ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы КОНСТРУКТИВНАЯ ПРЕЕМСТВЕННОСТЬ В МАШИНОСТРОЕНИИ Сущность и направление конструктивной преемственности из "Технологические основы конструирования в машиностроении Изд.2 " Конструирование машин в силу исторически сложившихся представлений об их природе все еш,е страдает иногда известной ограниченностью в смысле недостаточности теоретических обобш,ений частных конструктивных решений, в результате чего для каждого случая конструируют машины заново. Вследствие этого конструктивная разработка новой машины представляет своеобразную импровизацию , тогда как при использовании уже суще-ствуюш,их конструктивных решений можно было бы значительно сузить их многообразие при решении тождественных задач. Это является результатом традиционных представлений, в силу которых все составляющие машину детали и узлы рассматриваются как совершенно специфические, присущие только данной конструкции и предопределяющие особенности устройства и назначения именно этой машины. Конструирование машин было основано на частных решениях, в ряде случаев принципиально тождественных, но конструктивно изолированных друг от друга. Характерно, что примерно до начала XX в. даже болты и гайки рассматривались как элементы, специфические по своей конструкции для каждой отдельно взятой машины. Именно болт оказался первой деталью, которая приобрела в известном смысле универсальные свойства при конструировании машин его стали применять прежде всех других деталей в машинах, самых разнообразных по своему назначению и устройству при тождественности характера передаваемых усилий и их величин. В этих условиях болт потерял свои прежние черты индивидуально приспособленной детали конструктивные формы, размеры и качество материала болта оказалось возможным брать одинаковыми — унифицированными. В дальнейшем этот процесс утери признаков индивидуальности распространился на ряд других деталей, которые постепенно в ряде стран были регламентированы в отношении их важнейших технических характеристик — формы, размеров и пр. [c.7] Под конструктивной преемственностью следует понимать такое направление в конструировании машин, при котором тождественные или различные по своему функциональному назначению конструкции машин, являясь производными одной из конструкций, выбранной за основание, образуют конструктивно нормализованный ряд машин. При этом конструктивные связи между основанием и производными машинами предопределяются унифицированными деталями, узлами и механизмами, которые выполняют в этих машинах тождественные функции и характеризуют переход одних и тех же основных (господствующих) признаков с одной конструкции на другую. [c.8] Необходимость ввести новое понятие о преемственности в конструирование машин и технологию машиностроения выявилась давно, так как существующие понятия и термины не отражают сущности этого направления. Анализ понятия гамма может быть использован лишь для характеристики наличия параметрической связи и только между станками тождественного назначения, например внутри группы револьверных или шлифовальных или фрезерных и тому подобных станков, но не применительно к машинам различного назначения, например компрессорам, двигателям внутреннего сгорания и паровым машинам, хотя бы и подпадающим под общее понятие поршневой группы. [c.8] Второе понятие — семейство обычно отождествляется с первым, а в тех случаях, когда нужно подчеркнуть наличие конструктивных связей между рядом машин одного и того же назначения, применяется комбинированное понятие конструктивная гамма или конструктивное семейство . Ни одно из этих понятий ничего не говорит об унификации конструкции, так как в одну и ту же гамму или в одно и то же семейство могут быть включены и включаются машины, связанные между собой только в отношении основных параметров, но не унифицированными деталями и узлами. [c.8] В качестве примера, характеризующего возникновение совершенно иных — обобщенных — представлений о сущности процесса конструирования, можно привести случай использования принципа конструктивной преемственности при проектировании погрузочной машины при этом было применено 1153 наименования деталей из различных машин, в том числе 1053 детали из трактора СТЗ, 73 детали из машины ЗИЛ, 15 из машины ГАЗ. Сравнительный нормализованный расчет трансмиссии этой погрузочной машины и трансмиссии трактора СТЗ-5 типа 2ТВ позволил применить трансмиссию трактора в погрузочной машине. [c.8] Это направление в конструировании непосредственно связано с необходимостью периодического анализа и систематизации конструктивных решений с целью отбора наилучших и обобщения их при решении новых конструктивных задач. В основу такого обобщения должны быть положены важнейшие признаки предыдущих частных конструктивных решений. Преобладание