ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Задачи и экономические основы конструирования и производства машины — Конструктивные ряды машин из "Справочник конструктора " Важным фактором решения экономической задачи проектирования и изготовления машин является технологичность конструкции, которая рассматривается и учитывается конструктором на всех этапах проектирования машины. Таким образом, конечный результат дает технология, но ее определяет конструкция, которая должна быть технологичной, т. е. обеспечиваюш ей минимизацию затрат на изготовление, эксплуатацию и ремонт машины. [c.39] Технологичность конструкции деталей, узлов, агрегатов и машин — многофакторное понятие, включаюш ее конструктивные особенности изделий машиностроения, обеспечиваюш ее требуемую функциональную точность, экономию материалов и затрат на их изготовление, ремонт и обслуживание. Технологичность конструкции и конструктивная суш,ность технологичности деталей, узлов и машин — тесно взаимосвязанные понятия, которые решают главную, в первую очередь, экономическую задачу. Технологичность как фактор проектирования, изготовления, сборки и эксплуатации машин подразделяется на такие понятия, как технологичность конструкции, технологичность изготовления, технологичность сборки, технологичность обслуживания и ремонта. Технологичность зависит от масштаба и типа производства, в основе которых лежит унификация и стандартизация деталей, узлов, агрегатов и машин. [c.39] Унификация состоит в многократном применении в конструкции одних и тех же элементов. Это способствует сокраш ению номенклатуры деталей, уменьшению стоимости изготовления, упрош ению эксплуатации и ремонта машин. [c.39] Унификация оригинальных деталей и узлов может быть внутренней (в пределах данного изделия) и внешней (заимствование деталей с других машин данного или смежного завода). Наибольший экономический эффект достигается при внешней унификации деталей и агрегатов серийного производства других машин, когда производство отработано и завод-изготовитель имеет большой опыт выпуска этих изделий. [c.40] Таким образом, унификация представляет собой эффективный и экономичный способ создания на базе исходной модели ряда производных машин одинакового назначения, но с различными показателями, отвечающими запросам потребителя или производства. Такими показателями могут быть мощности (мощностной ряд двигателей автомобилей), производительности (объем ковшей экскаваторов), различная ширина одного типа ткацкого станка, длина и количество веретен прядильной машины и т. д. [c.40] Стандартизация предназначена для регламентирования конструкций, типоразмеров, конструкционных материалов и методов сопряжения серийно выпускаемых машиностроительных деталей, узлов и агрегатов. Она ускоряет проектирование, удешевляет изготовление, эксплуатацию и ремонт машин, а также способствует увеличению их надежности. Стандартизация дает наибольший эффект при унификации стандартов, т. е. при разработке и обязательном использовании на данном заводе ограниченного числа стандартов и их фрагментов, удовлетворяющих потребности проектируемого и изготавливаемого класса машин. Такая стандартизация отражена в заводских нормалях. [c.40] Метод изменения линейных размеров обычно используется для увеличения производительности машины или увеличения зоны досягаемости рабочим органом машины. Он применим для ограниченного класса машин, производительность которых пропорциональна размеру рабочего органа (подъемные краны, роторные машины). Степень унификации при этом методе невелика. Основной экономический эффект дает сохранение неизменной конструкции практически всех агрегатов машины и технологии их изготовления. [c.41] В основе метода базового агрегата лежит применение базового агрегата, превращающего машину в машины различного назначения в зависимости от типа оснастки, что расширяет возможность применения машины для самых разнообразных работ (сельскохозяйственные колесные тракторы, переоснащаемые плугом, рыхлителем, подъемником, сенокосилками и т. д.). Базовый агрегат в таких случаях оснащается дополнительными системами (гидросистемой, раздаточными коробками, системами крепления оснастки), которые удорожают базовый агрегат, но расширяют потенциальные возможности машины. [c.41] Конвертирование — это возможность использования основных агрегатов машины в различных режимах работы (двигатели внутреннего сгорания, работающие на бензине или газе), что расширяет потенциальные возможности машины и снижает затраты на ее эксплуатацию. [c.41] Метод модифицирования — изменение конструкции машины с целью приспособления ее для выполнения дополнительных видов работ или использования ее по другому назначению. В качестве модификации