с другим концом шпильки) для ремонта и осмотра механизма. Посадки с натягом предусмотрены только в системе отверстия, имеющей большие технологические преимущества по сравнению с системой вала. Натяги создаются только по боковым сторонам профиля, то есть по средним диаметрам сопрягаемых резьб, а по наружным и внутренним диаметрам предусматриваются зазоры. Резьбовые соединения с натягом требуют ограничения допусков на диаметры d2 и D2, а следовательно и допуска натяга. Так как значительное уменьшение допусков неэкономично, для соединений с натягом применяют селективную сборку. Принцип селективной сборки заключается в том, что поля допусков собираемых деталей (в данном случае Td2 и TD2) делят на одинаковое число сортированных групп и нумеруют их в одном направлении. Детали, поступающие на сборку, сортируют на группы по действительным размерам. Границы групп сортировки (например, для группы I 0-37 мкм, для группы II 37-75 мкм и т.д.) намечают, чтобы получить наиболее благоприятные действительные размеры сопрягаемых деталей. Селективная сборка позволяет снизить стоимость изготовления деталей благодаря тому, что высокую точность соединений можно получать при более широких допусках сопрягаемых размеров. Узлы собирают из деталей, относящихся к группам одинаковых номеров, например, шпильки группы I ввинчивают в гнёзда также группы I. Для посадок с натягом применяют селективную сборку с разбивкой размеров среднего диаметра (d2, D2) на две или три группы (при большем числе групп эффективность селективной сборки снижается из-за увеличения числа некомплектных деталей и затрат на сортировку). В переходных посадках по d2 и D2 могут появляться небольшие зазоры или натяги, не гарантирующие неподвижность шпилек. Надёжность переходных посадок повышается заклиниванием в гнезде коническим сбегом резьбы или упором конического торца шпильки в дно отверстия. Переходные посадки по сравнению с посадками с натягом имеют преимущества, так как допускают сборку без сортирования резьб по d2 и D2. Лекция 13 Тема 2.8 Допуски углов. Взаимозаменяемость конических соединений 2.8.1 Система допусков углов 2.8.2 Система допусков и посадок конических соединений 2.8.3 Методы и средства контроля углов и конусов 2.8.1 Система допусков углов Для угловых размеров, не связанных расчётными зависимостями с другими размерами, установлено три ряда нормальных углов. Кроме того, для призматических деталей установлен ряд из шести уклонов. Допуски углов конусов и призматических элементов деталей стандартизованы с длиной меньшей стороны угла до 2500 мм. Конус (наружный, внутренний) характеризуется диаметром большого основания D (рисунок 2.46,а), диаметром малого основания d, углом конуса , углом уклона , длиной конуса L. Угол уклона связан с размерами D, d и L соотношением: или , (8.1) где - конусность; - уклон. Взаимосвязь между размерами D, d, и L учитывают при назначении допусков. Плоскость поперечного сечения конуса, в котором задают номинальный диаметр конуса, называют основной плоскостью. Плоскость, служащую для определения осевого положения основной плоскости (или данного конуса относительно сопрягаемого с ним конуса), называют базовой плоскостью. Осевое расстояние между основной и базовой плоскостями конуса называют базорасстоянием конуса (рисунок 2.45, б). б) Рисунок 2.46 – Параметры (а) и базорасстояние (б)конуса Для облегчения достижения взаимозаменяемости установлены ряды нормальных конусностей и ряды нормальных углов. Нормальные углы можно применять только для независимых угловых размеров, т.е. размеров, не связанных конструктивно с линейными или другими угловыми размерами данного изделия. Во многих изделиях угловые размеры связаны с другими угловыми или линейными параметрами. Так, угол подъема спирали червячной фрезы зависит от диаметра фрезы и шага опирали, т.е. является производным размером. К числу производных (расчетных) значений углов относят и углы конусов инструментов, имеющих нормальную конусность, а не нормальные углы. Такие угловые размеры могут отличаться от нормальных. Для углов установлено 17 степеней точности, обозначаемых AT1, АТ2,...АТ17. Буквы AT обозначают допуск угла, то есть разность между наибольшим и наименьшим предельными углами. Допуск угла AT при переходе от одной степени к другой изменяется по геометрической прогрессии с = 1,6. Для каждой степени установлены: - допуск угла A, выраженный в угловых единицах (микрорадианах) (рисунок 2.47,а); на чертежах рекомендуется указывать округленное значение допуска угла A (в градусах, минутах, секундах); - допуск угла A, выраженный отрезком на перпендикуляре к стороне угла, противолежащего углу A на расстоянии L, от вершины этого угла (рисунок 2.47,б); практически этот отрезок с пренебрежимо малой разницей равен длине дуги, стягивающей угол A с радиусом L1; - допуск угла конуса ATD, выраженный допуском на разность диаметров в двух перпендикулярных к оси сечениях конуса на заданном расстоянии L между ними; определяется по перпендикуляру к оси конуса (рисунок 2.47,a) Допуски вида A назначают на конусы (рисунок 2.47,б), имеющие конусность более 1:3, в зависимости от длины L1: АТh=A*L1*10-3, (8.2) где ATh - в мкм; A - в мкрад; L1 - в мм. Для конусов с конусностью не более 1:3 принимают L1= L и назначают допуски вида ATD; значение ATD ATh (разность не превышает 2%). Рисунок 2.47 – Расположение полей допусков углов конусов Рисунок 2.48 – Расположение полей допусков углов призматических элементов деталей Рисунок 2.49 - Возможные варианты расположения полей допусков углов Для конусов с конусностью более 1: 3. , (8.3) где - номинальный угол конуса. Допуски углов призматичеких элементов деталей нужно назначать в зависимости от номинальной длины L1 меньшей стороны угла (рисунок 2.48). Допуски углов могут быть расположены в плюс (+AT), в минус (-АТ) или симметрично (±) относительно номинального угла (рисунок 2.49). 2.8.2 Система допусков и посадок конических соединений Установлено два способа нормирования допуска диаметра конуса. По первому способу устанавливают допуск диаметра TD, одинаковый в любом поперечном сечении конуса и определяющий два предельных конуса, между которыми должны находиться все точки поверхности действительного конуса и отклонения формы конуса, если эти отклонения не ограничены меньшими допусками. По второму способу устанавливают допуск TD только в заданном сечении конуса. Этот допуск не ограничивает отклонения угла и нормы конуса. Допуск формы FT есть сумма допусков круглости поперечного сечения конуса и прямолинейности его образующих. Рисунок 2.50 - Действительный и предельные углы. Установлены посадки с зазором, с натягом и переходные. По способу фиксации взаимного осевого расположения сопрягаемых конусов посадки разделяются на посадки с фиксацией путем совмещения конструктивных элементов конусов (базовых плоскостей); посадки с фиксацией по заданному осевому смещению конусов и посадки с фиксацией по заданной силе запрессовки (посадки с натягом). Первые два типа посадок нужно назначать в системе отверстия с полями допусков сопрягаемых конусов одинакового квалитета. Подвижные посадки применяют в узлах, где необходимо регулировать зазор между сопрягаемыми деталями (например, соединения конусной шейки шпинделя станка с конусными вкладышами подшипника скольжения). К подвижным соединениям относят также соединения, обеспечивающие герметичность и разобщение одного пространства от другого как в покое, так и при взаимном перемещении соединяемых деталей (например, арматурные краны). Неподвижные конические соединения могут быть получены путем приложения осевой силы, создающей соответствующий натяг, необходимый при передаче крутящего момента (например, соединения конусов режущего инструмента и шпинделя станка). Под влиянием осевой силы происходит самоцентрирование деталей (оси сопрягаемых деталей совпадают). Конусные соединения обеспечивают более легкую по сравнению с цилиндрическими соединениями разборку, позволяют регулировать натяг в процессе работы. Для компенсации износа в подвижных соединениях и обеспечения достаточной величины затяжки неподвижных конусных соединений для повышения их долговечности и надежности часть поверхности у наружного конуса не вводят в сопряжение с поверхностью внутреннего конуса, то есть устанавливают определенный запас на износ или затяжку. Осевое расстояние между базовыми плоскостями конусов называют базорасстоянием соединения zр (рисунок 2.51). Для получения различных посадок установлены следующие основные отклонения: d, е, f, g, h, js, к, т, п, р, г, s, t, и, х, z для наружных конусов и H, Js и N - для внутренних конусов. Эти основные отклонения в сочетании с 4 - 12-м квалитетами образуют поля допусков. БАЗОВЫЕ ПЛОСКОСТИ Рисунок 2.51 - Базорасстояние конического соединения. При выборе полей допусков для образования посадок учитывают способ фиксации. Посадки с фиксацией сопрягаемых конусов по конструктивным элементам или по заданному осевому расстоянию назначаются по системе отверстия. Следует применять поля допусков не грубее квалитета 9 с основным отклонением H для внутренних конусов. На сопрягаемые конусы рекомендуется назначать поля допусков одного квалитета. В обоснованных случаях можно подбирать поля допусков из разных квалитетов (не грубее, чем на два квалитета, назначают на диаметр внутреннего конуса). В посадках с фиксацией по заданным смещению или усилию запрессовки применяют поля допусков квалитетов 8 - 12 с основными отклонениями H (предпочтительное), Js или N - для внутренних конусов и h, js или k- для наружных конусов. В обоснованных случаях можно применять поля допусков точнее IT8. Подвижные посадки (поля допусков валов d - g) обеспечивают зазор в соединении конусов, относительное вращение конических цапф, высокую точность центрирования и компенсацию износа конических поверхностей. Применяют в опорах точных приборов и станков, регулирующих устройствах и т.д. Плотные посадки (поля допусков h, js, k, m) применяют для образования герметичных соединений (в кранах, клапанах двигателей внутреннего сгорания и т.д.). В ответственных случаях герметичность обеспечивают взаимной притиркой сопрягаемых конусов. Неподвижные посадки (поля допусков п, р, г, s, t, и, х, z) обеспечивают передачу значительных нагрузок благодаря натягу и силам трения, возникающим на сопрягаемых поверхностях (при больших нагрузках соединения усиливают шпонками). Натяги создают затяжкой или запрессовкой наружного конуса, а также применяют сборку при тепловых деформациях. Неподвижные посадки применяют для соединения фланцевых муфт с валами, конусов фрикционных муфт, установки конических штифтов, клиновых шпонок и т.д.. В соответствии с ГОСТ 2.307-68 конусность указывают равносторонним треугольником в сочетании с отношением 1 : L. Острый угол треугольника направляют в сторону вершины конуса; L означает длину, на которой разность диаметров конуса равна 1 мм. Например, ∆ 1:20 (D - d = 1 мм на длине L = 20 мм, ). Уклон обозначают сочетанием острого угла (вершина направлена в сторону уклона) с тем же отношением, в котором L означает длину, на которой разность высот или радиусов равна 1 мм. Например, ∆ 1:40. Система допусков инструментальных конусов. Для метрических конусов и конусов Морзе (ГОСТ 2848-75) установлено пять степеней точности: АТ4, АТ5,....АТ8. Для каждой степени установлены предельные отклонения угла конуса (в микрометрах на длине конуса), предельные отклонения от прямолинейности образующей и от круглости. Отклонения угла от номинального размера располагают в плюс для наружных и в минус - для внутренних конусов. Отклонения по степеням точности АТ4 и АТ5 указаны только для наружных конусов. Для внутренних конусов эти степени являются перспективными. По абсолютной величине предельные отклонения угла конуса значительно меньше допустимых отклонений по ранее действовавшему стандарту; они приближаются к требованиям для конических калибров. Кроме того, установлены допуски на длину конусов, размеры лапок и окон, зависимый допуск симметричности окна, на смещение торца внутреннего конуса относительно плоскости диаметра большого основания D. Пример обозначения конуса Морзе 3, степени точности АТ8: Морзе 3 АТ8 ГОСТ 2847-75. 2.8.3 Методы и средства контроля углов и конусов Существуют сравнительный и тригонометрический методы контроля углов. В основу первого метода положено сравнение контролируемых углов с угловыми мерами, угольниками и угловыми шаблонами. С помощью угловых мер устанавливают величину наибольшего просвета между сторонами измеряемого угла и самой меры. Угол наружного конуса контролируют с помощью синусной линейки (тригонометрический метод). Для измерения углов с точностью до 2/ и грубее применяют угломер с нониусом, универсальный и оптический угломеры. Для проверки центральных углов (углов, образованных двумя радиусами), а также для точных угловых делений при обработке деталей используют оптические делительные головки с ценой деления 5, 10 и 60". Разрабатывают делительные головки, имеющие цену деления 5", с отсчётом на экране. Углы между двумя гранями измеряют гониометрами, а малые угловые отклонения от горизонтали и вертикали - уровнями. Выпускают также электроиндуктивные головки конструкции С. С. Подлазова, наибольшая погрешность которых в пределах 360° не превышает 2". Гладкие конические детали можно контролировать калибрами. В этом случае определяют, лежит ли отклонение базорасстояния в нормированных пределах. Допускается также контроль по краске с определением пятна контакта. Рекомендуемые методы и средства контроля конусов приведены в ГОСТ 2848-75. Лекция 14 Тема 2.9 Анализ размерных цепей 2.9.1 Понятие о размерной цепи 2.9.2 Решение размерных цепей при условии полной взаимозаменяемости 2.9.. Понятие о размерной цепи Взаимозаменяемость в машинах определяется не только точно­стью попарных соединений типа "вал-отверстие", но и часто сум­марной точностью комплекса элементов машин, у которых размеры, зазоры, межосевые расстояния и подобные им параметры связаны между собой. Допуски на неточность изготовления и износ таких деталей должны определяться с учетом их взаимосвязи. Расчетное обоснование этих допусков можно выполнять на базе теории размер­ных цепей, которая рассматривает относительные положения различ­ных объектов, сборочных единиц, деталей и поверхностей деталей. Размерной цепью называется совокупность размеров (полученных независимо друг от друга), взаимоувязанных между собой, расположенных по замкнутому контуру в определенной последовательности и определяющих взаимное положение поверхнос­тей и осей одной детали или нескольких деталей в узле или меха­низме. Размерные цепи по назначению делятся на конструкторские, технологические и сборочные, по взаимному расположению размеров - на линейные, плоские и пространственные. В линейной размерной цепи все размеры параллель­ны и могут проектироваться без изменения их величины на одну или несколько параллельных линий. В плоской размерной цепи все или несколько раз­меров непараллельные, но лежат в одной или нескольких параллель­ных плоскостях. В пространственной размерной цепи все или часть размеров непараллельные друг другу и лежат в непарал­лельных плоскостях. Размерные параметры, входящие в размерную цепь, называются звеньями. Звенья размерной цепи делят на составляющие и одно замыкающее. Замыкающим звеном называют размер, который по­лучается последним в процессе обработки, сборки узла машины или измерения. Его величина и точность зависят от величины и точности всех остальных размеров цепи, называемых составляющими. Звено сборочной размерной цепи, которое определяет функцио­нирование механизма и для обеспечения точности которого решается размерная цепь, называется исходным размером (зазор, натяг, величина перемещения детали и т.д.). Составляющие звенья размерной цепи называются увеличивающими, если их увеличение вызывает увеличение замыкающего звена. Те составляющие звенья, увеличение которых вызывает уменьшение замыкающего звена, называются уменьшающими. Простым примером размерной цепи может служить сопряжение "вал-отверстие" (рисунок 2.52). Данная цепь состоит из 3-х звеньев: D, d и S. Зазор S при постановке задачи рассмат­ривается как исходное звено, а при решении - как замыкающее, по­скольку он получается соединением независимо изготовленных вала d и отверстия D. Звено D является увеличивающим, т. к. при увеличении диаметра отверстия зазор будет увеличиваться. Звено d является уменьшающим, т.к. увеличение диаметра вала приведет к уменьшению зазора. Замыкающее звено может быть положительным, отрицательным или равным нулю. Для анализа раз­мерных цепей удобно пользоваться масштабной схемой цепи, по кото­рой удобно выявлять увеличивающие и уменьшающие звенья. Первые обозначают стрел­ками, проставленными над буквен­ными обозначениями звеньев и на­правленными вправо (в положительном направлении), а вторые - стрелками, направленными влево (в отрицательном направлении) (рисунок 2.51). Составляющие звенья обозначаются буквами русско­го алфавита (А1,A2...An-1 - для цепи А; Б1, Б2...Бn-1- для цепи Б), а замыкающее - той же буквой с индексом "О" (Аo – для цепи А; Бо – для цепи Б). Расчет размерных цепей и их анализ - обязательный этап конструирования машин, способствующий повышению качества, обес­печению взаимозаменяемости, снижению трудоемкости их изготов­ления. Сущность расчета размерной цепи заключается в уста­новлении допусков и предельных отклонений её звеньев, исходя из требова­ний конструкции и технологии. При этом решают две задачи: первая (обратная) задача - определение номи­нального размера и допуска (предельных отклонений) замыкающего звена по заданным номинальным размерам и предельным отклонениям составляющих звеньев (такая задача возникает в тех случаях, ког­да требуется проверить соответствие допуска замыкающего размера допускам составляющих размеров, проставленных на чертеже - про­верочный расчет); вторая (прямая ) задача - определение допуска и предельных отклонений составляющих размеров по заданным номина­льным размерам всех размеров цепи и заданным предельным разме­рам исходного (замыкающего) размера (такого типа задачи ставят­ся при проектном расчете размерной цепи). Существуют методы расчета размерных цепей, которые при внед­рении результатов расчета обеспечивают полную и неполную взаимо­заменяемость. 2.9.2 Решение размерных цепей при условии полной взаимозаменяемости Чтобы обеспечить полную взаимозаменяемость, размерные цепи рассчитывают по методу «максимума-минимума». В этом случае исходят из того, что все размеры в цепи одинаково часто могут иметь любые значения в пределах, установленных до­пусками, в том числе и максимальные и минимальные. Номинальное значение замыкающего звена (Ао) определяется по формуле (9.1) где сумма всех увеличивающих звеньев; сумма всех уменьшающих звеньев; т - число увеличивающих звеньев; p - число уменьшающих звеньев. Допуск ТАo замыкающего звена Аo равен сумме допусков ТАi всех составляющих звеньев: (9.2) где n= m+p+1 - общее число звеньев размерной цепи. Следовательно, точность замыкающего звена зависит от точ­ности составляющих звеньев; чем больше звеньев в цепи, тем труд­нее выдержать значение замыкающего звена в определенных пределах. Поэтому, чтобы обеспечить наименьшую погрешность замыкающего зве­на, размерная цепь должна состоять из возможно меньшего числа звеньев, т.е. необходимо при конструировании изделий соблюдать принцип кратчайшей цепи. На основании выражения (2.2) напишем формулу для опреде­ления допуска любого составляющего размера ТАg при условии, что известны допуски остальных размеров цепи, включая замыкающий: (9.3) Наибольшее Aomax и наименьшее Aomin предельные значения замыкающего звена могут быть определены по формулам: (9.4) (9.5) Верхнее ES (Аo) и нижнее Ei (Ao) предельные отклоне­ния замыкающего звена определяют по уравнениям: (9.6) (9.7) По этим же уравнениям можно определить и отклонения одно­го из составляющих звеньев, если известны отклонения всех остальных составляющих и замыкающего звена. В ряде случаев при расчетах вместо уравнений (9.6 и 9.7) удобно пользоваться координатой середины поля допуска Ec(Аi) и половиной поля допуска (рисунок 2.53). Для любого составляющего звена верхнее и нижнее отклонения соответственно равны: (9.8) (9.9) Пo аналогии для замыкающего звена: (9.10) (9.11) Координата середины поля до­пуска замыкающего звена Ec(Ао) определяется по уравнению (9.12) С помощью формул (9.1 - 9.12) производят проверочный рас­чет, т.е. определяют допуск замыкающего звена ТАO при известных допусках составляющих звеньев. Для решения второй (прямой) задачи приведенных выше уравне­ний недостаточно, т.к. неизвестных больше, чем уравнений. Поэто­му при решении второй задачи необходимо задаваться дополнитель­ными условиями. Допуски составляющих размеров цепи при заданном допуске исходного (замыкающего) размера рассчитывают четырьмя способами. 1 Способ равных допусков По заданной величине допуска замыкающего звена ТАO определяют средний допуск составляющего размера ТnА по формуле (9.13) Найденное значение ТnА корректируют, учитывая требова­ния конструкций и возможность применения таких процессов изго­товления деталей, экономическая точность которых близка к требуе­мой точности размера. Этот способ применяют, если номинальные размеры звеньев ма­ло отличаются друг от друга, например, когда они находятся в од­ном интервале диаметров. 2 Способ допусков одного квалитета применяют при сильно отличающихся размерах звень­ев. Все составляющие размерную цепь размеры могут быть выполне­ны по какому-либо одному квалитету, а допуски составляющих раз­меров зависят от их номинального значения. Решение второй задачи способом назначения допусков одного квалитета является более обоснованным по сравнению со способом равных допусков. 3 Способ пробных расчетов заключается в том, что допуски на составляющие размеры назнача­ют экономически целесообразными для условий предстоящего вида производства, учитывая конструктивные требования, опыт эксплуа­тации имеющихся подобных механизмов. После этого проверяют выполняемость равенства (9.2). Если равенство не выполняется, то допуски, а иногда и номиналь­ные значения составляющих размеров вновь корректируют. 