ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные предпосылки, методика и опыт построения конструктивно нормализованных рядов типо-размеров турбин, турбогенераторов и электродвигателей из "Технологические основы конструирования в машиностроении Изд.2 " Конструктивная нормализация деталей и узлов машин как важнейший метод конструктивной преемственности развилась главным образом под влиянием требований технологии машиностроения и явилась решаюш,ей предпосылкой для применения методов крупносерийного производства к меньшим масштабам выпуска, в то время как при индивидуализированном конструировании машин характер и методы производства в индивидуальном и мелкосерийном машиностроении целиком зависели от масштабов выпуска. По мере увеличения количества конструктивных нормалей — унифицированных деталей и узлов для различных типов и типо-разме-ров индивидуализированных конструкций, которые и предопределяли собой индивидуальный характер производства на предприятиях, техникоэкономический профиль таких предприятий начал меняться. Увеличение серийности унифицированных деталей сделало экономически целесообразным применение более производительных методов обработки и вытеснивших методы, свойственные индивидуальному изготовлению машин разметку, пригонку и т. п., несмотря на то, что объем выпуска самих машин мог оставаться неизменным. [c.78] Таким образом, применение методов крупносерийного производства не всегда неразрывно связано с масштабом выпуска нередко оно предопределяется методами конструирования машин, т. е. применением унифицированных деталей и узлов вместо ранее индивидуализированных конструкций. [c.78] Еще сравнительно до недавнего прошлого определенные заводы в различных отраслях машиностроения традиционно считались заводами индивидуального машиностроения и приводились в качестве классических примеров для иллюстрации и характеристики особенностей индивидуального производства. В настояш,ее время на опыте ряда передовых заводов отечественного машиностроения и, в первую очередь, заводов тяжелого машиностроения доказано, что традиционное размежевание этих заводов и заводов серийного машиностроения по ряду технологических и организационных признаков себя изжило. [c.78] Основной предпосылкой к этому являлся переход к разработке конструктивно нормализованных рядов машин, который стал неизбежным под влиянием возросших общественных потребностей в машинах. Эти потребности не могли быть удовлетворены только за счет мехаиического наращивания мощностей, между тем как конструирование машин на основе конструктивной и технологической преемственности в значительной части содействовало разрешению этой задачи. [c.78] Здесь следует остановиться на современном понятии технологичность , так как необходимо усвоить более широкий взгляд на содержание этого понятия, первоначально очень узкого и примитивного. По мере развития идеи конструктивной и технологической преемственности, было осознано, что технологичность нужно отождествлять не только с относительностью конструктивных и технологических решений применительно к отдельным деталям, в частности в зависимости от масштабов производства, но и с необходимостью коренного пересмотра исторически сложившихся представлений и традиций сточки зрения критической истории технологии . При этом естественно было исходить из того очевидного положения, что методы конструирования и производства машин, например паровых или гидротурбин, применявшиеся в ранние периоды развития машиностроения при совершенно незначительных потребностях в этих машинах, не могут оставаться неизменными при резко возросших в них потребностях. [c.79] Технологичность в своей новой трактовке и явилась основной предпосылкой к принципиальной ревизии как методов проектирования и конструирования машин, так и методов их изготовления. В силу этого за последние 10 лет основной проблемной задачей конструкторов и технологов, в частности заводов тяжелого машиностроения, являлось осуществление конструктивной и технологической преемственности как основы технологичности. Осуществление новых критериев технологичности явилось решающим с точки зрения возможности применения методов крупносерийного производства при изготовлении деталей и узлов машин, в частности турбин, турбогенераторов, двигателей, кранов, экскаваторов, металлургического и других видов оборудования. [c.79] Это нужно особо подчеркнуть, ибо индивидуализация конструкций перечисленных типов машин еще до последнего времени считалась совершенно естественным, специфичным и неизбежным явлением так, например, огромное многообразие типов и размеров гидротурбин считалось предопределенным почти неограниченным разнообразием параметров природных водотоков. [c.79] Предварительный сравнительный нормализационный анализ существовавших ранее конструкций малых гидротурбин в пределах колебаний напоров от 1,5 до 250 м доказал возможность осуществить резкое снижение числа типо-размеров наиболее трудоемких деталей и узлов. [c.79] Этому анализу были подвергнуты