можно рассматривать целенаправленную замену конструкционных материалов, из которых изготовлена машина (например, тропическое исполнение машины). [c.41] Метод агрегирования заключается в соединении машин путем сочетания унифицированных агрегатов, представляющих собой автономные узлы и устанавливаемые на общей станине (например, металлообрабатывающие станки, оснащенные унифицированными агрегатами коробками передач, поворотными столами, шпиндельными патронами, системами подачи смазочноохлаждающих жидкостей и т. д.). [c.41] Комплексная стандартизация — метод создания машин или систем на основе их полной компоновки стандартными деталями. Ярким примером полной комплексной стандартизации являются системы тэхнологической оснастки У СП (унифицированные сборочные приспособления), формируемые из большого числа стандартных элементов. [c.41] Метод универсализации предусматривает создание машин с расширенными производственными функциями, что позволяет сократить число объектов производства. Эта цель может быть достигнута как за счет дополнительной комплектации машины приспособлениями различного назначения (например, сельскохозяйственные машины), так и путем создания многоцелевой машины с широкими функциональными возможностями (например, обрабатывающие центры, способные выполнять практически все виды механической обработки деталей). [c.41] Коэффициент технологичности конструкции детали i д может быть определен как отношение стоимости унифицированной обработки детали Су к стоимости обработки всей детали С, т. е. [c.42] Коэффициент технологичности конструкции узла Ку может быть определен как отношение стоимости унифицированных деталей Су к полной стоимости изготовления узла С. Максимальный уровень Ку = 1 достигается в условиях сборки узла только для унифицированных деталей. Это достаточно сложная конструктивная задача, которая в отдельных случаях может быть решена на уровне численного значения коэффициента технологичности К = 1. Примером такого конструкторского решения может быть электровыключатель, отдельные узлы электрооборудования и электроники. [c.42] Рассмотренные примеры численной оценки коэффициентов технологичности конструкций деталей, узлов и машин позволяют вести сравнительные оценки конструктивных решений с точки зрения их технологичности. [c.42] При проектировании машины технологичность ее конструкции определяется в рациональной дискретизации параметров машины, что позволяет сократить количество типоразмеров и, как следствие, обеспечить условия унификации деталей, узлов и агрегатов, повысить серийность выпуска, расширить возможности механизации и автоматизации, сократить номенклатуру деталей и снизить себестоимость выпускаемой продукции. Задача сокращения номенклатуры и числа объектов производства расширяется на базе унифицированных, параметрических и размерно-по-добных рядов, которые строятся на основе рядов предпочтительных чисел. [c.42] Часто при проектировании машин возникает потребность в создании унифицированного ряда изделий, которые отличались бы выходными параметрами в широком диапазоне их значений. Такими параметрами могут быть мощность или производительность, зависящие от числа приводных систем (например, электродвигателей, двигателей внутреннего сгорания и т. д.) или рабочих органов машины (например, количество веретен прядильной машины, головок мотольных полуавтоматов и т. д.). [c.42] Перечисленные приемы унификации обычно относятся к машинам обш его назначения. В категории машин повышенного класса по параметрам точности, надежности и специального применения нередко приходится отказываться от унификации и заниматься единичным проектированием (например, машины и аппараты космической техники). В данном случае технологическая направленность конструирования отступает на второй план, так как машиностроительная технология должна лишь обеспечивать с наименьшими затратами точность изготовления деталей согласно требованиям конструктора по чертежу. [c.43] Параметрические ряды предусматривают дополнительную градацию однотипных машин с рационально выбранными интервалами между выходными параметрами машины. В качестве выходных параметров могут рассматриваться мощность электродвигателя, кубатура ковша землеройной машины, грузоподъемность автомобиля, ширина заправки ткацкого станка и т. д. Большое значение при проектировании параметрических рядов имеет правильный выбор типа машины, числа членов ряда и интервал между ними. При этом необходимо учитывать степень использования машин, соответствующих тому или иному члену ряда, вероятные режимы работы, степень гибкости и приспособляемости машины данного класса для выполнения работ в определенном диапазоне характеристик. [c.43] Вернуться к основной статье