4 Способ равного влияния применя­ют при решении плоских и пространственных размерных цепей. Он ос­нован на том, что допускаемое отклонение каждого составляющего размера должно оказывать одинаковое изменение исходного (замыкаю­щего) размера. Пример. Проверить, обеспечивается ли полная взаимозаменяе­мость в узле, изображенном на рисунке 2.54, а , если детали на сборку поступают с отклонениями: А1 = 16а12; A2 = А4 = 4 h12; A3 = 24N12. Зазор Аo должен находиться в пределах: Аoтаx = 0,75 мм. Аoтin = 0,05 мм. а) б) Рисунок 2.54 - Механизм транспортера: а) узел; б) схема размерной цепи Решение. Полная взаимозаменяемость в узле будет обеспечи­ваться, если выполняются условия: где ,, - заданные значения замыкающего зве­на. 1 По ГОСТ 25346-82 определить предельные отклонения и допус­ки составляющих звеньев: 2 Построить схему размерной цепи (рисунок 2.54, б). Замыкающим звеном является зазор Ao. Звено A3 - увеличивающее; звенья A1, A2, A4 - уменьшающие. 3 Определить номинальный размер замыкающего звена по формуле (9.1) 4 По уравнению (9.12) определить среднее отклонение Еc(Ао) замыкающего звена 5 Допуск замыкающего звена находим по формуле (9.2) Допуск исходного звена Допуски составляющих звеньев оставим без изменений, т.к. . 6 Предельные размеры замыкающего звена вычислим по формулам (9.10 и 9.11): Сравним полученные результаты с заданными: Следовательно, в узле обеспечивается полная взаимозаменяемость. Раздел 3 Стандартизация и сертификация Лекция 15 Тема 3.1 Сущность стандартизации 3.1.1 Сущность и содержание стандартизации 3.1.2 Нормативные документы по стандартизации и виды стандартов 3.1.3 Органы и службы по стандартизации 3.1.4 Государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований стандартов 3.1.5 ГСС и перспективы вступления России в ВТО 3.1.1 Сущность и содержание стандартизации В 1993г. принята новая редакция комплекса государственных основополагающих стандартов "Государственная система стан­дартизации Российской Федерации (ГСС)". Изменения и до­полнения к ней в большей степени приближают организацию стандартизации в РФ к международным правилам и учитывают реалии рыночной экономики. В частности, введена новая ка­тегория нормативного документа — технический регламент, сформулировано правило по информации о нормативных доку­ментах. Эти нововведения весьма важны в плане присоединения России к Кодексу ГАТТ/ВТО по стандартизации. Полностью обновлены положения ГСС, касающиеся государственного контроля и надзора за соблюдением обязательных требований стандартов и правил сертификации. Соответствующие измене­ния внесены в терминологию, гармонизующие ее с рекоменда­циями ИСО/МЭК. Так, вместо употреблявшегося ранее у нас термина "утверждение" стандарта официально установлен тер­мин "принятие" стандарта. По-новому сформулированы формы применения в России международных и региональных стандартов. Приближение правил отечественной стандартизации к международным отражено и в трактовке требований государственного стандарта (разделение их на обязательные для выполнения и рекомендательные). Исключены правила по установлению в стандартах требований к изготовителям о предоставлении га­рантии. Следуя международному опыту, их относят к коммер­ческим, которые не подлежат стандартизации, а оговариваются в договорных отношениях. Однако практика подсказала, что все же нужны какие-то официальные документы, устанавли­вающие гарантийные обязательства. Поэтому согласно "Новым правилам продажи отдельных видов продовольственных и не­продовольственных товаров" разрабатываются правила (обычно отраслевого характера), которые запрещают реализацию товара без инструкций, технических паспортов, гарантийных талонов и т.п. Особенно актуально соблюдение этих установлений для бытовой электрорадиотехники и других товаров долговремен­ного пользования. Приведенные примеры подчеркивают, что деятельность по стандартизации весьма динамична, она всегда соответствует изменениям, происходящим в различных сферах жизни обще­ства, прежде всего в экономической, должна стремиться успе­вать и даже опережать их, чтобы стандарты способствовали развитию отечественного производства, а не сдерживали его. Кроме того, действующая система стандартизации явно смещает приоритеты к оценке качества объектов стандартиза­ции и методам их испытаний, что также согласуется с мировым опытом стандартизации и необходимо для обеспечения взаи­мопонимания между партнерами как в сфере техники и техно­логии, так и в конечном итоге в торгово-экономических связях. Новая система стандартизации предоставляет возможность для широкого участия в процессе создания стандарта всех заин­тересованных сторон. Это реализуется законным правом изгото­вителей продукции, потребителей, разработчиков проектов, представителей общественных организаций, отдельных специа­листов участвовать в работе технических комитетов, которых в России уже несколько сотен. Фонд стандартов, служащий базой для информационного обеспечения работ не только по стандартизации, но также и по сертификации, метрологии и управлению качеством, приобрел и межгосударственное значение для СНГ. Это содействует раз­витию стандартизации в странах содружества и укреплению экономических связей между ними. Стандартизация — это деятельность, направленная на разра­ботку и установление требований, норм, правил, характеристик как обязательных для выполнения, так и рекомендуемых, обес­печивающая право потребителя на приобретение товаров над­лежащего качества за приемлемую цену, а также право на безо­пасность и комфортность труда. Цель стандартизации — дос­тижение оптимальной степени упорядочения в той или иной области посредством широкого и многократного использования установленных положений, требований, норм для решения ре­ально существующих, планируемых или потенциальных задач. Основными результатами деятельности по стандартизации должны быть повышение степени соответствия продукта (услуги), про­цессов их функциональному назначению, устранение техниче­ских барьеров в международном товарообмене, содействие на­учно-техническому прогрессу и сотрудничеству в различных об­ластях. Цели стандартизации можно подразделить на общие и более узкие, касающиеся обеспечения соответствия. Общие цели вытекают прежде всего из содержания понятия. Конкре­тизация общих целей для российской стандартизации связана с выполнением тех требований стандартов, которые являются обязательными. К ним относятся разработка норм, требований, правил, обеспечивающих: • безопасность продукции, работ, услуг для жизни и здоро­вья людей, окружающей среды и имущества; • совместимость и взаимозаменяемость изделий; • качество продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем развития научно-технического прогресса; • единство измерений; • экономию всех видов ресурсов; • безопасность хозяйственных объектов, связанную с возможностью возникновения различных катастроф (при­ родного и техногенного характера) и чрезвычайных си­туаций; • обороноспособность и мобилизационную готовность страны. Это определено Законом РФ "О стандартизации", приня­тым в 1993г. Конкретные цели стандартизации относятся к определенной области деятельности, отрасли производства товаров и услуг, тому или другому виду продукции, предприятию и т.п. Стандартизация связана с такими понятиями, как объект стандартизации и область стандартизации. Объектом (пред­метом) стандартизации обычно называют продукцию, процесс или услугу, для которых разрабатывают те или иные требова­ния, характеристики, параметры, правила и т.п. Стандартиза­ция может касаться либо объекта в целом, либо его отдельных составляющих (характеристик). Областью стандартизации назы­вают совокупность взаимосвязанных объектов стандартизации. Например, машиностроение является областью стандартиза­ции, а объектами стандартизации в машиностроении могут быть технологические процессы, типы двигателей, безопасность и экологичность машин и т.д. Стандартизация осуществляется на разных уровнях. Уровень стандартизации различается в зависимости от того, участники какого географического, экономического, политического ре­гиона мира принимают стандарт. Если участие в стандартиза­ции открыто для соответствующих органов любой страны, то это международная стандартизация. Региональная стандартизация — деятельность, от­крытая только для соответствующих органов государств одного географического, политического или экономического региона мира. Региональная и международная стандартизация осущест­вляется специалистами стран, представленных в соответствую­щих региональных и международных организациях, задачи кото­рых рассмотрены ниже. Национальная стандартизация — стандартизация в одном конкретном государстве. При этом национальная стандар­тизация также может осуществляться на разных уровнях: на го­сударственном, отраслевом уровне, в том или ином секторе экономики (например, на уровне министерств), на уровне ас­социаций, производственных фирм, предприятий (фабрик, за­водов) и учреждений. Стандартизацию, которая проводится в административно-территориальной единице (провинции, крае и т.п.), принято называть административно-территориальной стандартизацией. 3.1.2 Нормативные документы по стандартизации и виды стандартов В процессе стандартизации вырабатываются нормы, прави­ла, требования, характеристики, касающиеся объекта стандар­тизации, которые оформляются в виде нормативного документа. Рассмотрим разновидности нормативных документов, которые рекомендуются руководством ИСО/МЭК. Руководство ИСО/МЭК рекомендует: стандарты, документы технических условий, своды правил, регламенты (технические регламенты), положения. Стандарт — это нормативный документ, разработанный на ос­нове консенсуса, утвержденный признанным органом, направ­ленный на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области. В стандарте устанавливаются для все­общего и многократного использования общие принципы, пра­вила, характеристики, касающиеся различных видов деятельно­сти или их результатов. Стандарт должен быть основан на обобщенных результатах научных исследований, технических достижений и практического опыта, тогда его использование принесет оптимальную выгоду для общества. Предварительный стандарт — это временный документ, кото­рый принимается органом по стандартизации и доводится до ши­рокого круга потенциальных потребителей, а также тех, кто мо­жет его применить. Информация, полученная в процессе ис­пользования предварительного стандарта, и отзывы об этом до­кументе служат базой для решения вопроса о целесообразности принятия стандарта. Стандарты бывают международными, региональными, на­циональными, административно-территориальными. Они при­нимаются соответственно международными, региональными, национальными, территориальными органами по стандартиза­ции. Все эти категории стандартов предназначены для широ­кого круга потребителей. По существующим нормам стандартиза­ции стандарты периодически пересматриваются для внесения изменений, чтобы их требования соответствовали уровню научно-технического прогресса, или, согласно терминологии ИСО/МЭК, стандарты должны представлять собой “признанные технические правила”. Нормативный документ, в том числе и стандарт, считается признанным техническим правилом, если он разработан в сотрудничестве с заинтересованными сторонами путем консультаций и на основе консенсуса. Указанные выше категории стандартов называют общедос­тупными. Другие же категории стандартов, такие, как фирмен­ные или отраслевые, не являясь таковыми, могут, однако, ис­пользоваться и в нескольких странах согласно существующим там правовым нормам. На практике термин "стандарт" может употребляться и по отношению к эталону, образцу или описанию продукта, процесса (услуги). По сущест­ву это не является принципиальной ошибкой, хотя эталон пра­вильнее относить к области метрологии, а термин "стандарт" использовать применительно к нормативному документу. Документ технических условий (technical specification) уста­навливает технические требования к продукции, услуге, про­цессу. Обычно в документе технических условий должны быть указаны методы или процедуры, которые следует использовать для проверки соблюдения требований данного нормативного до­кумента в таких ситуациях, когда это необходимо. Свод правил, как и предыдущий нормативный документ, может быть самостоятельным стандартом либо самостоятель­ным документом, а также частью стандарта. Свод правил обыч­но разрабатывается для процессов проектирования, монтажа обо­рудования и конструкций, технического обслуживания или эксплуатации объектов, конструкций, изделий. Технические пра­вила, содержащиеся в документе, носят рекомендательный ха­рактер. Все указанные выше нормативные документы являются ре­комендательными. В отличие от них обязательный характер но­сит регламент. Регламент — это документ, в котором содержат­ся обязательные правовые нормы. Принимает регламент орган власти, а не орган по стандартизации, как в случае других норма­тивных документов. Разновидность регламентов — технический регламент — содержит технические требования к объекту стан­дартизации. Они могут быть представлены непосредственно в самом этом документе либо путем ссылки на другой нормативный документ (стандарт, документ технических условий, свод пра­вил). В отдельных случаях в технический регламент полностью включается нормативный документ. Технические регламенты обычно дополняются методическими документами, как прави­ло, указаниями по методам контроля или проверок соответст­вия продукта (услуги, процесса) требованиям регламента. Руководство 2 ИСО/МЭК, обобщая международный опыт стандартизации, представляет следующие возможные виды стандартов. Основополагающий стандарт — нормативный документ, ко­торый содержит общие или руководящие положения для опре­деленной области. Обычно используется либо как стандарт, ли­бо как методический документ, на основе которого могут раз­рабатываться другие стандарты. Терминологический стандарт, в котором объектом стандарти­зации являются термины. Такой стандарт содержит определение (толкование) термина примеры его применения и т.п. Стандарт на методы испытаний устанавливает методики, правила, процедуры различных испытаний и сопряженных с ними действий (например, отбор пробы или образца). Стандарт на продукцию, содержащий требования к продукции, которые обеспечивают соответствие продукции ее назначению, может быть полным или неполным. Полный стандарт устанавливает не только указанные выше требования, но также и правила отбора проб, проведения испытаний, упаковки, этикетирования, хранения и т. д. Неполный стандарт содер­жит часть требований к продукции (только к параметрам качества, только к правилам поставки и пр.). Стандарт на процесс, стандарт на услугу, — это норматив­ные документы, в которых объектом стандартизации выступают соответственно процесс (например, технология производства), услуга (например, автосервис, транспорт, банковское обслужи­вание и др.) Стандарт на совместимость устанавливает требования, ка­сающиеся совместимости продукта в целом, а также его отдельных частей (деталей, узлов). Такой стандарт может быть разра­ботан на систему в целом, например систему воздухоочистки, сигнализационную систему и т.п. Положения могут носить методический или описательный характер. Методические положения — это методика, способ осуществ­ления процесса, той или иной операции и т.п., с помощью чего можно достигнуть соответствия требованиям нормативного до­кумента. Можно назвать нормативный документ, содержащий подобное положение, "методическим стандартом". Описательное положение обычно содержит описание конст­рукции, деталей конструкции, состава исходных материалов, размеров деталей и частей изделия (конструкции). Кроме того, нормативный документ может содержать и эксплуатационное положение, которое описывает "поведение" объекта стандарти­зации при его использовании (применении, эксплуатации). Стандарт с открытыми значениями. В некоторых ситуациях ту или иную норму (или количественное значение того или иного требования) определяют изготовители (поставщики), в других — потребители. Поэтому в стандарте может содержаться перечень характеристик, которые конкретизируются в договор­ных отношениях Российская система стандартизации, конечно, опирается на международный опыт, приближена к международным прави­лам, нормам и практике стандартизации, но имеет и отечест­венный богатый опыт и свои особенности, не противоречащие, однако, изложенному выше. Поэтому целесообразно рассмот­реть разновидности нормативных документов, действующих в РФ. Нормативные документы по стандартизации в РФ установле­ны Законом РФ "О стандартизации". К ним относятся: • Государственные стандарты Российской Федерации (ГОСТ Р); • применяемые в соответствии с правовыми нормами международные, региональные стандарты, а также правила, нормы и рекомендации по стандартизации; • общероссийские классификаторы технико-экономической информации; • стандарты отраслей; • стандарты предприятий; • стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений. До настоящего времени действуют еще и стандарты СССР, если они не противоречат законодательству РФ. Кроме стандартов, нормативными документами являются так­же ПР — правила по стандартизации, Р — рекомендации по стандартизации и ТУ — технические условия. Особое требова­ние предъявляется к нормативным документам на продукцию, которая согласно российскому законодательству подлежит обя­зательной сертификации. В них должны быть указаны те требо­вания к продукции (услуге), которые подтверждаются посред­ством сертификации, а также методы контроля (испытаний), ко­торые следует применять для установления соответствия, правила маркировки такой продукции и виды сопроводительной доку­ментации. Рассмотрим содержание российских нормативных документов. Государственные стандарты разрабатывают на продукцию, работы и услуги, потребности в которых носят межотраслевой характер. Стандарты этой категории принимает Госстандарт России, а если они относятся к области строительства, архи­тектуры, промышленности строительных материалов — Гос­строй России. В государственных стандартах содержатся как обязательные для выполнения требования к объекту стандартизации, так и рекомендательные. К обязательным относятся: безопасность продукта, услуги, процесса для здоровья человека, окружающей среды, имущест­ва, а также производственная безопасность и санитарные нормы; техническая и информационная совместимость и взаимозаменяе­мость изделий; единство методов контроля и единство марки­ровки. Особую актуальность приобретают требования безопас­ности, поскольку безопасность товара — основной аспект сер­тификации соответствия. Требования обязательного характера должны соблюдать государственные органы управления и все субъекты хозяйственной деятельности независимо от формы собственности. К требованиям безопасности в стандартах относят: электро­безопасность, пожаробезопасность, взрывобезопасность, радиа­ционную безопасность, предельно допустимые концентрации химических и загрязняющих веществ; безопасность при обслуживании машин и оборудования; требования к защитным средст­вам и мероприятиям по обеспечению безопасности (ограж­дения, ограничители хода машин, блокирующие устройства, аварийная сигнализация и т.п.). В стандартах на отдельные виды продукции могут быть приведены такие характеристики, как класс опасности; допус­тимые уровни опасных и вредных факторов производства, воз­никающих при работе оборудования; действие вещества на че­ловека и т.п. Стандарты указывают все виды и нормы допустимой опас­ности конкретного продукта или группы однородной продук­ции. Они разработаны с расчетом на безопасность объекта стандартизации в течение всего периода его использования (срока службы). Заказчик и исполнитель обязаны включать в договор усло­вия о соответствии предмета договора обязательным требова­ниям государственных стандартов. Другие требования государственных стандартов могут быть признаны обязательными в договорных ситуациях либо в том случае, если имеется соответствующее указание в технической документации изготовителя (поставщика) продукции, а также исполнителя услуг. К таким требованиям относятся основные по­требительские (эксплуатационные) характеристики продукции и методы их контроля; требования к упаковке, транспортирова­нию, хранению и утилизации продукта; правила и нормы, ка­сающиеся разработки производства и эксплуатации; правила оформления технической документации, метрологические пра­вила и нормы и т.п. Соответствие обязательным требованиям подтверждается испытаниями по правилам и процедурам обязательной сертифи­кации. Соответствие продукта (услуги) другим требованиям мо­жет подтверждаться сообразно законодательным положениям о добровольной сертификации. В некоторых случаях, если это целесообразно и необходимо для обеспечения более высокого уровня конкурентоспособности отечественных товаров, в стандартах могут быть установлены перспективные (предварительные) требования, которые опережа­ют возможности традиционных технологий. Это, с одной сто­роны, не противоречит изложенному выше положению о пред­варительных стандартах, с другой — служит стимулом для внедрения новых, передовых технологических процессов на отече­ственных предприятиях. Отраслевые стандарты разрабатываются применительно к продукции определенной отрасли. Их требования не должны противоречить обязательным требованиям государственных стандартов, а также правилам и нормам безопасности, установ­ленным для отрасли. Принимают такие стандарты государст­венные органы управления (например, министерства), которые несут ответственность за соответствие требований отраслевых стандартов обязательным требованиям ГОСТ Р. Объектами отраслевой стандартизации могут быть: продук­ция, процессы и услуги, применяемые в отрасли; правила, ка­сающиеся организации работ по отраслевой стандартизации; типовые конструкции изделий отраслевого применения (ин­струменты, крепежные детали и т.