различные конструктивные схемы двухколесных и многоколесных турбин, часть которых изображена на фиг. 52. Применение столь различных, часто не оправдываемых необходимостью, конструктивных схем и явилось основной причиной многообразия конструкций малых гидротурбин и как следствие малопроизводительных и малоэкономичных методов их изготовления. [c.79] В конструктивно нормализованный ряд ФЗОО, разработанный применительно к осуществлению трех конструктивных схем турбин ВО, ГО и ГФ. [c.82] Изготовлявшиеся до настоящего времени турбины ВО и ГО (главным образом на заводе имени Калинина) имели предельный эксплуатационный напор Н = 8 м, и их направляющие аппараты не могли быть применены для напоров от 8 до 15 м. Для фронтальных низконапорных турбин, применявшихся в области напоров от 8 до 15 м, делались специальные направляющие аппараты. [c.82] Особенность разработки конструктивно нормализованных рядов гидротурбин заключается в том, что применительно к турбинам ВО, ГО и ГФ была осуществлена унификация направляющих аппаратов для всего диапазона давлений. В свою очередь, это привело к унификации таких деталей и узлов, как рабочее колесо и фундаментное кольцо для турбин ВО и ГО, узлов ручного регулирования турбин, а также к частичной унификации моделей колес ГО и ГФ. [c.82] В связи с унификацией направляющих аппаратов высказывались предположения о возможном увеличении веса турбин некоторых типов в результате применения одной и той же модели аппарата для всего диапазона напоров до 15 лг. В действительности же специально проведенные расчеты в данном случае не подтвердили обычных опасений конструкторов, что неизбежным следствием нормализации и унификации является утяжеление конструкций машин. [c.82] При проверочных расчетах направляющих аппаратов на прочность особое внимание было уделено оси лопатки, так как ось лопатки является решающим звеном, размеры которого существенно влияют на толщину и длину лопатки и, следовательно, на общие габариты турбины и ее вес в целом. [c.82] В табл. 17 приведены данные сравнительного анализа расчетного сечения осей лопаток при напорах 8 и 15 лг. Так, например, для типа ФЗОО — В059 в первом случае диаметр оси лопатки dj = 23,7 мм, во втором случае = = 28,4 мм, т. е. увеличение составляет всего 20%. Это оказалось допустимым, так как данная разница не влияла на увеличение габаритов турбин. [c.82] В процессе сравнительного нормализационного анализа существующих конструкций малых гидротурбин были установлены представляющие принципиальный интерес факторы резкого различия их конструкций, в первую очередь связанные с методами расчета деталей на прочность. [c.83] Было доказано, что различные методы расчета, равноценно обеспечивавшие надежность работы деталей машин, предопределяют различные конструктивные формы и размеры деталей при близких и даже совпадающих условиях их эксплуатации. Кроме того, при унификации направляющих аппаратов гидротурбин ГФ, ВО и ГО для резко отличающихся друг от друга напоров выяснилось, что фактические размеры деталей незначительно отличаются друг от друга, ибо при малых напорах размеры деталей устанавливались практически не на основе расчетов, а исходя из технологических требований, так как расчетные размеры получились столь незначительными, что практически не могли быть осуществлены. [c.83] например, толщина стенок отдельных деталей направляющих аппаратов по расчетным данным достигала только 0,5—1 мм, что, естественно, применительно к сложным и крупногабаритным литым деталям осуществить практически невозможно, при увеличении же толщины стенок до ближайших практически осуществимых толщин данные заготовки деталей оказывалось возможным применить и для следующих типо-размеров турбин. Этим и создается технологически неизбежный запас прочности в деталях турбин для малых напоров и их неизбежное утяжеление, независящее от унификации, но которое должно быть использовано для унификации их с деталями турбин для сравнительно больших напоров. [c.83] Особого внимания заслуживает метод сравнительного функциональнотехнологического анализа различных конструкций применительно к их технологичности. Эго нужно подчеркнуть в силу того, что в широких кругах машиностроителей установилось мнение, что унификация связана главным образом с отбором и как бы с узаконением существующих, часто устаревших, конструкций, в то время как в действительности она должна базироваться не столько на отборе наиболее совершенных конструкций и их последующей модернизации, сколько на проектировании новых, являющихся элементами соответствуют,его конструктивно нормализованного ряда. Поэтому достаточно распространенное мнение, встречающееся даже в литературе, что сущность конструктивной преемственности заключается в использовании старых деталей, совершенно ошибочно. [c.83] например, при разработке унифицированной конструкции направляющего аппарата под углом зрения технологичности были проанализированы пять вариантов конструкций направляющих аппаратов. [c.83] Вернуться к основной статье