этих признаков в новых решениях должно ограничить дальнейшее, не вызываемое действительной необходимостью, разнообразие, обусловленное во многих случаях индивидуальными качествами конструктора. Обобщение конструктивных признаков не только не мешает техническому прогрессу, но, напротив, ускоряет его, так как дает возможность конструкторам сосредоточивать свое внимание на разрешении принципиально новых технических задач и в соответствии с новыми техническими условиями. [c.8] Отсюда следует, что конструировать заново нужно только те элементы, изменения которых обусловлены решением принципиально новых задач и изменениями технических условий. [c.9] В ряде случаев конструкции машин, удовлетворяющие новым техническим условиям, могут быть получены за счет одного лишь изменения сочетания суш,ествуюш,их узлов и деталей. Эти положения диктуются тем, что тип и характер конструкции должны определяться не только требованием соответствия ее заданному целевому назначению, но и необходимостью обеспечить экономичность изготовления и удобство обслуживания. Эти обстоятельства следует подчеркнуть, ибо одна и та же кинематическая схема машины может быть конструктивно осуш,ествлена совершенно различно, причем все варианты ее конструктивного оформления могут равноценно отвечать заданным техническим требованиям. [c.9] С точки зрения технологических основ конструирования нужно считать нерациональными такие, например, конструкции поршневых машин, как компрессор, двигатель внутреннего сгорания и паровая машина, у которых при одном и том же максимальном поршневом усилии шатунно-кривошипные механизмы конструктивно разрешены индивидуализированно по. всем деталям, поскольку в данном случае один и тот же механизм (фиг. 1) может быть применен для всех трех машин. [c.9] Напротив, при условии использования в взятых для примера машинах одного и того же шатунно-кривошипного механизма, выпуск деталей последнего суммируется для всех трех машин, что оправдывает применение более производительных методов производства даже при небольшом масштабе выпуска каждой из машин. [c.9] Отсюда ясно, что конструктивная преемственность должна рассматриваться как одна из основных технологических предпосылок при конструировании машин. [c.9] На всех схемах фиг. 2 звенья одного и того же назначения обозначены одинаковыми цифрами. Как видно из этих схем, звенья тождественного целевого назначения по-своему конструктивному оформлению часто имеют между собой мало общего, что приводит в ряде случаев при конструировании деталей машин к неоправданным индивидуальным конструктивным решениям. [c.11] Сравнительный кинематический анализ в процессе проектирования машин должен устранить этот принципиальный недостаток конструкторской работы. При правильном систематическом применении его тождественность функций, выполняемых деталями машин при определенных условиях, должна обусловливать тождественность их конструкции. [c.11] В машиностроении, аналогично тому что имеет место в теории механизмов. [c.11] Распространение метода преобразования механизмов и перенос его в область машиностроения должны повлиять на изменение машиностроительной практики. Общность функций, выполняемых отдельными механизмами машин, должна предопределить их конструктивную связь, т. е. преемственность различных конструкций внутри одного и того же типа и между различными типами машин. [c.11] Изучение механизмов показывает, что тождественность функций может быть не только у механизмов с одинаковыми кинематическими схемами различного конструктивного оформления, но также у механизмов, имеющих различные кинематические схемы. Так, можно, например, вместо шатуннокривошипного механизма (фиг. 3) применять кулачковый шатунно-кривошипный механизм (фиг. 4) оба они, несмотря на различие кинематических схем и конструктивного оформления, функционально тождественны. [c.11] Выявление аналогий в назначении и отчасти в устройстве механизмов, имеющих различное конструктивное оформление, позволило систематизировать существующие механизмы по ряду признаков. [c.11] В качестве примера применения присоединений при синтезе механизмов можно указать на изображенный на фиг. 6 механизм AB , к которому присоединены группы, показанные отдельно на фиг. 6, а — г. [c.14] Применение метода присоединений при конструировании машин показано на схеме присоединений компрессоров (фиг. 7). Наибольший интерес с точки зрения использования метода присоединений представляют ряды бескрейцкопфных компрессоров простого действия с нормальным С4 и с дифференциальным С5 поршнем. Число присоединяемых цилиндров зависит здесь от заданной производительности. [c.14] Ряды крейцкопфных компрессоров С2а и СЗ показывают возможность присоединения не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскости. [c.14] Вернуться к основной статье