п.); правила метрологиче­ского обеспечения в отрасли. Диапазон применяемости отрас­левых стандартов ограничивается предприятиями, подведомст­венными государственному органу управления, принявшему дан­ный стандарт. На добровольной основе возможно использова­ние этих стандартов субъектами хозяйственной деятельности иного подчинения. Степень обязательности соблюдения требо­ваний стандарта отрасли определяется тем предприятием, ко­торое применяет его, или по договору между изготовителем и потребителем. Контроль за выполнением обязательных требо­ваний организует ведомство, принявшее данный стандарт. Стандарты предприятий разрабатываются и принимаются самим предприятием. Объектами стандартизации в этом случае обычно являются составляющие организации и управления про­изводством, совершенствование которых — главная цель стандар­тизации на данном уровне. Кроме того, стандартизация на предприятии может затрагивать и продукцию, производимую этим' предприятием. Тогда объектами стандарта предприятия будут составные части продукции, технологическая оснастка и инструменты, общие технологические нормы процесса произ­водства этой продукции. Стандарты предприятий могут содер­жать требования к различного рода услугам внутреннего харак­тера. Закон РФ "О стандартизации" рекомендует использовать стандартизацию на предприятии для освоения данным кон­кретным предприятием государственных, международных, региональных стандартов, а также для регламентирования требо­ваний к сырью, полуфабрикатам и т.п., закупаемым у других организаций. Эта категория стандартов обязательна для предпри­ятия, принявшего этот стандарт. Но если в договоре на разработ­ку, производство, поставку продукта или предоставление услуг имеется ссылка на стандарт предприятия, он становится обяза­тельным для всех субъектов хозяйственной деятельности — участ­ников такого договора. Стандарты общественных объединений (научно-технических обществ, инженерных обществ и др.). Эти нормативные доку­менты разрабатывают, как правило, на принципиально новые виды продукции, процессов или услуг; передовые методы ис­пытаний, а также нетрадиционные технологии и принципы управления производством. Общественные объединения, зани­мающиеся этими проблемами, преследуют цель распростране­ния через свои стандарты заслуживающих внимания и перспек­тивных результатов мировых научно-технических достижений, фундаментальных и прикладных исследований. Для субъектов хозяйственной деятельности стандарты об­щественных объединений служат важным источником инфор­мации о передовых достижениях, и по решению самого пред­приятия они принимаются на добровольной основе для ис­пользования отдельных положений при разработке стандартов предприятия. Как стандарты предприятий, так и стандарты общественных объединений не должны противоречить российскому законода­тельству, а если их содержание касается аспекта безопасности, то проекты этих стандартов должны быть согласованы с орга­нами государственного надзора. Ответственность за это несут принявшие их субъекты хозяйственной деятельности. Правила по стандартизации (ПР) и рекомендации по стандар­тизации (Р) по своему характеру соответствуют нормативным документам методического содержания. Они могут касаться порядка согласования нормативных документов, представления информации о принятых стандартах отраслей, обществ и дру­гих организаций в Госстандарт РФ, создания службы по стан­дартизации на предприятии, правил проведения государствен­ного контроля за соблюдением обязательных требований госу­дарственных стандартов и многих других вопросов организаци­онного характера. ПР и Р разрабатываются, как правило, организациями и подразделениями, подведомственными Госстан­дарту РФ или Госстрою РФ. Проект этих документов обсужда­ется с заинтересованными сторонами, утверждается и издается этими комитетами. Технические условия (ТУ) разрабатывают предприятия и другие субъекты хозяйственной деятельности в том случае, ко­гда стандарт создавать нецелесообразно. Объектом ТУ может быть продукция разовой поставки, выпускаемая малыми пар­тиями, а также произведения художественных промыслов и т.п. Процедура принятия ТУ отличается от описанной выше для других нормативных документов. В соответствии с Законом "О стандартизации" ТУ отнесены к техническим, а не нормативным документам. В то же время установлено, что ТУ рассматриваются как нормативные доку­менты, если на них есть ссылка в контрактах или договорах на поставку продукции. Тогда их согласование (принятие) осуществ­ляется по ПР 50.1.001-93. Особенность процедуры согласования ТУ состоит в том, что во время приемки новой продукции, выпущенной в соответст­вии с их требованиями, происходит их окончательное согласо­вание с приемочной комиссией. Но чтобы представить ТУ приемочной комиссии во время приемки, требуется предвари­тельная рассылка проекта технических условий и дополняющей их документации тем организациям, представители которых бу­дут участвовать в приемке продукции. ТУ считаются оконча­тельно согласованными, если подписан акт приемки опытной партии (или опытного образца). Этим же решается вопрос о возможности производства промышленной партии продукции. В тех случаях, когда предприятие принимает решение о произ­водстве продукции без приемочной комиссии, ТУ обязательно согласуются с заказчиком. Не подлежат согласованию и в том и в другом варианте те требования и нормы ТУ, которые относятся к обязательным. В таком случае в технических условиях приводится ссылка на соот­ветствующий государственный стандарт. Правила согласования ТУ предоставляют их разработчику самому решать вопрос о согласовании с заказчиком, если этот документ был создан в инициативном порядке. 3.1.3 Органы и службы по стандартизации Государственный комитет РФ по стандартизации. Согласно Руководству 2 ИСО/МЭК деятельность по стандартизации осуществляют соответствующие органы и организации. Орган рассматривается как юридическая или административная еди­ница, имеющая конкретные задачи и структуру. Это могут быть органы власти, фирмы, учреждения. Под органом, занимающимся стандартизацией, подразу­мевается орган, деятельность которого в области стандартиза­ции общепризнана на национальном, региональном или меж­дународном уровнях. Основные функции такого органа — (раз­работка и утверждение нормативных документов, доступных широкому кругу потребителей. Однако он может выполнять немало других функций, что особенно характерно для нацио­нального органа по стандартизации. Национальным органом по стандартизации в России явля­ется Государственный комитет Российской Федерации по стан­дартизации и метрологии (Госстандарт России). Это федераль­ный орган исполнительной власти, осуществляющий межотрас­левую координацию, а также функциональное регулирование в области стандартизации, метрологии и сертификации. Государственный комитет Российской Федерации по стан­дартизации и метрологии — правопреемник упраздненного Министерства промышленности и торговли Российской Феде­рации в отношении функций по реализации государственной политики в сфере стандартизации, метрологии и сертификации. Государственный комитет Российской Федерации по стан­дартизации и метрологии — специально уполномоченный фе­деральный орган исполнительной власти в области сертифика­ции. Председатель Государственного комитета Российской Фе­дерации по стандартизации и метрологии является главным го­сударственным инспектором Российской Федерации по надзо­ру за государственными стандартами и обеспечением единства измерений. В ведении Государственного комитета Российской Федера­ции по стандартизации и метрологии находятся государствен­ные инспекторы по надзору за государственными стандартами и обеспечением единства измерений, а также центры стандар­тизации, метрологии и сертификации, предприятия, учрежде­ния, учебные заведения и иные организации. Госстандарт России выполняет следующие функции: • координирует деятельность государственных органов уп­равления, касающуюся вопросов стандартизации, серти­фикации, метрологии; • взаимодействует с органами власти республик в составе РФ и других субъектов Федерации в области стандарти­зации, сертификации, метрологии; • направляет деятельность технических комитетов и субъ­ектов хозяйственной деятельности по разработке, приме­нению стандартов, другим проблемам сообразно своей компетенции; • подготавливает проекты законов и других правовых актов в пределах своей компетенции; • устанавливает порядок и правила проведения работ по стандартизации, метрологии, сертификации; • принимает большую часть государственных стандартов, общероссийских классификаторов технико-экономичес­кой информации; • осуществляет государственную регистрацию норматив­ных документов, а также стандартных образцов веществ и материалов; • руководит деятельностью по аккредитации испытатель­ных лабораторий и органов по сертификации; • осуществляет государственный надзор за соблюдением обязательных требований стандартов, правил метрологии и обязательной сертификации; • представляет Россию в международных организациях, занимающихся вопросами стандартизации, сертифика­ции, метрологии и в Межгосударственном совете СНГ; • сотрудничает с соответствующими национальными органа­ми зарубежных стран; • руководит работой научно-исследовательских институтов и территориальных органов, выполняющих функции Гос­стандарта в регионах; • осуществляет контроль и надзор за соблюдением обяза­тельных требований государственных стандартов, правил обязательной сертификации; • участвует в работах по международной, региональной и межгосударственной (в рамках СНГ) стандартизации; • устанавливает правила применения в России междуна­родных, региональных и межгосударственных стандар­тов, норм и рекомендаций; • при разработке государственных стандартов определяет организационно-технические правила; формы и методы взаимодействия субъектов хозяйственной деятельности как между собой, так и с государственными органами управления, которые будут включены в нормативный до­кумент; • организует подготовку и повышение квалификации спе­циалистов в области стандартизации. Руководство и координацию работ по стандартизации в об­ласти строительства осуществляет Госстрой России, а другие государственные органы управления имеют право участвовать в стандартизации сообразно их компетенции. Они могут созда­вать в своей оргструктуре необходимые службы и подразделе­ния и назначать головные организации по стандартизации. В оргструктуре Госстандарта предусмотрены подразделения для реализации значительного объема работ: 19 научно-исследовательских институтов, 13 опытных заводов, Издательство стандартов, 2 типографии, 3 учебных заведения, более 100 терри­ториальных центров стандартизации, метрологии и сертифика­ции (ЦСМ). Эти центры проводят работы по сертификации продукции (услуг), калибровке средств измерений, оказывают инженерно-техническую поддержку по стандартизации, метро­логии, сертификации. На базе территориальных органов Гос­стандарта создаются органы по сертификации и испытательные лаборатории. По данным на 1996 г., было аккредитовано более 500 органов по сертификации различных видов услуг и около 2000 испытательных лабораторий. Работы по государственной стандартизации планируются. Составление планов находится в ведении Госстандарта РФ и Госстроя РФ, которые являются основными заказчиками по государственным основополагающим стандартам, стандартам общих технических условий и технических условий в части их обязательных требований, по исследованиям в области между­народных и региональных стандартов относительно принятия и применения их в качестве государственных. Заказчиками могут быть также отраслевые ведомства, предприятия, научно-тех­нические и другие общества, в том числе общества по защите прав потребителей. Госстандарт и Госстрой определяют стратегические направ­ления по государственной стандартизации, анализируют все за­казы, планы работы технических комитетов, предложения от субъектов хозяйственной деятельности и разрабатывают планы по государственной стандартизации, как правило, годовые. Приоритетными считаются задания по гармонизации отечест­венных нормативных документов с международными (регио­нальными), национальными зарубежными стандартами, а также по разработке требований безопасности к объектам стандарти­зации и защите прав потребителей. Выполнение планов госу­дарственной стандартизации финансируется из государствен­ного бюджета и контролируется Госстандартом РФ (Госстроем РФ). Технические комитеты по стандартизации. Постоянными ра­бочими органами по стандартизации являются технические ко­митеты (ТК), но это не исключает разработку нормативных до­кументов предприятиями, общественными объединениями, другими субъектами хозяйственной деятельности. ТК могут за­ниматься стандартизацией как в инициативном порядке, так и по договорам на выполнение такого задания в соответствии с программами ТК и планами государственной стандартизации. Технические комитеты специализируются в зависимости от объекта стандартизации. В рамках этой специализации в ТК проводится также работа и по международной (региональной) стандартизации. Основные функции ТК: • определение концепций развития стандартизации в своей области; • подготовка данных для годовых планов по стандартиза­ции; • составление проектов новых стандартов и обновление действующих; • оказание научно-методической помощи организациям, участвующим в разработке стандартов и применяющим нормативные документы, в частности, по анализу эффек­тивности стандартизации; • привлечение потребителей через союзы и общества по­требителей. По линии международной стандартизации ТК занимаются вопросами гармонизации отечественных стандартов с междуна­родными, готовят обоснование позиции России для голосова­ния по проектам стандартов в международных организациях; участвуют в работе ТК международных (региональных) органи­заций по стандартизации, способствуя принятию государственных стандартов РФ в качестве международных, участвуют в организации проведения в России заседаний международных организаций по стандартизации и др. Закон «О стандартизации» допускает участие в работе ТК представителей организаций зарубежных стран (по согласова­нию с Госстандартом России). В ряде ТК создаются подкоми­теты (ПК) по отдельным объектам стандартизации. ТК рассматриваются и как рабочие органы по стандартиза­ции в рамках СНГ на основании «Соглашения о проведении согласованной политики в области стандартизации, метрологии и сертификации», принятого странами — членами СНГ в 199 г. Научно-технической базой для создания ТК обычно служат предприятия или организации, профиль деятельности которых соответствует специализации технического комитета. В их чис­ло включаются и научно-исследовательские институты Гос­стандарта РФ и Госстроя РФ. Правовой основой для создания ТК служит решение этих государственных органов. Заинтересо­ванные предприятия, организации могут проявлять инициативу по участию их специалистов в работе технического комитета, направив предложение в один из указанных выше государст­венных органов. Госстандарт РФ и Госстрой РФ привлекают к работе в ТК ведущих ученых и специалистов, представителей организаций — разработчиков продукции, производственных предприятий (фирм), предприятий — основных потребителей продукции (услуги), научных и инженерных обществ и обществ по защите прав потребителей. Последнему придается особое значение, поскольку через представителей этих обществ осуще­ствляется обратная связь с потребителем, что дает возможность получать актуальную информацию, необходимую для выполне­ния одной из основных целей стандартизации — обеспечить соответствие продукта ожиданиям и предпочтениям потребите­ля. Общества потребителей имеют право участвовать в работе технических комитетов по определению требований к качеству объекта стандартизации и выбору методов его оценки, в разра­ботке новых и обновлении действующих стандартов. Участие в деятельности технических комитетов всех заинте­ресованных сторон добровольное. Другие службы по стандартизации. Другие субъекты хозяйст­венной деятельности, разрабатывающие нормативные документы (стандарты отраслей и предприятий), создают в своей орг­структуре специальные службы, которые координируют работу по созданию стандартов других участвующих в этом подразде­лений. Например, на предприятии научно-исследовательские, конструкторские и технологические отделы, лаборатории вы­полняют исследования, связанные со стандартизацией, а уча­стие других подразделений определяется их компетенцией. Ру­ководит работой отдел стандартизации. 3.1.4 Государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований стандартов Правовые основы, задачи и организация госнадзора. Государ­ственный контроль и надзор за соблюдением обязательных тре­бований государственных стандартов осуществляются в России на основании Закона РФ «О стандартизации» и составляют часть государственной системы стандартизации. На современном этапе государственный контроль приобре­тает социально-экономическую ориентацию, поскольку основ­ные его усилия направлены на проверку строгого соблюдения всеми хозяйственными субъектами обязательных норм и пра­вил, обеспечивающих интересы и права потребителя, защиту здоровья и имущества людей и среды обитания. К основным задачам госнадзора можно отнести: предупре­ждение и пресечение нарушений обязательных требований го­сударственных стандартов, правил обязательной сертификации и Закона «О единстве измерений» всеми субъектами хозяйст­венной деятельности; предоставление информации органам ис­полнительной власти и общественным организациям по резуль­татам проверок. Проводят госнадзор должностные лица Гос­стандарта и подведомственных ему центров стандартизации и метрологии, получивших статус территориальных органов гос­надзора, — государственные инспекторы. Главный государственный инспектор России - Председа­тель Госстандарта РФ, а главные государственные инспекторы республик в составе РФ и других субъектов Федерации - руко­водители центров стандартизации и метрологии, т.е. террито­риальных органов госнадзора. Государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований государствен­ных стандартов осуществляют также и другие организации. В частности, Государственная инспекция по торговле, качеству товаров и защите прав потребителей (Госторгинспекция) про­водит контроль за качеством и безопасностью потребительских товаров. Такие обязательные требования стандартов, как со­вместимость и взаимозаменяемость, информационная совместимость, не входят в компетенцию Госторгинспекции. Государ­ственный комитет РФ по охране окружающей среды осуществ­ляет государственный экологический контроль. Государствен­ной санитарно-эпидемиологической службе предоставлены полномочия по надзору за соблюдением санитарного законода­тельства при разработке, производстве, применении всех видов продукции, в том числе и импортируемой. Проверкам в процессе госнадзора подвергается продукция (на всех стадиях ее жизненного цикла), в том числе подлежа­щая обязательной сертификации и импортируемая; услуги на­селению, виды работ, которые подлежат обязательной серти­фикации; техническая документация на продукцию; деятель­ность испытательных центров, лабораторий и органов по сер­тификации. Субъекты хозяйственной деятельности обязаны не препят­ствовать, а оказывать содействие государственным инспекторам во всех их действиях, составляющих процедуру госнадзора: сво­бодный доступ в служебные производственные помещения, привлечение к работе специалистов и имеющихся на предпри­ятии технических средств, отбор проб и образцов1 и т.п. Про­верка осуществляется как лично инспектором, так и создавае­мыми под его руководством комиссиями. Права и обязанности государственных инспекторов опреде­лены Законом «О стандартизации». Им предоставлены доста­точно широкие права, как представителям государственных органов управления, в силу чего они находятся под защитой государства. Государственный инспектор имеет право: • свободного доступа в служебные и производственные помещения проверяемого предприятия (организации), получать всю необходимую документацию, проводить от­бор проб и образцов, выдавать предписания об устране­нии выявленных отклонений, запрещать или приоста­навливать поставку (реализацию) продукции, не соответ­ствующей обязательным требованиям государственных стандартов, а также в случае отказа от предъявления ее к проверке; • по результатам проверок облагать нарушителей обяза­тельных требований стандартов штрафами. Строгое нака­зание применяется и к невыполняющим запрет на реали­зацию — штраф в размере стоимости реализованной продукции. Запрет на реализацию продукции или услуг при их несоответствии обязательным требованиям рос­сийских нормативных документов распространяется и на импортную продукцию (услугу), тем более, если они не прошли сертификацию в соответствии с российским за­конодательством; • направить необходимые материалы в арбитражный суд, ор­ганы прокуратуры или суд, если выданные им предписания или постановления не выполняются предприятием объ­ектом госнадзора. Государственным инспекторам предоставлены широкие права, но если они не выполняют возложенные на них обязан­ности, относятся к ним ненадлежащим образом или замечены в разглашении государственных (коммерческих) секретов, то не­сут ответственность в установленном законом порядке. Госин­спектор всегда должен помнить, что он защищает интересы как государства, так и потребителя. В 1995г. в Кодекс РСФСР об административных правона­рушениях были внесены изменения, в соответствии с которыми должностные лица подвергаются штрафу, если в процессе про­верки устанавливается нарушение организацией обязательных требований государственных стандартов, относящихся как к продукту, так и к обеспечению единства измерений, а также правил обязательной сертификации. Соблюдение обязательных требований к продукции определено Законом «О стандартиза­ции» и не зависит от того, в каком нормативном документе они содержатся (ГОСТ Р, стандарт отрасли или ТУ). Инспекторами госнадзора выявляется немало нарушений. Так, в течение 1998г. проверив 12 тыс. предприятий, инспекторы вынуждены были применить штрафы по отношению к юридиче­ским и физическим лицам в размере около 40 млн. руб. Кроме того, был обнаружен большой объем опасной для потребления продукции на сумму около 3,2 млрд. руб., реализация которой бы­ла запрещена. В перспективе госнадзор предусматривает не только штрафные санкции, но и меры поощрения. Одной из них является премия Правительства РФ в области качества продукции. Кроме того, реализуется программа «100 лучших товаров», призванная не только стимулировать российские предприятия, но и создавать им известность, привлекать внимание потребителей к отечественной продукции. Госнадзором названы основные причины, которые приво­дят к невыполнению обязательных требований стандартов: от­клонение от норм технологии производства, слабая измеритель­ная и испытательная база, неудовлетворительная организация контроля. Эти причины во многом зависят от состояния мет­рологических служб на предприятиях. Метрологический надзор полностью подтверждает это: более 30% средств измерений на проверенных более чем 13 тыс. предприятий были признаны непригодными к применению. Поверка же средств измерений выявила ошибки в показаниях около 14% приборов. Такие крас­норечивые данные говорят, по-видимому, о том, что только же­сткость госнадзора и расширение полномочий госинспекторов не смогут заставить предприятия выполнять их предписания и нормы стандартов. Специалисты Госстандарта России отмечают, что эффек­тивность госнадзора в значительной степени снижена в силу следующих причин: современная концепция государственного контроля и надзора не учитывает международный опыт и опи­рается на опыт бывшего Советского Союза; не созданы четкая оргструктура, формы и методы, меры правовой и социальной защиты должностных лиц; оставляют желать лучшего названные в Законе «О стандартизации» источники финансирования. Рассмотренные выше положения о госнадзоре регламентиру­ются Законом «О стандартизации». Но некоторые права предос­тавлены Госстандарту России Законом РФ «О защите прав потреби­телей» (ст. 42 и 43). Объемы полномочий по применению мер пресечения к нарушителям требований нормативных докумен­тов практически совпадают в обоих законах. Существенное от­личие состоит в том, что нормы Закона «О защите прав потре­бителей» относятся к нарушениям требований безопасности товаров и услуг, предназначенных для личного потребления, а закон «О стандартизации» распространяется как на потреби­тельские товары, так и на продукцию производственного на­значения. Правила проведения госнадзора. Основная форма государст­венного контроля и надзора — выборочная проверка. В про­цессе проверки проводятся испытания, измерительный кон­троль, технический осмотр, идентификация, другие мероприятия, обеспечивающие достоверность и объективность результатов. Госстандарт России устанавливает приоритетные направления госнадзора, которые, прежде всего, учитываются при его плани­ровании. В дополнение к ним проверки могут быть назначены в связи с целевыми заданиями Госстандарта, для информиро­вания Госреестра России о продукции, которая прошла серти­фикацию, или об аккредитации испытательных лабораторий и др. Госнадзор за соблюдением обязательных требований госу­дарственных стандартов и за сертифицированной продукцией осуществляет государственный инспектор или комиссия, возглав­ляемая им. Госнадзор за соблюдением правил обязательной сер­тификации осуществляет комиссия, состав которой определяет председатель Госстандарта. Планирование проверки включает обязательный подготови­тельный период, в течение которого анализируются результаты предыдущих проверок, в том числе и проводимых другими кон­тролирующими органами. Это сопряжено с рассмотрением подробной информации о намечаемом к проверке субъекте хо­зяйственной деятельности, в частности, результатов внутрен­него контроля за соблюдением требований стандартов. Контролю подвергается образец (или проба), отбираемый в соответствии с установленной в стандарте на данную продук­цию методикой. Идентификация и технический осмотр про­дукции проводятся государственным инспектором с привлече­нием специалистов предприятия, а испытания образцов (проб) осуществляют сотрудники проверяемого субъекта хозяйствен­ной деятельности под наблюдением государственного инспек­тора. Результаты испытания образцов распространяются на всю партию продукции, от которой они отобраны. При отсутствии у проверяемого предприятия испытательной базы испытания должны проводиться в аккредитованных испытательных лабо­раториях (центрах). Если контроль касается продукции, которая подлежит обя­зательной сертификации, госинспектор проверяет наличие и подлинность выданного ранее сертификата соответствия, пра­вильность применения знака соответствия до начала испыта­ний образца. Проверка соблюдения правил обязательной сертификации касается аккредитованных испытательных центров (лабора­торий). Проверяющая комиссия устанавливает: наличие лицен­зии на право осуществления сертификационных испытаний и аттестата аккредитации испытательного центра (лаборатории), со­ответствие видов испытуемой продукции профилю лаборатории, состояние нормативной базы и испытательного оборудования, со­блюдение программы и методик испытаний. Если проверяется ра­бота органа по сертификации, то комиссия прежде всего убежда­ется в правомочности работы органа и наличии необходимого фонда нормативных документов на сертифицируемую продук­цию. Кроме того, контролируется правильность оформляемой документации (сертификатов соответствия) и ее регистрации, а также обоснованность отказов в выдаче сертификатов, если это имело место. По результатам испытаний оформляется протокол испыта­ний, а проведенные проверки заканчиваются составлением ак­та. Акт проверки — весьма важный документ, так как на его основании госнадзор вручает проверяемому субъекту предписа­ния или постановления о применении мер воздействия за на­рушения, обнаруженные в ходе контрольных проверок. Акт подписывают и проверяющая и проверяемая стороны, причем последняя имеет право отказаться признать результаты, а также изложить в письменной форме свое особое мнение. Акт направляется: руководству проверенной организации; в Ростест-Москва для подготовки обобщенной информации; в Госстандарт РФ (в случае необходимости определения штраф­ных санкций). В 1998 г. с целью совершенствования работы госнадзора вве­дена система показателей его эффективности, которая включает социальную, экономическую и технологическую составляющие. Каждая из них может быть подсчитана по данным автоматизиро­ванной информационной системы АИС «Госнадзор». Социальный эффект характеризуется следующими пока­зателями: • предотвращенный ущерб у потребителей от приобретения опасных и недоброкачественных товаров (млн. руб.), • защита жизни и здоровья людей от применения опасной продукции (натур, ед.), • количество потребителей, защищенных от опасных и не­ доброкачественных продукции и услуг (чел.). Экономический эффект определяется: • поступлением средств в доходную часть федерального бюд­жета — штрафы (млн. руб.), • компенсацией затрат из федерального бюджета на проведе­ние госнадзора, • упущенной выгодой (млн. руб.), которая определяет доход или иное благо, не полученное лицом вследствие причине­ния ему вреда либо нарушения его права неисполнением обязательства, по которому оно было кредитором. Обычно представляет собой неполученную прибыль и подлежит возмещению как составная часть убытков или безвозврат­ных потерь. По российскому законодательству в состав убытков включают недополученные кредитором доходы, которые были бы получены при исполнении должником обязательства. Этот показатель относится непосредственно к субъектам хо­зяйственной деятельности, не соблюдающим требования стандар­тов, а косвенно касается инвесторов (кредиторов), связанных с кредитованием производственной деятельности. Упущенная выгода складывается из стоимости запрещенной продукции, штрафных санкций и затрат субъектов хозяйственной деятельности на исправление брака (несоответствий), которые, по данным зарубежной практики, составляют в среднем 12% от объе­ма запрещенной к реализации продукции. Технологический эффект характеризуется тремя показателями: • уровнем выявления нарушений (%), • уровнем устранения нарушений (%), • интенсивностью надзора (количество проверок на одного инспектора в год). 3.1.5 ГСС и перспективы вступления России в ВТО Генеральное соглашение по тарифам и торговле (ГАТТ) действует с 1947г. По сути это межправительственный договор 123 государств, который определяет их права и обязанности во внешнеторговых отношениях. Около 20 государств, в том числе и Россия, рассматриваются как потенциальные члены Согла­шения и фактически находятся в стадии присоединения. В декабре 1993г. было принято решение о преобразовании ГАТТ во Всемирную торговую организацию (ВТО). При этом многостороннее Соглашение по тарифам и торговле стало со­ставной частью новой организации, в ее компетенцию вошли и другие вопросы: защита прав интеллектуальной собственности, инвестиционная деятельность, торговля услугами (в том числе банковскими, страховыми, транспортными). 1 января 1995 г. ВТО начала функционировать официально. Членство в ВТО обязывает государство в полном объеме вы­полнять все достигнутые договоренности, но для вступления в ГАТТ/ВТО требуется полная гармонизация методов регулиро­вания внешнеэкономической деятельности с правилами ГАТТ. В области стандартизации — это приведение нормативных до­кументов, действующих в ГСС, в соответствие с требованиями Соглашения по техническим барьерам в торговле (в частности, Кодекса по стандартам)1. Основные требования Кодекса по стандартам касаются стан­дартизации, оценки соответствия, информации. 6 области стандартизации главное требование сводится к тому, чтобы нормативный документ не превратился в техниче­ский барьер в торговле. Стороны должны гарантировать, что при разработке, принятии и применении технических регла­ментов и стандартов обеспечивается устранение препятствий для международной торговли. В большой степени этого можно достигнуть использованием международных стандартов. По­этому, планируя разработку национального технического регла­мента или стандарта, необходимо убедиться в наличии соответст­вующего международного стандарта (либо его проекта) и при­нять его за основу (полностью или частично) разрабатываемого нормативного документа. Если нет такого международного стандарта или требования национального нормативного документа отличаются от между­народного стандарта и могут значительно повлиять на торговые отношения других сторон, необходимо выполнить ряд правил Кодекса по стандартам: • как можно раньше опубликовать уведомление для заин­тересованных сторон о предполагаемом принятии технического регламента или стандарта; • через секретариат ГАТТ/ВТО сообщить другим сторонам сведения, касающиеся объекта стандартизации, цель и обоснование необходимости принятия технического регламента; • предоставлять по требованию других сторон подробную информацию (или копии) о технических регламентах; • заинтересованным лицам сообщать подробные сведения о стандартах (или их копии) с указанием отличий этих доку­ ментов от международных стандартов. В области оценки соответствия стороны обязаны гаранти­ровать, что национальные системы оценки соответствия не создают препятствий в международной торговле. Для этого на­циональные системы оценки соответствия должны быть гармо­низованы с международными рекомендациями или правилами, принятыми международными организациями. Но если таковых нет либо национальные системы значительно отличаются от рекомендаций и правил международных организаций и могут оказать негативное влияние на торговые отношения, то сторона-участник ГАТТ/ВТО обязана выполнить как можно раньше предоставить заинтересованным следующие требования: сторонам уведомление о предполагаемом введении подобной системы оценки соответствия; • сообщить в секретариат ГАТТ/ВТО о продукции, соответствие которой необходимо подвергнуть оценке по та­кой системе; • предоставить по требованию и без дискриминации другим сторонам подробную информацию о правилах вводимой системы (либо копию этих правил). В области информации каждая сторона обязана создать ин­формационно-справочную службу, в задачу которой входит предоставление информации заинтересованным лицам других сторон о разрабатываемых или принятых технических регламен­тах. Это в равной степени относится к нормативным докумен­там как центральных и местных правительственных органов, так и неправительственных органов, имеющих юридическое право вводить технические регламенты, а также региональных организаций по стандартизации (если перечисленные органы являются их участниками). Данное требование относится в равной степени как к стандартам, так и к системам оценки со­ответствия, которые разрабатываются или действуют на терри­тории сторон и применяются центральными (местными) прави­тельственными органами (имеющими юридическое право вво­дить технические регламенты). Указания по оценке соответст­вия касаются и региональных организаций по сертификации, членами которых состоят названные выше органы. Информационно-справочная служба должна также информи­ровать о печатных изданиях, в которых публикуются уведомле­ния о введении новых документов, а если они не опубликова­ны — о месте их нахождения. Соглашение по техническим барьерам в торговле предусматри­вает, что страны-участницы должны гарантировать для импор­тируемой продукции не менее благоприятные условия, чем для аналогичной продукции отечественного производства. При этом технические регламенты не должны носить более ограни­чительный характер для торговли, чем это необходимо для вы­полнения законодательных требований (защита здоровья и безопасность людей, охрана животного и растительного мира, охрана окружающей среды). В целях более полной гармонизации технических регламентов страны — члены ГАТТ/ВТО должны активно участвовать в работе соответствующих международных органов по стандартизации, разрабатывающих международный стандарт на тот вид продук­ции, для которого планируется принятие технического регла­мента. В отношении процедур оценки соответствия товара требовани­ям технических регламентов или стандартов устанавливается обязанность стран-участниц гарантировать выполнение цен­тральными правительственными органами положения о доступе к проведению оценки для поставщиков продукции, производи­мой в других странах. Доступ влечет за собой право поставщика на оценку соответствия на месте изготовления продукта и по­лучение знака соответствия, если соблюдались правила системы. Информация по испытаниям продукции, выпускаемой на территории других стран-участниц, так же конфиденциальна, как и для отечественной продукции — этого требует защита за­конных коммерческих интересов. К оценке соответствия предъявляются требования, подобные приведенным выше по стандартизации: полная гармонизация процедур оценки соответствия, участие в разработке международными организациями правил и процедур оценки, включение правил и процедур оценки в соответствующие нормативные документы. Соглашение по техническим барьерам в торговле признает важность взаимного признания оценки соответствия для разви­тия международной торговли. Страны-участницы должны га­рантировать, что их процедуры оценки соответствия обеспечи­вают достоверное доказательство соответствия товара техниче­ским регламентам (стандартам), что может быть признано в других странах. Соглашение допускает, что при этом может быть то или иное различие в самих процедурах и в организации про­цесса, в связи с чем возможны соответствующие консультации. Как видно из изложенного выше, политика стандартизации в России во многом направлена на гармонизацию с положениями Кодекса по стандартам. Но есть еще и нереализованные требования. Так, к основопо­лагающим стандартам принята поправка, касающаяся введения нового для России обязательного нормативного документа — тех­нического регламента, однако практики его применения в стране нет. Кроме задач, связанных с присоединением к ГАТТ/ВТО, перед Россией со стороны ВТО поставлены условия, которые необходимо выполнить для присоединения еще к одному со­глашению ВТО — по стандартным и фитосанитарным мерам. В этом направлении совместно с Госстандартом работают и дру­гие организации (Минздрав — в лице Департамента Госсан­эпиднадзора, Министерство сельского хозяйства и продоволь­ствия РФ, Государственный комитет РФ по рыболовству и др.), усилиями которых в основном подготовлена нормативно-правовая база. Принятые ранее основные законодательные до­кументы в России (Закон "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" и Закон "О ветеринарии") дополне­ны правилами и нормами. Так, нормативный документ Сан-ПиН 2.3.2.560-96 "Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продук­тов", содержащий около 20 тыс. показателей, на 95% отвечает требованиям Комиссии ФАО/ВОЗ "Кодекс Алиментариус". Продолжается гармонизация российских санитарных правил и норм с международными, разработаны Правила сертификации пищевых продуктов и продовольственного сырья, при Минздраве РФ создается Информационно-справочный центр по вопросам Соглашения ВТО в области фито-санитарных норм. Методическая помощь России во всем диапазоне деятель­ности -Госстандарта предусмотрена проектом ТАСИС.1 Цель проекта — развитие российской системы стандартизации и сер­тификации для ее более полной гармонизации с европейскими правилами. Эксперты ТАСИС намерены передать России свой опыт работы в строгих рамках ГАТТ/ВТО. В проекте не предусмотрена финансовая поддержка, пре­доставляется лишь консультативная помощь. Цель ее — содей­ствовать пониманию российскими специалистами роли стан­дартизации и сертификации в рыночных условиях, важности процедур аккредитации; ознакомление с техническим законо­дательством ЕС и отдельных стран Европы. Для этого органи­зуются обучение российских экспертов во Франции и Англии, а также проведение зарубежными консультантами семинаров в России для преподавателей соответствующих дисциплин. В рамках программы группа российских специалистов за­нимается гармонизацией комплекса стандартов в области элек­тротехники с целью устранения нетарифных барьеров в торговле. Финансирование работ на безвозмездной основе осуществ­ляет ЕС. Лекция 16 Тема 3.2 Основы сертификации 3.2.1 Основные термины и понятия 3.2.2 Сущность обязательной и добровольной сертификации 3.2.3 Сертификация и технические барьеры в торговле 3.2.1 Основные термины и понятия Общие сведения Сертификация в переводе с латыни означает «сделано вер­но». Для того чтобы убедиться в том, что продукт «сделан вер­но», надо знать, каким требованиям он должен соот­ветствовать и каким образом возможно получить достоверные доказательства этого соответствия. Общепризнанным способом такого доказательства служит сертификация соответствия. ИСО/МЭК предлагает термин «соответствие» (Assurance of conformity), указывая, что это процедура, в результате которой может быть представлено заявление, дающее уверенность в том, что продукция (процесс, услуга) соответствуют заданным требованиям. Это может быть: • заявление поставщика о соответствии (supplier's declaration),т.е. его письменная гарантия в том, что продукция соответствует заданным требованиям; заявление, которое может быть напечатано в каталоге, накладной, руко­водстве об эксплуатации или другом сообщении, отно­сящемся к продукции; это может быть также ярлык, эти­кетка и т.п.; • сертификация (certification) — процедура, посредством которой третья сторона дает письменную гарантию, что продукция, процесс, услуга соответствуют заданным тре­бованиям. Термин «заявление поставщика о соответствии» означает, что поставщик (изготовитель) под свою личную ответственность сообщает о том, что его продукция отвечает требованиям кон­кретного нормативного документа. Согласно Руководству 2 ИСО/МЭК это является доказательством осознанной ответст­венности изготовителя и готовности потребителя сделать проду­манный и определенный заказ. Заявление изготовителя, которое называют также заявлени­ем-декларацией, содержит следующие сведения: адрес изготови­теля, представляющего заявление-декларацию, обозначение из­делия и дополнительную информацию о нем; наименование, номер и дату публикации стандарта, на который ссылается из­готовитель; указание о личной ответственности изготовителя за содержание заявления и др. Представляе­мая информация должна быть основана на результатах испыта­ний. Ссылка на стандарт не означает утверждения изделия ор­ганизацией, принявшей этот стандарт. Изготовитель не имеет права пользоваться знаками соответствия стандартам. Несколько иной порядок принят в ЕС. Подтверждение соответствия через сертификацию предпо­лагает обязательное участие третьей стороны. Такое подтвер­ждение соответствия — независимое, дающее гарантию соответ­ствия заданным требованиям, осуществляемое по правилам опре­деленной процедуры. Сертификация считается основным достоверным способом. Доказательства соответствия продукции (процесса, услуги) за­данным требованиям. Процедуры, правила, испытания и другие действия, которые можно рассматривать как составляющие самого процесса (деятельности) сертификации, могут быть различными в зависи­мости от ряда факторов. Среди них — законодательство, ка­сающееся стандартизации, качества и непосредственно сертифи­кации; особенности объекта сертификации, что в свою очередь определяет выбор метода проведения испытаний, и т.д. Други­ми словами, доказательство соответствия проводится по той или иной системе сертификации. В соответствии с указанным документом ИСО/МЭК — это система, которая осуществляет сертификацию по своим собственным правилам, касающимся как процедуры, так и управления. Систему сертификации (в общем виде) составляют: цен­тральный орган, который управляет системой, проводит надзор за ее деятельностью и может передавать право на проведение сер­тификации другим органам; правила и порядок проведения сертификации; нормативные документы, на соответствие кото­рым осуществляется сертификация; процедуры (схемы) серти­фикации; порядок инспекционного контроля. Системы серти­фикации могут действовать на национальном, региональном и международном уровнях. Если система сертификации занимается доказательством соответствия определенного вида продукции (процесса, услуг) — это система сертификации однородной про­дукции, которая в своей практике применяет стандарты, прави­ла и процедуру, относящиеся именно к данной продукции. Не­сколько таких систем сертификации однородной продукции со своими органами и другими составляющими могут входить в общую систему сертификации. Систематическую проверку степени соответствия заданным требованиям принято называть оценкой соответствия (conformity assessment). Более частным понятием оценки соответствия счи­тают контроль (inspection), который рассматривают как оценку соответствия путем измерения конкретных характеристик про­дукта. В оценке соответствия наиболее достоверными считаются результаты испытаний «третьей стороной». Третья сто­рона — это лицо или орган, признанные независимыми ни от поставщика (первая сторона), ни от покупателя (вторая сторона). Под испытанием понимается техническая операция, заклю­чающаяся в определении одной или нескольких характеристик данной продукции в соответствии с установленной процедурой по принятым правилам. Испытания осуществляют в испыта­тельных лабораториях, причем это название употребляют по отношению как к юридическому, так и к техническому органу. Испытательные лаборатории Общие требования. Системы сертификации пользуются ус­лугами испытательных лабораторий. Испытательная лаборато­рия может быть самостоятельной организацией или составной частью органа по сертификации или другой организации. Общие требования к испытательным лабораториям следующие: • обладание статусом юридического лица; • включение в организационную структуру системы обес­печения качества, позволяющей выполнять функции на соответствующем уровне; • готовность продемонстрировать умение проводить испы­тания оценивающему ее компетентность органу; • исключение возможности оказать на сотрудников давле­ние с целью влияния на результат испытаний; • осведомленность каждого сотрудника о своих правах и обязанностях; • наличие руководителя, отвечающего за выполнение всех технических задач; • действие правил безопасности и мер, обеспечивающих со­блюдение секретности информации и защиту прав собственности; • соответствие образования, профессиональной подготов­ки, технических знаний и опыта сотрудников лаборато­рии возложенным на них заданиям и обязанностям; обеспеченность оборудованием или доступ к оборудова­нию, необходимому для проведения испытаний надле­жащим образом. Измерительное и испытательное обору­дование подлежит калибровке на соответствие общепри­знанным эталонам (если таковые имеются).В других случаях лаборатория обязана представлять убедительные доказательства результатов испытаний (например, путем участия в соответствующей программе межлабораторных испытаний); 1. использование стандартных методов испытаний и проце­дур. Если же лаборатория вынуждена пользоваться не­ стандартными методами, они должны быть документиро­ваны; 2. наличие надлежащим образом оборудованного помеще­ния для испытаний, защищенного от влияния окружаю­ щей среды на результаты испытаний; 3. обеспечение мер предосторожности, предотвращающих отрицательное влияние на результаты испытаний при хранении, транспортировке, подготовке образцов к про­цедуре испытания; 4. представление результатов испытаний при оформлении отчета об испытаниях в форме, ясной и понятной для за­казчика; 5. готовность к выполнению различных дополнительных требований, если они имеют место при ее аттестации. Могут потребоваться дополнительные сведения, например, информация о регионе, обслуживаемом лабораторией; данные о заказчиках (изготовителях продукции, правитель­ственных и пр.); подробные сведения о признании лабора­тории теми или иными организациями и т.д. Аккредитация испытательных лабораторий. Лаборатория име­ет право проводить испытание в процессе сертификации треть­ей стороной при условии ее независимости от поставщика (изготовителя) и потребителя объекта сертификации, а также официального признания ее компетентности. Для этого суще­ствует процедура аккредитации (Accreditation). Аккредитация — это официальное признание права испытательной лаборатории осуществлять конкретные испытания или конкретные типы испытаний. Термин «аккредитация лаборатории» применяется к признанию как технической компетентности и объективности, так и только технической компетентности. Аккредитации предшествует аттестация — проверка испыта­тельной лаборатории с целью установления ее соответствия критериям аккредитации. Аттестация представляет собой оценку состояния дел в лаборатории по определенным пара­метрам и критериям, выбор которых базируется на рассмот­ренных выше общих требованиях к испытательным лаборато­риям. Аккредитация лабораторий — это самостоятельная область деятельности, сопряженная с сертификацией. Существуют раз­личные системы аккредитации, располагающие собственными правилами процедуры и управления. Системой аккредитации управляет орган по аккредитации, который может самостоя­тельно проводить аккредитацию испытательных лабораторий, а также передавать полностью или частично полномочия по атте­стации агентству по аттестации или иной компетентной орга­низации. Порядок проведения аккредитации следующий: ◦ сбор информации, необходимой для оценки аккредитуе­мой лаборатории; ◦ назначение одного эксперта или группы их для проведе­ния аттестации лаборатории; ◦ аттестация (оценка) испытательной лаборатории на месте; ◦ анализ собранных в результате аттестации данных; ◦ принятие решения об аккредитации. Аккредитуемая лаборатория должна предоставить соответст­вующему органу свои реквизиты: юридический статус, основ­ной вид деятельности, перечень проводимых испытаний; опи­сание организационной структуры и действующей системы управления качеством; образцы протоколов испытаний, кото­рые будут опубликованы в случае аккредитации, и т.п. Собран­ная информация используется для подготовки оценки деятельно­сти лаборатории на месте и считается информацией секретного характера. Назначенный эксперт (или комиссия) обычно заранее Должен быть известен проверяемой лаборатории, она может вос­пользоваться своим правом отклонить его назначение. Отчет об аттестации доводится до сведения лаборатории. Она должна пред­ставить замечания по существу отчета, а также принять корректирующие меры по ним. По завершении всей процедуры орган по аккредитации анализирует всю совокупность информации и принимает решение по аккредитации. Межлабораторные сравнительные испытания. Для оценки компетентности испытательных лабораторий и их сотрудни­ков, проверки качества проведения испытаний и эффективно­сти используемых методов, а также для установления степени точности определения отдельных характеристик изделий при­меняют межлабораторные сравнительные испытания (квалифи­кационные). Эта процедура заключается в организации и прове­дении оценки одних и тех же или подобных изделий или мате­риалов двумя или несколькими различными лабораториями в соответствии с заранее установленными условиями. Методы проверки на компетентность зависят от вида исполь­зуемого продукта, особенностей испытания и количества лабора­торий, участвующих в проверке. Основное требование к этим ме­тодам — обеспечение возможности сопоставления результатов, по­лученных разными лабораториями — участницами процедуры. Программа проведения проверок может базироваться на трех принципиальных вариантах: 1) используемое изделие (материал) передается из одной лаборатории в другую; 2) идентичные об­разцы одновременно поступают в испытательные лаборатории; 3) образцы разделяют на соответствующее количество частей и передают в лаборатории. Каждый из этих вариантов имеет свои особенности, и выбор должен быть обоснован. Ответственной стадией межлабораторных сравнительных испытаний является сличение результатов. Для этого привле­каются квалифицированные специалисты с достаточным опытом в этой области, а также разрабатываются соответствующие мето­дики статистических сравнений. При сличении учитываются: соблюдение анонимности лабораторий, участвующих в сравни­тельных испытаниях; наличие подробных инструкций по всем моментам сличения; состояние испытуемых образцов и воз­можное влияние на них воздействия окружающей среды, хра­нения, транспортировки и т.п. Способы информирования о соответствии Любая система сертификации использует стандарты (между­народные, региональные, национальные), на соответствие требованиям которых проводятся испытания. Информация о соот­ветствии стандартам необходима покупателю, конечному потре­бителю, инспектирующим и контролирующим органам, страховым Компаниям, правительственным органам для самых различных ситуаций, связанных с продуктом. В системах сертификации третьей стороной применяются два способа указания соответ­ствия стандартам: сертификат соответствия и знак соответст­вия, которые и являются способами информирования всех за­интересованных сторон о сертифицированном товаре. Сертификат соответствия — это документ, изданный по правилам системы сертификации, сообщающий, что обеспечи­вается необходимая уверенность в том, что должным образом идентифицированная продукция (процесс, услуга) соответствует конкретному стандарту или другому нормативному документу. Сертификат может относиться ко всем требованиям стандарта, а также отдельным разделам или конкретным характеристикам продукта, что четко оговаривается в самом документе. Инфор­мация, представляемая в сертификате, должна обеспечить воз­можность сравнения ее с результатами испытаний, на основе которых он выдан. Знак соответствия — это защищенный в установленном порядке знак, применяемый (или выданный органом по серти­фикации) в соответствии с правилами системы сертификации, указывающий, что обеспечивается необходимая уверенность в том, что данная продукция (процесс, услуга) соответствует конкретному стандарту или другому нормативному документу. Знак соответствия ограничен определенной системой сертифи­кации, что указывает на обязанность этой системы (в лице ор­гана по сертификации) контролировать соответствие стандарту продукции, маркированной этим знаком. Знаком соответствия маркируется товар и в том случае, если он соответствует всем требованиям стандарта. Обычно в системах сертификации действуют правила по применению знака соответствия или национальные стандарты, регламентирующие применение знака соответствия государственному стандарту. Разрешение (лицензия) на использование знака соответствия выдается органом по сертификации. К стандартам, используемым для целей сертификации, предъявляются определенные требования, которые учитывают технические комитеты организаций, занимающихся стандарти­зацией. Прежде всего, если разрабатываемый стандарт предна­значен для использования при сертификации, в состав техниче­ского комитета, помимо представителей всех заинтересованных сторон, должны быть включены специалисты, имеющие опыт работы в области сертификации. В разделе стандарта «Область применения» должно быть указание о применении его для це­лей сертификации. В стандарт включаются только те характе­ристики, которые могут быть объективно проверены. Если при сертификации третьей стороной необходимо установить методы контроля производственных процессов, такие требования включаются в специальные правила и программы сертифика­ции, основанные на стандарте. Стандарт должен устанавливать последовательность прове­дения испытаний, если это влияет на их результаты. Более предпочтительными считаются методы неразрушающих испы­таний. Если сертификация проводится с целью доказательства безопасности изделия (основной аспект сертификации), при­меняются стандарты, в которых регламентируются характери­стики и нормы безопасности. Это могут быть и специально разработанные для данной цели нормативные документы. Так, при сертификации на безопасность изделий электронной тех­ники, бытовых электротехнических товаров используются меж­дународные стандарты по безопасности МЭК. а) б) в) г) д) Рисунок 2.55 - Знаки соответствия бытовых электроприборов требованиям безопасности: а) Франция, б) Австрия, в) Германия, г) Великобритания, д) Знак «Проверено на безопасность» (Германия) Если изделие сертифицировано на безопасность, то оно может маркироваться специальными знаками соответствия, которые относятся либо к конкретным видам продукции, например, электротехническим бытовым приборам (рисунок 2.55, а - г), либо имеют более общий характер, т.е. информируют потребителя о безопасности товаров (рисунок 2.55, д). Еще одним способом является декларация изготовителя. В России этот способ введен, но пока не нашел широкого при­менения на практике. 3.2.2. Сущность обязательной и добровольной сертификации Сертификация может носить обязательный и добровольный характер. Обязательная сертификация осуществляется на основании за­конов и законодательных положений и обеспечивает доказательст­во соответствия товара (процесса, услуги) требованиям техниче­ских регламентов, обязательным требованиям стандартов. По­скольку обязательные требования этих нормативных документов относятся к безопасности, охране здоровья людей и окружающей среды, то основным аспектом обязательной сертификации явля­ются безопасность и экологичность. В зарубежных странах дейст­вуют прямые законы по безопасности изделий (например, Дирек­тивы ЕС). Поэтому обязательная сертификация прово­дится на соответствие указанным в них требованиям (непосред­ственно либо в виде ссылки на стандарт). В России, о чем подробно сказано далее, обязательная сер­тификация введена Законом «О защите прав потребителя». Для осуществления обязательной сертификации создаются системы обязательной сертификации, цель их — доказательство соответ­ствия продукции, подлежащей обязательной сертификации, требованиям технических регламентов, стандартов, которые в законодательном порядке обязательны к выполнению, либо обязательным требованиям стандартов. Номенклатура объектов обязательной сертификации устанавливается на государствен­ном уровне управления. Добровольная сертификация проводится по инициативе юри­дических или физических лиц на договорных условиях между заявителем и органом по сертификации в системах добровольной сертификации. Допускается проведение добровольной сертифи­кации в системах обязательной сертификации органами по обя­зательной сертификации. Нормативный документ, на соответ­ствие которому осуществляются испытания при добровольной сертификации, выбирается, как правило, заявителем. Заявите­лем может быть изготовитель, поставщик, продавец, потреби­тель продукции. Системы добровольной сертификации чаще всего объединяют изготовителей и потребителей продукции, заинтересованных в развитии торговли на основе долговремен­ных партнерских отношений. В отличие от обязательной сертификации, объекты которой и подтверждение их соответствия связаны с законодательством, добровольная сертификация касается видов продукции (процес­сов, услуг), не включенных в обязательную номенклатуру и оп­ределяемых заявителем (либо в договорных отношениях). Пра­вила и процедуры системы добровольной сертификации опре­деляются органом по добровольной сертификации. Однако так же, как и в системах обязательной сертификации, они базиру­ются на рекомендациях международных и региональных орга­низаций в этой области. Решение о добровольной сертификации обычно связано с проблемами конкурентоспособности товара, продвижением товаров на рынок (особенно зарубежный); пред­почтениями покупателей, все больше ориентирующихся в сво­ем выборе на сертифицированные изделия. Как правило, раз­витие добровольной сертификации поддерживается государст­вом. 3.2.3 Сертификация и технические барьеры в торговле Возникновение сертификации связано с предоставлением потребителю гарантий по соответствию покупаемых им товаров требованиям конкретных стандартов. С развитием сертифика­ции стало очевидным ее положительное влияние на торговые связи между государствами: сроки получения разрешения на ввоз значительно сокращались для сертифицированного товара; не требовалось повторных испытаний в принимающей стране, если она признавала сертификат поставщика. Однако по мере увеличения количества национальных сис­тем сертификации все более отчетливо обозначились их разли­чия. Эти различия связаны как со стандартами, на соответствие которым проводятся сертификационные испытания, так и с за­конами, на основании которых введена сертификация, а также с правилами процедуры сертификации и пр. В связи с этим оп­ределилась совсем другая роль сертификации в международной торговле — как технического барьера. Сертификационные барьеры возникают не только по ука­занным причинам, которые в определенной степени складыва­лись объективно. Совсем иной механизм возникновения пре­пятствий в торговле имеет превращение сертификации в спо­соб протекционизма для защиты внутреннего (или региональ­ного, как в ЕС) рынка от проникновения товаров иностран­ного производства. В таких случаях используют усложнение административной стороны испытаний импортируемых това­ров, ужесточают контроль качества, принимают стандарты (государственные или региональные), касающиеся процедуры испытаний (например, европейские стандарты серии 45000), что отражается на порядке признания зарубежных сертифика­тов, а для некоторых стран признание вообще оказывается не­возможным. Протекционистские меры нередко связаны с при­нятием национальных обязательных стандартов или техниче­ских регламентов под давлением транснациональных корпора­ций, которые, как известно, принимают активное участие в стандартизации на национальном уровне, обеспечивая главную часть финансирования деятельности национальных организа­ций по стандартизации и стремясь нередко получить возмож­ность контроля над деятельностью технических комитетов. Таким образом, вероятность превращения стандарта в инст­румент конкурентной борьбы велика, а поскольку иностранно­му поставщику подобной продукции придется доказывать ее соответствие, как правило, в таких случаях весьма высоким требованиям, получить сертификат соответствия достаточно проблематично. В организации систем сертификации нередки случаи создания таких условий получения сертификата, кото­рые невыполнимы для средних и тем более мелких фирм. Американская корпорация испытательных лабораторий, на­пример, представляющая собой национальную организацию по сертификации, обычно предпочитает заниматься сертификаци­ей продукции крупных фирм-изготовителей, в то время как не­большие предприятия могут долго ждать своей очереди. В меж­дународной торговле сложились жесткие правила по призна­нию зарубежного сертификата на импортируемую продукцию. Для успешного экспорта необходимо получить сертификат со­ответствия авторитетной, признанной во всех странах органи­зации. А для этого требуются продолжительное время и нема­лые финансовые затраты. Подготовка к сертификации может быть сопряжена с необходимостью введения системы обеспече­ния качества, если этого требует схема сертификации. Проблемы, связанные с нетарифными барьерами и путями их устранения, нашли отражение в Соглашении по техниче­ским барьерам в торговле, которое принято на Уругвайском ра­унде ГАТТ в 1993 г.1 Положения этого документа, относящиеся к стандартизации, рассмотрены в гл. 4. В области сертифика­ционных барьеров Соглашение затрагивает вопросы процедуры оценки соответствия и признания оценки соответствия; между­народных и региональных систем оценки соответствия, а также информации о технических регламентах, стандартах и процеду­рах оценки соответствия. Общий принцип Соглашения заклю­чается в том, что для импортируемой продукции должен созда­ваться не менее благоприятный режим, чем для товаров внут­реннего производства. По процедурам оценки соответствия Соглашение обязывает страны-участницы гарантировать выполнение центральными правительственными органами следующих положений: Принимать такие процедуры оценки, которые не создают дискриминации для иностранных поставщиков как по самой процедуре, так и по оплате за эту услугу. Дополнительных неудобств не должно создавать и месторасположение испытательного оборудования. Поставщик должен иметь возможность проводить оценку соответствия на месте изготовления с получением знака системы. Процедуры оценки "не должны быть более строгими или применяться более строго, чем это необходимо" для удостоверения соответствия товара техническому регламенту (стандарту). Не должны создаваться препятствия в международной торговле и путем задержки испытаний; по просьбе заявителя его необходимо информировать о ходе оценки и объяснить причины задержки. Соблюдение конфиденциальности информации об испытуемом товаре необходимо для защиты законных коммерческих интересов. Если продукция, которая признана соответствующей техническому регламенту (стандарту), модифицирована, то следует процедуру ее оценки ограничить. В этом случае надо убедиться лишь в том, что продукция продолжает отвечать предъявленным требованиям. В качестве нормативной основы для процедуры оценки соответствия необходимо применять международные стандарты, руководства и рекомендации, изданные или находящиеся на завершающей стадии разработки в международных организациях. Невозможность их полного или частичного использования должна быть четко обос­нована. Основные причины расхождений, как правило, относятся к требованиям национальной безопасности; пре­дупреждениям вводящих в заблуждение действий; безопасности и здоровью людей; защите окружающей среды; географическим факторам (например, климату); фундаментальным проблемам в области инфраструктуры и тех­нологий. Для того чтобы достигнуть более полной степе­ни гармонизации процедур оценки соответствия, странам-участницам следует использовать все возможности для активного участия в деятельности международных организаций по стандартизации. При отсутствии международных разработок, а также когда национальные правила процедур оценки соответствия не гармонизованы с международными, страны-участницы обязаны: открыто публиковать сообщения о намерениях принятия конкретной процедуры оценки соответствия и на какие виды продукции она распространяется; уведомлять другие страны-участницы об этих нововведениях и предоставлять им время для обсуждения и подготовки письменных замечаний. Если при рассмотрении странами-участницами подобных нововведений возникают проблемы, касающиеся нацио­нальной безопасности, угрозы жизни и здоровью людей, экологии, то страна имеет право отказаться от соответст­вующих положений. Процедуры оценки соответствия могут быть приняты местными правительственными и неправительственными органами. Страны-участницы несут ответственность за выполнение тех требований данного Соглашения, которые касаются их компетенции. По признанию оценки соответствия центральными правительст­венными органами Соглашение обязует страны-участницы гаран­тировать принятие результатов оценки, если даже процедуры сами по себе в чем-то различаются, но "обеспечивают установ­ление соответствия продукции применяемым техническим рег­ламентам или стандартам так же, как и их процедуры". При этом признается возможность предварительных консультаций для достижения взаимопонимания по таким важным для ука­занной ситуации признания вопросам, как: техническая компе­тентность органов, производящих оценку; принятие тех резуль­татов, которые получены в стране-экспортере, без дополнитель­ных требований; степень уверенности в надежности результа­тов оценки. Уверенность в надежности результатов оценки зави­сит от адекватности и неизменности технической компетенции органов. Очень важно, чтобы аккредитация испытательного органа проводилась на соответствие рекомендациям (руководствам) меж­дународных организаций по стандартизации. Если такая аккредитация имела место – это считается основным показателем адекватной технической компетенции. Для России принятие в своих системах сертификации уста­новленных ГАТТ/ВТО положений будет способствовать про­движению по пути вступления в ВТО. Анализ положений Со­глашения по техническим барьерам в торговле, касающихся стан­дартизации и сертификации, говорит о том, что изменения, введенные в государственную систему стандартизации и обес­печивающие ее гармонизацию с международными правилами, характеризуют политику России в области стандартизации как во многом отвечающую принципам Соглашения. Система сер­тификации в РФ также строится на международных принци­пах, что положительно скажется на проблеме Признания зару­бежными государствами российских испытательных лаборато­рий, результатов испытаний, полученных в этих лабораториях, российских сертификатов и знаков соответствия. С целью дальнейшего совершенствования, усиления степе­ни гармонизации с международными правилами и еще боль­шего приближения государственных систем стандартизации и сертификации к требованиям ВТО в России приняты концеп­ции перспективного развития этих областей деятельности. Они отражены в двух документах: "Концепция национальной сис­темы стандартизации" и "Концепция совершенствования сер­тификации и перехода к механизму оценки и подтверждения соответствия продукции и услуг". Российская национальная система сертификации открыта для зарубежных стран. В ней признаются зарубежные сертификаты, выданные компетент­ными органами и подтверждающие соответствие товара требо­ваниям соответствующего нормативного документа. Для России вопросы признания или взаимного признания могут решаться различными путями: - участием в международных системах сертификации и в работе международных организаций, занимающихся про­блемами сертификации; - заключением соглашений с национальными органами за­рубежных стран о взаимном признании сертификации и результатов испытаний; - созданием технических центров Госстандарта за рубе­жом; - аккредитацией зарубежных органов по сертификации и испытательных лабораторий в российской системе сер­тификации; - заключением соглашений между отечественными и зарубежными испытательными лабораториями и взаимном признании протоколов испытаний. Лекция 17 Тема 3.3 Организационно – методические принципы сертификации в РФ 3.3.1 Принципы, правила и порядок проведения сертификации продукции 3.3.2 Орган по сертификации и испытательные лаборатории 3.3.3 Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий 3.3.4 Знаки соответствия 3.3.1 Принципы, правила и порядок проведения сертификации продукции Принципы проведения сертификации продукции В начале 90-х годов российский внутренний рынок стреми­тельно заполнялся различными товарами, в основном зарубеж­ного производства. Нередко обнаруживались случаи несоответ­ствия их качества российским требованиям и нормам, а также и недоброкачественность. Такая ситуация потребовала дейст­венных мер, и как единственная форма подтверждения соот­ветствия была введена обязательная сертификация. Практика, показав, что эта мера сыграла положительную роль, выявила и немало недостатков российской системы сертификации. Но следует учесть, что если сертификация за рубежом существует десятки лет, то в России ее возраст исчисляется шестью годами. Потребность общества в радикальных переменах в эконо­мике, форсируемый переход к рыночным отношениям не дава­ли возможности быстро перестроить принципы сертификации сообразно современным международным правилам и нормам, хотя как правовое обеспечение, так и нормативное базирова­лось на рекомендациях и руководствах ИСО/МЭК. В послед­ние годы стало очевидным» что отставание практики россий­ской сертификации, ее организации, применение сертифика­ции в качестве единственного способа подтверждения соответ­ствия превратились в тормоз интеграции страны в мировую хозяйственную систему. Требования, предъявляемые к России в связи с вступлением в ВТО, также касались и сертификации. Для решения данной проблемы разработаны меры, изло­женные в Концепции совершенствования системы сертифика­ции и перехода к механизму подтверждения соответствия. Реа­лизация концепции дает возможность: • найти приемлемый баланс между риском потребителя и издержками на сертификацию, • создать благоприятный климат для добросовестных и законопослушных производителей и поставщиков товаров, • обеспечить необходимые условия для вступления России в ВТО и др. Положительным итогом сертификации в России является создание инфраструктуры сертификации и испытаний, которые базируются на Системе государственной стандартизации. Это важно потому, что переход к подтверждению соответствия пу­тем декларации изготовителя, по мнению специалистов Гос­стандарта, не потребует дополнительных бюджетных средств. Нужны время и осознание изготовителями их полной ответст­венности за свои заявления и декларации, что, видимо, и со­ставляет основную проблему. Переход на новые принципы подтверждения соответствия потребует надлежащей правовой базы, внесения ряда дополне­ний и изменений во все законодательные акты, касающиеся сертификации, принятия этих актов, пересмотра нормативной базы сертификации и внедрения ее в практику. Конечно, для этого потребуется определенный период, в течение которого будет действовать нормативная база, обеспечивающая серти­фикацию, введенную в России в 1992г. Рассмотрим ее организационные и методические принципы: • обеспечение достоверности информации об объекте сертификации; • объективность и независимость от изготовителя и потре­бителя; • профессиональность испытаний; • исключение дискриминации по отношению к иностранным заявителям; • право заявителя выбирать орган по сертификации и испытательную лабораторию; ответственность участников сертификации; • открытость информации о результатах сертификации или о прекращении срока (отмене) сертификата (знака) соответствия; • многообразие методов испытаний с учетом особенностей объекта сертификации, его производства и потребления; • использование в деятельности по сертификации реко­мендаций и правил ИСО/МЭК, региональных организа­ций, положений международных стандартов и других международных документов; • признание аккредитации зарубежных органов по серти­фикации и испытательных лабораторий, сертификатов и знаков соответствия в РФ на основе многосторонних и двусторонних соглашений, в которых участвует Россия; • соблюдение конфиденциальности информации, составляющей коммерческую тайну; • привлечение в необходимых случаях к работам по сертификации обществ потребителей. На сегодняшний день сертификация охватывает более 75% наименований производимой в стране продукции. По данным Госстандарта, номенклатура потенциально опасной продукции составляет 90%. Если базироваться на этих данных, то масштаб обязательной сертификации в России при­обрел бы совершенно несоизмеримую с мировой практикой ве­личину не только по объему, но и по затратам. Согласно зада­чам, которые определены Концепцией, к товарам, подлежащим обязательной сертификации, теперь будут отнесены только те, которые обладают наибольшей потенциальной опасностью. Очевидно, что для их выявления необходимо провести соответ­ствующую работу. На сегодняшний день в номенклатуру про­дукции и услуг, подлежащих обязательной сертификации, включены только те объекты, которые в соответствии с законо­дательством проходят сертификацию в системе ГОСТ Р под ру­ководством Госстандарта РФ. В номенклатуру входят товары Для личных нужд граждан, продукция производственно-технического назначения и услуги тех же профилей. Головной организацией, которая составляет номенклатуру и вносит в нее требуемые коррективы, является ВНИИС. Правила по проведению сертификации Правила по проведению сертификации устанавливают об­щие рекомендации, которые применяются при организации и проведении работ по обязательной и добровольной сертифика­ции. Эти правила распространяются на все объекты сертифи­кации российского и зарубежного происхождения, а также мо­гут служить основой для организации систем сертификации однородной продукции. Для обеспечения возможности признания российских сер­тификатов и знаков соответствия за рубежом правила и реко­мендации составлены в соответствии с действующими между­народными нормами и правилами, изложенными в руково­дствах ИСО/МЭК, международных стандартах ИСО, европей­ских стандартах, документах других международных и регио­нальных организаций, осуществляющих сертификацию. Правила включают положения, касающиеся участников сер­тификации, проведения работ в области сертификации, систем сертификации однородной продукции. Основные функции участников сертификации. Национальный орган по сертификации — Госстандарт России формирует госу­дарственную политику в области сертификации и устанавливает общие правила сертификации, проводит государственную реги­страцию систем сертификации, знаков соответствия, ведет их Государственный реестр. В ведении Госстандарта находятся все публикации, касающиеся официальной информации по всем вопросам сертификации. Правила определяют основные действия и функции, кото­рые осуществляет Госстандарт РФ и другие государственные органы управления по созданию и работе систем сертификации однородной продукции. Они устанавливают процедуры прове­дения сертификации в рамках создаваемой системы, выбирают схемы сертификации, определяют центральные органы системы (если сами не выполняют функции центральных органов), раз­рабатывают правила аккредитации и выдачи лицензий, если система относится к обязательной сертификации; аккредитуют органы по сертификации и испытательные лаборатории и вы­дают им соответствующие лицензии. Указанные выше государственные органы управления осуществ­ляют и контрольные функции: в их ведении находятся организация проведение государственного контроля и надзора, а также оп­ределение порядка инспекционного контроля за соблюдением правил сертификации и за сертифицированной продукцией. Госстандарт России выполняет функции и по международным связям в области сертификации: готовит предложения о присое­динении к международным (региональным) системам сертификации; имеет право заключать соглашения с международными и региональными организациями о взаимном признании результа­тов сертификации, а также сертификатов и знаков соответствия, протоколов испытаний. Госстандарт, как уже сказано выше, представляет Российскую Федерацию в международных и ре­гиональных организациях, занимающихся вопросами сертифи­кации. Федеральные органы исполнительной власти, создавшие свои системы обязательной сертификации, имеют право выда­вать сертификаты соответствия и лицензии на использование знаков соответствия. При формировании систем обязательной сертификации Госстандарт РФ и другие государственные орга­ны управления решают вопросы состава, количества и геогра­фического размещения органов по сертификации и испыта­тельных лабораторий. Организация работы по формированию системы сертифи­кации однородной продукции и руководство ею, а также коор­динация работы органов по сертификации и испытательных ла­бораторий в составе системы — основные задачи центрального органа каждой системы сертификации. Центральный орган так­же обязан разработать предложения по номенклатуре продук­ции, которая может сертифицироваться в руководимой им сис­теме; по совершенствованию фонда используемых в системе нормативных документов. В его компетенцию входит рассмот­рение апелляций, содержащих претензии к действию органов по сертификации и испытательных лабораторий, а также веде­ние учета сертификатов, лицензий на использование знака со­ответствия, обеспечение информацией о системе. Обязанности органа по сертификации включают: сертифика­цию продукции, выдачу сертификатов и лицензий на примене­ние знака соответствия; проведение инспекционного контроля за сертифицированной продукцией; отмену (приостановление) действия выданных им сертификатов и лицензий; формирование и обнов­ление фонда нормативных документов, на соответствие которым в системе сертифицируется продукция; предоставление заявителю запрашиваемой им информации. Аккредитованная испытательная лаборатория занимается испытаниями конкретных видов продукции либо специализи­руется на проведении определенного типа испытаний, распо­лагая для этого нужным оборудованием, а также оформлением и выдачей протоколов испытаний. Изготовители (продавцы, исполнители) продукции как участ­ники сертификации также должны знать и исполнять свои функции: составление заявки на проведение сертификации; представление продукции и необходимой документации к ней в соответствии с правилами той системы, где будет проводиться сертификация. Основное требование к изготовителям — обес­печение соответствия реализуемой продукции требованиям нормативных документов, на соответствие которым она серти­фицирована. На основании законодательных актов России, правил системы сертификации и выданной им лицензии изго­товители применяют знак соответствия, маркируя им свой то­вар. По истечении срока действия сертификата и знака соответ­ствия изготовитель (продавец) приостанавливает реализацию про­дукции, а если она не отвечает требованиям стандарта, на соответствие которому она сертифицирована, прекращает (приостанавли-вает) ее производство. Если изготовитель продукции вносит изменения в технологию производства и это отражается на параметрах качества сертифи­цированного товара, подлежащих обязательной сертификации, он обязан сообщить об этом органу по сертификации. При проведении работ в области сертификации Госстандарт РФ рекомендует придерживаться следующих правил: • Допускается аккредитация в качестве органов по обяза­тельной сертификации и испытательных лабораторий организаций любых форм собственности: частных, госу­дарственных, муниципальных и др. К этим организациям предъявляются требования компетентности и независимости, что должно полностью исключить влияние со стороны изготовителя и потребителя на результаты испытаний и сертификации. • Аккредитацию организуют и осуществляют Госстандарт России и другие федеральные органы исполнительной власти на основании результатов аттестации организаций, претендующих выполнять функции сертификацион­ных органов. Аттестацию проводят комиссии, в состав которых включают экспертов, представителей изготови­телей и обществ потребителей, научно-исследовательских организаций, территориальных органов Госстандарта, дру­гих государственных органов управления. Документ, кото­рый оформляется по результатам аккредитации, называ­ется аттестатом аккредитации. • В системе может быть аккредитовано несколько органов по сертификации одной и той же продукции. В таком случае заявителю предоставлено право выбора органа, который будет заниматься сертификацией его продукции. • Орган по сертификации однородной продукции устанавливает схемы, по которым возможно сертифицировать продукцию в соответствующей системе. • При положительных результатах сертификации орган по сертификации выдает сертификат соответствия и лицензию на применение знака соответствия. Последний может быть нанесен на тару (упаковку) самого товара, сопроводительную документацию, а также на техническую документацию, которая поступает к покупателю вместе с товаром (инструкции по использованию и т.п.). • Инспекционный контроль за центральными • органами, органами по сертификации и испытательными лабораториями входит в функции Госстандарта и других государ­ственных органов управления, как уже отмечено выше. Если же схема сертификации включает инспекционный контроль за сертифицированной продукцией, то его про­водят органы, осуществившие сертификацию. Общие правила инспекционного контроля за конкретными видами продукции содержатся в документах по системам сертифи­кации однородной продукции. • Вся информация о центральных органах по сертификации, аккредитованных органах и испытательных лабораториях, утвержденных системах сертификации однородной продукции, аттестованных экспертах и т.п. содержится в Го­сударственном реестре, который ведет Госстандарт РФ. Правила проведения работ по сертификации предусматри­вают возможность возникновения спорных ситуаций. В таких случаях любой участник сертификации имеет право обратиться в Госстандарт и другие федеральные органы исполнительной власти по профилю системы сертификации, в центральный орган или орган по сертификации однородной продукции с апелляцией. Апелляция должна содержать те вопросы, которые могут рассматривать указанные организации сообразно их ком­петенции, например, претензии к деятельности органов по сер­тификации и испытательных лабораторий, экспертов, вопросы выдачи и отмены сертификатов, лицензий на применение знаков соответствия и т.п. Правила содержат отдельное положение по добровольной сертификации, четко оговаривающее функции юридического лица, которое выступает в роли органа по сертификации. Это юридическое лицо формирует структуру системы и разрабаты­вает ее правила и знак соответствия, которые подлежат регист­рации в Госстандарте РФ. В остальном его функции совпадают с таковыми для органа по обязательной сертификации. Правила отражают и принципы оплаты работ по сертифика­ции, которые полностью отвечают Закону «О сертификации про­дукции и услуг» и рассмотрены выше. Сертификация отечественной и импортируемой продукции проводится по одним и тем же правилам, что вполне соответ­ствует принципам ГАТТ/ВТО. По системам сертификации однородной продукции установлено следующее. • Создание системы должно обосновываться необходимостью конкрети-зации общих правил применительно к видам однородной продукции. • При формировании системы следует учитывать наличие аналогичной международной системы, сходство характе­ристик и требований к продукции, возможность проводить испытания одними и теми же методами, сходство конструкции технических устройств и другие специальные параметры. • Система сертификации однородной продукции должна быть зарегистрирована в Госстандарте РФ. В ней документально оформляются: перечень товаров, сертификация которых возможна в системе; нормативные документы, на соответствие которым сертифицируется продукция; структура системы и функции ее участников; при­меняемые схемы сертификации; правила отбора и идентификации, испытуемых образцов продукции; формы сер­тификата и знак соответствия; условия признания зарубеж­ных сертификатов и протоколов испытаний; порядок ин­спекционного контроля, рассмотрения апелляций и взаимодействия с Госстандартом РФ или другим феде­ральным органом исполнительной власти в соответствии с областью деятельности. Порядок проведения сертификации продукции Порядок проведения сертификации в России установлен Постановлением Госстандарта РФ в 1994г. по отношению к обязательной сертификации (в том числе и импортируемой продукции), но может применяться и при добровольной серти­фикации. Для систем сертификации однородной продукции с учетом ее особенностей допускается разработка соответствую­щего порядка. Порядок разъясняет, какие характеристики продукции про­веряются, по каким критериям выбираются схемы сертифика­ции, каким требованиям должны отвечать нормативные доку­менты на сертифицируемую продукцию, в какой последова­тельности осуществляются соответствующие процедуры серти­фикации и в чем их сущность. Общие принципы порядка сертификации соответствуют Ру­ководствам ИСО/МЭК по данному вопросу. Как уже отмечено выше, организуют сертификацию Гос­стандарт РФ и федеральные органы, на которые возложена от­ветственность за обязательную сертификацию. Непосредствен­ную работу по сертификации ведут аккредитованные органы по сертификации и испытательные лаборатории. В России дейст­вуют около 820 органов по сертификации и примерно 1957 ла­бораторий1. Характеристики товара, которые проверяются при сертифика­ции, выбираются с учетом следующих основных критериев: • они должны позволить идентифицировать продукцию (проверять принадлежность к группе классификатора, ее происхождение, принадлежность к определенной производственной партии и т.п.). Немаловажно при этом уста­новить соответствие продукции приложенной техниче­ской документации; • отбираемые характеристики должны полно и достоверно подтвердить нормы безопасности, экологичности, уста­новленные в нормативных документах на эту продукцию; • могут потребоваться и такие характеристики, которые отражают другие требования, подлежащие обязательной сертификации в соответствии с законодательными акта­ ми. Совокупность других проверяемых показателей опре­деляется исходя из целей сертификации конкретной про­дукции. При выборе схемы сертификации учитываются особенности производства, испытаний, поставки и применения конкретной продукции, требуемый уровень доказательности, необходимые затраты заявителя. Определяется схема обяза­тельной сертификации Госстандартом РФ и другими федераль­ный органами, на которые возложено руководство сертифика­цией. Схему добровольной сертификации выбирает заявитель и предлагает ее органу по сертификации. Порядок проведения сертификации устанавливает последова­тельность действий, составляющих совокупную процедуру сер­тификации. а) Подача заявки на сертификацию. Заявитель направляет заявку в соответствующий орган по сертификации, а при его отсутствии — в Госстандарт РФ или другой федеральный орган управления. Орган по сертификации рассматривает заявку в ус­тановленный порядком сертификации однородной продукции срок (в среднем один месяц) и сообщает заявителю решение, которое в числе различных сведений, необходимых заявителю, указывает, какие органы и испытательные лаборатории может выбрать заявитель. б) Отбор, идентификация образцов и их испытания. Образцы для испытаний отбирает, как правило, испытательная лабора­тория или другая организация по ее поручению. В отдельных случаях этим занимается орган по сертификации. Образцы, прошедшие испытания, хранятся в течение срока, предусмот­ренного правилами системы сертификации конкретной про­дукции. Протоколы испытаний представляются заявителю и в орган по сертификации, их хранение соответствует сроку дей­ствия сертификата. в) Оценка производства. В зависимости от выбранной схемы сертификации проводятся анализ состояния производства, сертификация производства либо сертификация системы управле­ния качеством. Метод оценки производства указывается в сер­тификате соответствия продукции. г) Выдача сертификата соответствия. Протоколы испытаний, результаты оценки производства, другие документы о соответствии продукции, поступившие в орган по сертификации, подвергаются анализу для окончательного заключения о соответст­вии продукции заданным требованиям. По результатам оценки составляется заключение эксперта. Это главный документ, на основании которого орган по сертифи­кации принимает решение о выдаче сертификата соответствия. При положительном решении оформляется сертификат, в ко­тором указаны основания для его выдачи и регистрационный номер, без которого сертификат недействителен. Если заключение эксперта отрицательное, орган по серти­фикации выдает заявителю решение об отказе с указанием причин. Сертификат на такие виды продукции, на которые распро­страняются особые требования в области безопасности (например, санитарные, ветеринарные и т.п.), выдается только при наличии гигиенического, ветеринарного, фитосанитарного и других спе­циальных сертификатов, доказывающих их безвредность и другие специфические качества. Средства измерений до получе­ния сертификата соответствия должны пройти государственный метрологический контроль и поверку. Эти положения относят­ся как к отечественной, так и импортируемой продукции. Срок действия сертификата соответствия устанавливает ор­ган по сертификации, но не более трех лет. Как правило, трех­летний срок действия имеют сертификаты, если применялась схема 5 или 6 сертификации. Информация о том, что продукт сертифицирован, содер­жится в технической (техпаспорт, этикетка и пр.) и в товаросо­проводительной документации. д) Применение знака соответствия. Изготовитель получает Право маркировки сертифицированной продукции, знаком соответствия, получив лицензии от органа по сертификации. Обычно в каждой системе принят свой знак. е) Инспекционный контроль за сертифицированной продукцией проводится, если это предусмотрено схемой сертификации, в течение всего срока действия сертификата и лицензии на при­менение знака соответствия (не реже одного раза в год). Форма контроля — периодические и внеплановые проверки с испыта­нием образцов для доказательства того, что производимая про­дукция продолжает соответствовать требованиям, подтвер­жденным сертификацией. Степень сложности и строгости инспекционного контроля зависит от уровня потенциальной опасности продукции, ста­бильности производства, объема выпуска, наличия системы обеспечения качества и других факторов. Внеплановые проверки назначаются органом по сертификации в случаях поступления информации о претензиях к качеству продукции от потребителей, торговых организаций и контроли­рующих органов. Результаты инспекционного контроля оформляются актом, который хранится в органе по сертификации. Этот орган имеет право по результатам контроля приостановить или отменить действие сертификата и лицензии на применение знака соот­ветствия. Приостановление действия сертификата и знака воз­можно в таких ситуациях, когда изготовитель продукции, по согласованию с органом по сертификации, может принять кор­ректирующие меры и снова представить образец продукции на подтверждение его соответствия, если это возможно без по­вторных испытаний. В противном случае действие сертификата и лицензии отменяется. ж) Корректирующие мероприятия назначаются в случаях нару­шения соответствия продукции установленным требованиям и правил применения знака соответствия. Мероприятия назначает орган по сертификации, который приостанавливает действие сертификата и лицензии на исполь­зование знака соответствия, о чем информируются заинтересо­ванные участники сертификации. Далее орган устанавливает срок выполнения корректирующих мероприятий и контролиру­ет их проведение изготовителем. Изготовитель в такой ситуа­ции обязан уведомить потребителей и все заинтересованные ор­ганизации об опасности1 пользования продукцией. Если корректирующие мероприятия привели к положительным результатам, орган по сертификации обязует изготовителя применять другую маркировку изделия, о чем информируются участники сертифика­ции. При невыполнении или неэффективности корректирующих мер сертификат и лицензия на знак соответствия аннулируются. . 3.3.2 Орган по сертификации и испытательные лаборатории Как уже отмечено выше, орган по сертификации — это официально признанная путем аккредитации на компетент­ность и независимость организация, которая имеет право вы­полнять сертификацию однородной продукции в определенной области аккредитации. Область аккредитации устанавливается в со­ответствии с номенклатурой сертифицируемой продукции и норма­тивными документами, применяемыми при сертификации. Если ор­ган относится к системе обязательной сертификации, то аккреди­тацию организует Госстандарт РФ или другой федеральный орган управления. На аккредитацию в качестве органа по сер­тификации могут претендовать зарегистрированные организации любой формы собственности: частные, государственные, муниципальные и др. В обязательной сертификации в качестве органов по серти­фикации могут участвовать некоммерческие организации, госу­дарственные и муниципальные предприятия при условии их аккредитации. Особое требование к подобным организациям — неделимость их имущества и невозможность его распределения по долям (паям), в том числе между собственным персоналом. Хозяйственные товарищества и общества, производственные кооперативы не могут претендовать на аккредитацию в качест­ве органов в сфере обязательной сертификации. Требования к аккредитуемой организации. Если организация претендует на аккредитацию в качестве органа по сертифика­ции, она должна отвечать следующим требованиям: • быть третьей стороной; • быть технически компетентной в области сертификации сообразно заявленной области; • иметь необходимые средства и документированные про­цедуры; • располагать квалифицированным, специально обученным персоналом; • обладать актуализированным фондом соответствующих стандартов и других нормативных документов; • обеспечить не только сертификацию и испытания, но и ин­спекционный контроль за сертифицированной продукцией, причем испытательная лаборатория должна быть аккре­дитована по соответствующим правилам аккредитации, располагать документально оформленными правилами и порядком сертификации в заявленной области. Обязанности и основные функции органа по сертификации. В обязанности органа по сертификации входит: • проведение сертификации продукции по правилам и в пре­делах аккредитации; • выдача лицензии на применение знака соответствия обладателю сертификата; • прекращение или приостановление деятельности в случае отмены действия аттестата аккредитации; • создание надлежащих условий для инспекционного контроля за его деятельностью; • представление информации в аккредитующий орган о своей деятельности, о всех изменениях, связанных с ней; • соблюдение конфиденциальности сведений, относящихся к коммерческой тайне заявителя. Конкретные функции и особенности органа по сертификации обычно излагаются в документации каждой системы сер­тификации однородной продукции. Основные функции органа по сертификации: • распределение обязанностей, ответственности и взаимодей­ствия сотрудников; • составление методических разработок, в которых содержатся указания по функционированию органа и обоснования по выбору процедур и схем сертификации; • комплектование и постоянное обновление фонда нормативных документов, используемых в системе; • проведение сертификации продукции, выдача сертификатов и лицензий на пользование знаком соответствия, отмена их действия или приостановление; • регистрация сертификатов соответствия и учет зарубежных сертификатов, протоколов испытаний и иных документов по соответствию продукции; • инспекционный контроль за сертифицированной продукцией (если этого требует схема сертификации); • обеспечение всех заинтересованных сторон информацией о результатах сертификации или выявленных несоответствиях; • предоставление заявителю беспрепятственного доступа к информации об услугах, которые он может предложить. Требования к персоналу органа по сертификации. Персонал органов по сертификации должен отвечать следующим требо­ваниям: • Руководитель органа по сертификации назначается по согласованию с аккредитующим органом. • Персонал органа должен быть постоянным. Условия ра­боты персонала должны полностью исключать возможность давления как со стороны изготовителя, так и со стороны потребителя. • Орган по сертификации обязан постоянно обновлять сведе­ния о квалификации и профессиональном опыте каждого работника, четко распределить функции каждого специа­листа. • Специалист органа по сертификации должен знать свои функции и степень ответственности, изучать новые методы работы в своей области, своевременно обновлять процеду­ры, инструкции и другую методическую документацию. • Каждый специалист должен быть экспертом системы сертификации в заявленной области аккредитации. Требования к фонду нормативных документов и документации. Фонд нормативных документов должен быть полностью уком­плектован (т.е. содержать нормативные документы, регули­рующие требования к качеству продукции, методам контроля и испытаний и соответствовать области аккредитации) и регуляр­но актуализироваться. При актуализации необходимо: вносить нужные изменения в нормативные документы; уточнять но­менклатуру требований, содержащихся в них и подтверждаемых при сертификации; разрабатывать предложения по обновлению методов испытаний, обосновывать необходимость принятия новых стандартов в случае их отсутствия. Кроме фонда нормативных документов, орган по сертифи­кации должен иметь комплект организационно-методических документов, на основании которых осуществляется его дея­тельность. В комплект входят: 1 «Положение об органе по сертификации», в котором отражаются область аккредитации, юридический статус; функции, права, обязанности и ответственность; организационная струк­тура; взаимодействие с Госстандартом РФ и перечень организа­ций, которые сотрудничают с самим органом; финансовая деятельность; сведения о штатном и внештатном персонале. 2 «Порядок сертификации однородной продукции», который может не разрабатываться, если орган предусматривает использование действующего общего порядка. 3 «Руководство по качеству», к главным составляющим которого относятся заявление о политике в области качества; сведения о квалификации персонала, в том числе наличие аттестованных экспертов; подробные сведения о поддержании и повышении уровня квалификации персонала; сведения о при­ меняемых испытательных приборах (оборудовании); должностные инструкции персонала и пр. Кроме названных видов документов, в комплект входит систе­ма документов по регистрации и протоколированию, которые должны храниться в течение установленного срока в условиях конфиденциальности. В обязанности органа по сертификации входят контроль за документацией и поддержание ее в надлежащем порядке. Процедура аккредитации. Заявитель, претендующий на ак­кредитацию в качестве органа по сертификации, подает в ак­кредитующий орган заявку, в которой содержатся следующие сведения: заявленная область аккредитации; осведомленность о способе действия системы аккредитации; подготовленность к вы­полнению своих обязанностей по процедуре аккредитации (принять комиссию по аттестации и оплатить расходы незави­симо от результата аккредитации) и готовность к последующе­му инспекционному контролю. К заявке прилагается комплект документов, перечень которых определяет ГОСТ Р 51000.6—96. Документы подвергаются экспертизе одним или нескольки­ми экспертами, результаты экспертизы отражаются в эксперт­ном заключении. При положительном заключении разрабатывается програм­ма аттестации. Проводит аттестацию комиссия экспертов, на­значенная аккредитующим органом. Аттестация проходит непосредственно в органе по сертифи­кации, где проверяются фактическое состояние заявителя и его соответствие представленным документам. Проверяется спо­собность заявителя выполнять свои функции, что в некоторых случаях сопряжено с опытной сертификацией. По результатам аттестации комиссия составляет акт, который передается ак­кредитующему органу. Для принятия решения об аккредитации аккредитующий орган рассматривает не только этот акт, но и заявку, информа­цию по экспертизе и аттестации и другие сведения, представ­ленные ведущим экспертом, возглавляющим комиссию. При положительном решении аккредитующий орган выдает органу по сертификации аттестат аккредитации, срок действия кото­рого не более пяти лет. Аккредитация может быть отменена досрочно, если аккреди­тующий орган выявляет несоответствие органа по сертификации требованиям, обусловленным аккредитацией; если орган по сертификации сам принимает решение о досрочном прекращении действия аккредитации; при ликвидации органа по сертификации. Орган по сертификации имеет право опротестовать решение о приостановлении его аккредитации и другие неприемлемые им действия аккредитующего органа путем подачи апелляции в со­ответствующую комиссию. В период действия аттестата аккредитации осуществляется инспекционный контроль органа по сертификации со стороны аккредитующего органа. Условия и содержание инспекцион­ного контроля определяются договором между органом по сер­тификации и аккредитующим органом. Как правило, при ин­спекционном контроле проверяются: соблюдение обязанностей и выполнение функций; своевременность актуализации фонда нормативных документов; квалификация штатных сотрудников, соблюдение правил приема и рассмотрение заявок и апелля­ций; правильность организации и проведения испытаний и др. Испытательные лаборатории. Требования к испытательным ла­бораториям в России регулируются государственными стандар­тами, положения которых разработаны с учетом соответствую­щих руководств ИСО/МЭК и европейских стандартов, относя­щихся к деятельности испытательных лабораторий (EN 45001, EN 45002 и EN 45003). Эти требования учитываются при созда­нии, аккредитации и функционировании испытательной лабо­ратории; в процессе взаимодействия лаборатории с аккреди­тующим органом и с органами по сертификации; при заключе­нии соглашений с зарубежными партнерами о признании про­токолов испытаний; их также принимают во внимание экспер­ты, осуществляющие инспекционный контроль за работой ак­кредитованной лаборатории. Большинство отечественных лабораторий отличается от за­рубежных признанием их технической компетентности, в то время как зарубежные аккредитованы как независимые. Ситуа­ция, когда признается только техническая компетентность, сложилась в России вследствие того, что практически все дей­ствующие в настоящее время лаборатории были созданы как структурные подразделения тех или иных организаций, научно-исследовательских институтов и предприятий. Испытательная лаборатория имеет право на субподряд дру­гой аккредитованной лаборатории, если она не располагает ка­ким-либо видом оборудования, необходимым для проведения испытаний конкретной продукции. Объем работ по субподряду не должен превышать 25% стоимости всех испытаний, а дого­вор субподряда не является основанием для расширения облас­ти аккредитации. Аккредитацию испытательных лабораторий, деятельность которых связана с обязательной сертификацией, организует и проводит Госстандарт России и уполномоченные на то феде­ральные органы исполнительной власти. Любая лаборатория, ко­торая удовлетворяет требованиям государственного стандарта ГОСТ Р 51000.3—96 и дополнительным требованиям конкретной отрасли по ее заявлению, имеет право на аккредитацию. Общие требования к испытательным лабораториям и порядок их аккредитации в РФ соответствуют рассмотренным в теме 3.2. Обязанности аккредитованной испытательной лаборатории. Аккредитованная испытательная лаборатория обязана поддер­живать свое соответствие требованиям государственного стан­дарта ГОСТ Р 51000.3—96 и другим критериям, которые приме­нены аккредитующим органом при ее аккредитации: • заявлять о проведении только тех испытаний, которые включаются в область аккредитации; • оплачивать все расходы, связанные с аккредитацией и ин­спекционным контролем; • прекращать деятельность сразу по истечении срока дей­ствия аттестата аккредитации; • при заключении контрактов (договоров) с заказчиками ис­пытаний указывать, что ни аккредитация, ни протоколы испытаний не должны считаться гарантией соответствия продукции установленным требованиям; • следить за соблюдением требований аккредитующего органа в отношении использования заказчиками прото­кола испытаний в целях своей рекламы; • информировать аккредитующий орган об изменениях в организации, которые могут повлиять на соответствие лаборатории критериям аккредитации. В системе сертификации ГОСТ Р аккредитовано около тыс. лабораторий, в том числе около 60 зарубежных. Более 700 аккредитованных лабораторий занимаются испытаниями продуктов питания и пищевого сырья; более 300 — испытаниями электротехнических приборов, более 270 — продукции ма­шиностроения. Среди аккредитованных испытательных лабораторий более 100 представляют собой акционерные общества и около 60 — общественные объединения. Таким образом реализовано поло­жение Закона «О сертификации продукции и услуг» о привле­чении к практике сертификации юридических лиц любой фор­мы собственности. 3.3.3 Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий Взаимное признание результатов испытаний и сертифика­ции как способ устранения технических барьеров в торговле во многом зависит от аккредитации: авторитет и независимость ак­кредитующего органа определяют доверие к деятельности органи­зации по сертификации и ее результатам. В зарубежных странах аккредитация является самостоятель­ным видом деятельности, регламентируемым соответствующи­ми нормативными документами, выполнение требований кото­рых служит гарантией единства и сопоставимости оценок ком­петентности аккредитованной организации. А это обеспечивает доверие к результатам испытаний и сертификации. В США системы аккредитации испытательных лабораторий существуют с 1976г., во Франции — с 1979г., в Великобрита­нии — с 1981г., в Дании — с 1973г. По одной национальной системе аккредитации действует лишь в Дании, Швейцарии, Японии, Австралии, Норвегии и Финляндии. В других государ­ствах существует по несколько систем, особенно многочислен­ны они в США. Практика аккредитации в зарубежных странах организуется по-разному. Например в Финляндии, Японии, Австрии, Венг­рии существует единый национальный орган по аккредитации; в Германии действует несколько аккредитующих организаций при четкой координации их деятельности; в США допускается аккредитация по разным системам. Такое многообразие приво­дит к определенным затруднениям в международных экономи­ческих связях, влияющих на взаимопонимание в области оценки соответствия. В этой связи наметились тенденции к согла­сованию правил аккредитации, созданию единых националь­ных систем, что в конечном итоге послужит базой взаимного признания результатов аккредитации. В России работы по аккредитации возложены на Госстан­дарт РФ Постановлением Правительства «Об организации ра­бот по стандартизации, обеспечению единства измерений, сер­тификации продукции и услуг» №100 от 1994г. Таким образом аккредитация и сертификация оказались в одних руках. Необ­ходимость разделения этих видов деятельности определилась утвержденной Правительством РФ в 1995г. Программой демо­нополизации в сферах стандартизации, метрологии и сертифи­кации. Перед Госстандартом РФ была поставлена задача совме­стно с другими органами управления сформировать систему аккредитации органов по сертификации и испытательных лабо­раторий. Был сформирован Межведомственный совет по ак­кредитации и сертификации, в состав которого включены представители заинтересованных организаций. Однако полного разделения аккредитации и сертификации быть не может. Об этом говорит и практика зарубежных государств. Так, в США в состав учредителей национального органа по сертификации входят Национальный институт по стандартизации и несколько организаций, занимающихся сертификацией. Но это не адми­нистративная связь, а именно таковую и следовало устранить в России. Были выработаны принципы организации системы аккреди­тации в РФ, которые нашли отражение в основополагающих стандартах ГОСТ Р серии 51000, гармонизованных с руково­дствами ИСО/МЭК, европейскими стандартами серии EN 45000, положениями Международной конференции по аккреди­тации испытательных лабораторий (ИЛАК). Общее руководство и координацию деятельности по аккредитации осуществляет специально созданное самостоятельное подразделение Госстан­дарта — Отдел по аккредитации, который сертификацией не занимается. Российская система аккредитации (РОСА) представляет со­бой совокупность организаций, участвующих в деятельности по аккредитации, аккредитованных органов по сертификации, ис­пытательных лабораторий, других субъектов, а также установленных норм, правил, процедур, которые определяют действие этой системы (рисунок 3.2). Объектами аккредитации являются организации, осуществ­ляющие деятельность в области оценки соответствия: испыта­тельные лаборатории, органы по сертификации, контролирую­щие организации; метрологические службы юридических лиц; организации, осуществляющие специальную подготовку экс­пертов. Главные цели аккредитации — обеспечение доверия к орга­низациям путем подтверждения их компетентности; создание условий для взаимного признания результатов деятельности разных организаций в одной и той же области. Система аккредитации устанавливает требования к объектам аккредитации, аккредитующему органу; правила и процедуры системы, причем аккредитующий орган в каждом конкретном случае имеет право устанавливать дополнительные критерии в соответствии с особенностями объекта аккредитации. Участниками российской системы аккредитации являются: Совет по аккредитации в РФ (Совет), аккредитующие органы и технические центры по видам деятельности, объекты аккреди­тации и аккредитованные организации, эксперты по аккреди­тации. Рассмотрим их функции. Совет решает вопросы, относящиеся к принципам проведе­ния единой технической политики в области аккредитации; ис­следованиям по аккредитации; координации деятельности ак­кредитованных органов, экономическим аспектам аккредита­ции; международному сотрудничеству в области аккредитации; анализу итогов деятельности по аккредитации; ведению объеди­ненного реестра аккредитованных объектов и экспертов по аккреди­тации. Рабочие органы Совета — технический секретариат, рабочие группы (из числа членов Совета) и комиссия по апелляциям. Аккредитующий орган: аккредитацию организаций, осущест­вляющих деятельность в законодательно регулируемой (обяза­тельной) сфере1, организуют и проводят Госстандарт России и другие федеральные органы исполнительной власти в соответ­ствии с законодательными актами РФ. Аккредитацию в добро­вольной сфере имеет право осуществлять юридическое лицо, отвечающее требованиям к аккредитующим органам. Госстандарт, помимо выполнения им функций аккредитую­щего органа, разрабатывает общие процедуры аккредитации, требования к аккредитующим органам, объектам аккредитации и экспертам, к документам по аккредитации и взаимодействует с международными, региональными и зарубежными организациями по аккредитации. Основные функции аккредитующего органа связаны с его главной задачей — реализацией единой политики по аккредитации в России. Для этого аккредитующий орган устанавливает специ­альные правила процедуры и управления, по которым действует аккредитация; устанавливает специальные требования к объектам аккредитации, аккредитует их и выдает им аттестат аккредитации, проводит регистрацию аккредитованных объектов и экспертов, а также публикует информацию о них и рассматривает апелляции. Важнейшей функцией аккредитующего органа является разработ­ка правил по признанию других систем аккредитации, в том числе зарубежных. В свою очередь аккредитующий орган должен отвечать ряду требований. Они касаются персонала, общей политики и приня­тия решений; системы качества, действующей в аккредитующем органе, порядка проведения аккредитации и документации по ак­кредитации. Эти требования регламентируются ГОСТ Р 51000.2-95 «Система аккредитации в Российской Федерации. Общие тре­бования к аккредитующему органу». Стандарт предназначен для применения аккредитующим органом в процессе создания и обес­печения системы аккредитации, а также теми организациями, ко­торые претендуют на аккредитацию и готовятся к ней. Рисунок 2.56 – Структура Российской системы аккредитации Технический центр выполняет работу, которую поручает ему аккредитующий орган. Это может быть: предварительное рас­смотрение заявок на аккредитацию, проведение экспертизы документов, подготовка программ аттестации заявителей и ин­спекционного контроля аккредитованных организаций, рассмот­рение результатов аттестации и инспекционного контроля и под­готовка по ним проекта решения и др. Организации, которые планируют получить аккредитацию, обязаны быть готовыми к выполнению конкретных видов дея­тельности, соответствующих заявленной области аккредитации. После подачи заявки на аккредитацию необходимы взаимодей­ствие со всеми участниками процедуры аккредитации, а затем, независимо от результатов — оплата работ по аккредитации в соответствии с установленным порядком. Аккредитованные организации обязаны выполнять работу четко в соответствии с областью аккредитации и поддерживать соответствие организации установленным требованиям. В про­цессе своей деятельности аккредитованные организации взаи­модействуют с аккредитующим органом и другими участниками аккредитации, представляя информацию о всех изменениях, которые могут затрагивать критерии аккредитации. Эксперты по аккредитации проводят экспертизу документов, представляемых на аккредитацию, аттестуют заявителей и гото­вят решения о выдаче аттестата аккредитации, а также осуще­ствляют инспекционный контроль за аккредитованными орга­низациями. В качестве экспертов не могут быть привлечены лица, участвовавшие в подготовке организации к аккредитации. К экспертам по аккредитации предъявляются определенные требования, в первую очередь к их квалификации и компетент­ности. Оценку квалификации экспертов проводит аккредитую­щий орган в соответствии с разработанной им квалификацион­ной процедурой. Показателями компетентности эксперта счи­тается осведомленность о критериях, процедуре и документах аккредитации, обладание техническими навыками по аккреди­туемым работам (например, испытаниям, которые должна про­водить аккредитуемая организация); умение пользоваться эф­фективной системой связи; независимость от каких-либо инте­ресов, влияющих на обязанность соблюдения конфиденциаль­ности и отсутствие дискриминации; обладание личными каче­ствами, обеспечивающими способность выполнить функции эксперта. Аккредитующий орган определяет процедуру и порядок на­значения эксперта, которые, в частности, включают согласие самого эксперта, согласие заявителя на личность эксперта и предоставление экспертам методических указаний, рабочих до­кументов и инструкций по проведению аккредитации. Процедура аккредитации состоит из следующих последова­тельно выполняемых действий: • представление заявителем заявки на аккредитацию; • экспертиза документов по аккредитации; • аттестация заявителя; • анализ всех материалов и принятие решений об аккреди­тации; • выдача аттестата об аккредитации; • проведение инспекционного контроля аккредитованной организации. Регламентация всех составляющих процедуры аккредитации установлена в ГОСТ Р 51000.1-95, который предназначен для применения аккредитующими органами и организациями, под­лежащими аккредитации. Система аккредитации предусматривает повторную аккре­дитацию и доаккредитацию. Повторная аккредитация проводится не реже, чем раз в пять лет. Продление действия аттестата аккредитации возможно и без повторной аккредитации. Решение об этом принимает ак­кредитующий орган по результатам инспекционного контроля. Доаккредитация — это аккредитация в дополнительной об­ласти деятельности. Этой процедуре подвергается аккредито­ванная организация, которая претендует на расширение своей области деятельности. Программа и процедура доаккредитации определяются аккредитующим органом. Практика аккредитации в России показала, что необходимо устранить ряд недостатков: наличие неоправданно большого числа аккредитующих органов и отсутствие должной координа­ции их работы; использование различных и несогласованных процедур и критериев признания компетентности аккредитуе­мых объектов; несоответствие в ряде случаев процедур аккре­дитации международным требованиям и др. Намечены пути со­вершенствования российской системы аккредитации по сле­дующим направлениям: • разделение самого процесса аккредитации на две ступени — аккредитация на компетентность и предоставление пол­номочий; • усиление роли государства в области аккредитации; • придание процессу оценки компетентности доброволь­ного характера, т.е. осуществлять аккредитацию тех ор­ганизаций, которые заявили о добровольной оценке сво­ей компетентности в определенной области и готовности признать правила системы аккредитации. Аккредитация на компетентность, или универсальная ак­кредитация, проводится аккредитующим органом, деятельность которого полностью соответствует международным требовани­ям, изложенным в Руководстве 61 ИСО/МЭК. Предполагается, что аккредитация на компетентность обеспечит доверие к ак­кредитованному органу (или лаборатории) со стороны заявителей. Аккредитация с целью предоставления полномочий на право проведения работ по сертификации в системе сертификации проводится организацией, получившей свои полномочия соот­ветствующим законодательным актом. Предоставление полно­мочий необходимо для создания уверенности в том, что испы­тания, проводимые данной лабораторией, и решения, прини­маемые органом по сертификации, достоверны, будут призна­ваемы заинтересованными сторонами и не вызовут сомнений по отношению к системе сертификации. 3.3.4 Знаки соответствия На основании Закона «О защите прав потребителей», По­ста- новлений Правительства РФ «О маркировании товаров и продукции на территории Российской Федерации знаками со­ответствия, защищенными от подделок» и о внесении измене­ний в это Постановление1 на территории РФ введены знаки соответствия для маркировки товаров, подлежащих обязатель­ной сертификации. Положения этих документов относятся как к производимой в России, так и импортируемой продукции. Ответственность за соблюдение правил маркировки возло­жена на предприятия-изготовители, организации-импортеры, торговые организации, а также на индивидуальных предприни­мателей. Все вопросы организационно-методического характе­ра, относящиеся к знакам соответствия, находятся в ведении Госстандарта и Министерства по антимонопольной политике и поддержке предпринимательства РФ. До 1998 г. действовал один знак соответствия системы обя­зательной сертификации ГОСТ Р (рисунок 2.57). Рисунок 2.57 - Знак соответствия системы обязательной сертификации ГОСТ Р Согласно российскому законодательству каждая система сертификации имеет право на свой знак соответствия. Системы обязательной сертификации однородной продукции, входящие в структуру ГОСТ Р, имеют право применять указанный выше знак, но им не запрещено вводит и собственные знаки. На сегодняшний день в Государственном реестре Госстан­дарта РФ зарегистрированы собственные знаки соответствия некоторых российских систем обязательной сертификации (рисунок 2.58). Как уже отмечено выше, каждая система сертификации мо­жет зарегистрировать свой знак соответствия. Если система сертификации однородной продукции составляет основную часть системы ГОСТ Р, она также имеет право применять ука­занный знак. На добровольную сертификацию этот знак соот­ветствия не распространяется. Чтобы получить право маркировки сертифицированной продукции знаком соответствия, изготовитель вместе с серти­фикатом соответствия в органе по сертификации получает ли­цензию, а если сертифицируется единичное изделие — марки­ровку производит сам орган по сертификации. Лицензия выдается от имени федерального органа исполнительной власти, ко­торый по законодательству получил права на организацию серти­фикации. Так, например, в Системе сертификации «Электросвязь» — от имени Государственного комитета РФ по телекоммуникациям. Условия применения знака соответствия указываются в до­говоре, заключенном между заявителем (держателем сертифи­ката) и органом по сертификации (лицензиаром). С 1 января 1999г. запрещена реализация на российском рынке ряда товаров, не маркированных знаками соответствия. Перечень их включает такие группы, как электрическое обору­дование, каучук и резина, кофе, чай, пряности, полимерные материалы, музыкальные инструменты, мебель, спортинвентарь и др. Приняты меры к предотвращению подделок знаков соот­ветствия и незаконного их применения. В Федеральном законе «О сертификационных знаках» определены меры правовой защиты, порядок государственной регистрации, ответственность за несанкционированное использование знаков соответствия. На рисунке 2.58 приведены примеры знаков соответствия систем обязательной сертификации. Министерство торговли РФ наделено правом держателя ин­формационной системы, обеспечивающей оперативный учет движения товаров, маркированных знаками соответствия. Требования к степени защищенности знаков министерство устанавливает совместно с Госстандартом РФ. Предусмотрена голографическая защита и применение тонкопленочной техно­логии. Производство защищенных знаков поручается той или иной организации на конкурсной основе, без привлечения бюджетных средств, на основании лицензирования после про­хождения сертификации. Технология производства подлежит обязательной сертификации в Системе сертификации средств защиты информации. В области добровольной сертификации указанные выше за­конодательные положения предоставляют право организациям Добровольно маркировать продукцию знаками соответствия, если она не подлежит а) для продукции для предприятия (организации) б) в) г) Рисунок 2.58 - Знаки соответствия систем обязательной сертификации: а) Система сертификации на воздушном транспорте Российской Федерации РОСС RU.0001.01AT01. Департамент воздушного транспорта Минтранса России; б) Система сертификации морских гражданских судов РОСС 10001.01 МФОО Службы Морского Флота Минтрнса РФ; в) Система сертификации на федеральном железнодорожном транспорте Российской Федерации РОСС 10001.01 ЖТОО Министерства путей сообщения Российской Федерации; г) Система обязательной сертификации по экологическим требованиям РОСС 10001.01 ЭТОО Государственный комитет РФ по охране окружающей среды обязательной сертификации. В этом слу­чае предприятия-изготовители, импортеры, торговые организа­ции и индивидуальные предприниматели могут получить это Право после добровольной сертификации. Контроль за реализацией товаров, подлежащих обязатель­ному маркированию знаками соответствия, осуществляют: Ми­нистерство торговли РФ, Министерство внутренних дел РФ, Министерство РФ по налогам и сборам. Знаки соответствия несут в себе полезную информацию, ко­торая • убеждает потребителя в надлежащем качестве товара, в его безопасности, • может использоваться изготовителем в рекламных целях, • помогает органам госнадзора принять решение о воз­можности реализации продукции, для страховых компа­ний является одной из гарантий безопасности товара. С развитием собственных систем сертификации в странах СНГ появились национальные знаки соответствия, которые могут быть признаны в РФ при наличии соглашений о взаимном признании. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Прослушанный лекционный курс «метрология, стандартизация и сертификация» является программной основой для изучения практической части дисциплины в процессе практических занятий, выполнении лабораторных работ, расчетно-графических и курсовых работ как по дисциплине «метрология, стандартизация и сертификация», так и по другим общепроффессиональным и специальным дисциплинам, а также при выполнении выпускной квалификационной работы. Дисциплина имеет прикладной характер и в практической деятельности инженера-механика она используется при решении конкретных задач производства, а также выступает методологией в постановке и решении управленческих задач. Характерной чертой современного этапа развития промышленности является рост сложности современных технических устройств и оборудования, оказываемых услуг и выполняемых работ, создание сложных систем машин и оборудования, объединенных в единые автоматизированные комплексы. Технический прогресс влечет за собой непрерывное расширение номенклатуры изделий при возрастающих потребностях к их качеству, что в свою очередь, обуславливает рост номенклатуры оборудования, применяемого в различных областях народного хозяйства, рост номенклатуры применяемых веществ и материалов, который связан, с одной стороны, с возрастанием требований к конечной продукции, с другой стороны, с достижениями промышленности в получении новых материалов. Продукция многих отраслей промышленности характеризуется сложностью, многодетальностью. Современные машины состоят из многих сотен деталей. Возможность расчленения машин на отдельные узлы и детали создает условия для организации специализированных предприятий по их массовому производству в условиях механизации технологических процессов. В результате этого усложняются связи в процессе производства, что обусловлено специализацией производств; в производстве окончательных продуктов принимают участие десятки предприятий различных министерств и ведомств. В этих условиях решать проблему качества можно только на научной основе, организационно – на всех уровнях управления в промышленности и научно-технической деятельности. Научную основу составляют знания о методах обоснования требований по качеству, их обеспечения, контроля за соблюдением. Эта совокупность знаний в соответствии с объектом изучения может быть разделена на три области: метрология (квалиметрия), управление качеством через стандартизацию и взаимозаменяемость и сертификацию. Отсюда очевидна перспектива развития комплексной дисциплины «метрология, стандартизация и сертификация» и ее важное место в деятельности как инженера производства, так и специалиста-управленца (менеджера). Список контрольных вопросов Раздел 1 Метрология. 1 Метрологическая служба на предприятии и ее задачи. 2 Государственная система обеспечения единства измерений и ее задачи. 3 Правовые основы метрологической деятельности единства измерений. 4 Эталоны: классификация; перспективы развития эталонов. 5 Виды и методы измерений. 6 Погрешность измерений. 7 Средства измерений и их применение. 8 Измерительные преобразователи, приборы, установки и системы. 9 Автоматические средства контроля: механические приспособления, полуавтоматы, преобразователи, система автоматического контроля (назначение, краткое описание, технические возможности). 10 Закон «Об обеспечении единства измерений». 11 Ответственность за нарушение законодательства о метрологии. Раздел 2 Основы взаимозаменяемости. 1 Понятие взаимозаменяемости и ее виды. 2 Принципы построения системы допусков и посадок для типовых соединений машин. 3 Единая система допусков и посадок (ЕСДП): ГОСТ 25 346-82, ГОСТ 25 347-82. 4 Расчет и выбор посадок с натягом. 5 Посадки с зазором: характеристика, область применения, обозначение на чертежах. 6 Посадки с натягом: характеристика, область применения, выбор и обозначение на чертежах. 7 Переходные посадки: характеристика, область применения, выбор и обозначение на чертежах. 8 Калибры для гладких цилиндрических изделий. Классификация, назначение, правила построения допусков на калибры, расчет исполнительных размеров. 9 Шпоночные соединения: назначение, виды шпоночных соединений, выбор посадок; обозначение посадок на чертежах. 10 Шлицевые соединения: назначение, виды шлицевых соединений, выбор параметров центрирования; обозначение шлицевых соединений на чертежах. 11 Подшипники качения: назначение, классификация; классы точности, посадки; расчет и выбор посадок подшипников качения; требования к точности и качеству поверхности посадочных мест под подшипники качения; обозначение посадок подшипников качения на чертежах. 12 Размерные цепи: понятие размерной цепи, виды размерных цепей; составляющие и замыкающие звенья; прямая и обратная задачи. Условие взаимозаменяемости в размерной цепи. Расчет размерной цепи методом “минимума – максимума”. 13 Взаимозаменяемость резьбовых соединений: классификация резьб и эксплуатационные требования к резьбовым соединениям; метрические крепежные резьбы: основные параметры, степени точности резьб; посадки с зазором; посадки с натягом; обозначение посадок на чертежах. 14 Контроль крепежных метрических резьб. 15 Зубчатые передачи: эксплуатационные требования к зубчатым передачам; классификация зубчатых передач; основные параметры эвольвентных зубчатых передач; степени точности зубчатых передач, обозначение зубчатых передач на чертежах Раздел 3 Стандартизация и сертификация 1 Понятие стандартизации и ее цели. 2 Государственная система стандартизации (ГСС) (задачи ГСС). 3 Методы стандартизации. 4 Категории стандартов. 5 Органы стандартизации. 6 Государственный контроль и надзор за соблюдением стандартов. 7 Понятие качества продукции. 8 Понятие сертификации, петля качества. 9 Структура законодательной и нормативной базы сертификации. 10 Виды сертификации. 11 Правила и порядок проведения сертификации. 12 Аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий. Перечень ключевых слов Анализ размерной цепи Базовая длина Болт Вал (шлицевой) Взаимозаменяемость (виды) Винт Волнистость Втулка Гайка Зазор Зацеплениезубчатое (эвольвентное) Звено размерной цепи (замыкающее, составляющее) Деталь Допуск вала (отверстия, посадки) Единица допуска Единица измерения Измерение Калибр предельный Калибр - пробка Калибр-скоба Квалитет Класс точности (подшипник) Кольцо подшипника Конус инструментальный Контроль размера калибром Контроль качества продукции Метод расчета (измерения) Натяг Образец Отверстие Отклонение (верхнее, нижнее) Паз шпоночный Параметр(шероховатости, контроля) Поверхность Погрешность измерения (случайная, систематическая) Погрешность формы (овальность, конусность, бочкообразность) Погрешность расположения (поверхности) Подшипник качения (шариковый, роликовый, игольчатый) Подшипник скольжения Поправка Посадка (с зазором, переходная, с натягом) Профиль (резьбы) Профилограф Профилометр Профилограмма Размер номинальный (действительный, предельный) Размерная цепь Резьба метрическая (дюймовая, трубная, коническая) Сертификат Сертификация Сопряжение (подвижное, неподвижное) Стандарт Степень точности (резьбы, зубчатого колеса) Стойка Угол (угол профиля резьбы, конуса) Управление качеством продукции Ход резьбы Цена деления шкалы Шаг неровностей Шаг резьбы Шероховатость поверхности Шлицевое соединение Шпонка Эвольвентное зацепление Эталон Библиографический список 1 ГОСТ 2546-89. Основные нормы взаимозаменяемости, ЕСДП. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений. 2 ГОСТ 2789-73. шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. 3 ГОСТ 24853-81. Калибры гладкие для размеров до 500 мм. Допуски. 4 ГОСТ 520-89. Подшипники качения. Общие технические условия. 5 Анурьев, В. И. Справочник конструктора – машиностроителя [Текст] : в 3 т., 8-е изд. перераб. и доп. Под ред.Т.1,2 / В. И. Анурьев.- М.: Машиностроение, 2001.-Т.1-920с.,Т.2-912с. 6 Крылова, Г.Д. Основы стандартизации, сертификации и метрологии [Текст]/ Г.Д. Крылова. - М. : ЮНИТИ, 2003.- 671 с. 7 Лифшиц, И.М. Стандартизация, метрология и сертификация [Текст] / И.М. Лифшиц.- М. : ЮРАЙТ, 2004. – 335 с. 8 Никифоров, А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения [Текст] / А.Д. Никифоров. - М.: Высшая школа, 2002. - 510 с. 9 Радкевич, Я.М. Метрология, стандартизация и сертификация [Текст] / Я.М. Радкевич, А.Г. Схиртладзе, Б.И. Лактионов. – М. : «Высшая школа», 2004. – 767 с. 10 Якушев, А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения │Текст│/ А.И. Якушев.- М.: Машиностроение, 1976.- 344 с. 11 Анухин, В.И. Допуски и посадки │Текст│/ В.И. Анухин. – СПб.: ПИТЕР, 2004.- 207 с. 12 Байделюк, B.C. Основы взаимозаменяемости │Текст│/В.С. Байделюк Учебное пособие по курсовому проектированию. Красноярск.: СибГТУ, 2001.-124 с. В.С.БАЙДЕЛЮК, Я.С.ГОНЧАРОВА МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И сертификация Курс лекций Красноярск 2017