ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Снижение веса машин из "Принципы построения технологии тяжелого машиностроения " В структуре себестоимости изделий заводов тяжелого машиностроения основная их стоимость складывается из стоимости материалов и величины заработной платы. При массовом и крупносерийном производстве доля заработной платы в себестоимости изделий сокращается, а в единичнорл производстве — увеличивается. Сокращение стоимости материалов достигается за счет снижения веса машин, веса и стоимости заготовок. [c.179] При выборе заготовки надо предусматривать непрерывный или в крайнем случае полунепрерывный процесс производства с комплексной или частичной механизацией и автоматизацией труда, перенося процесс основного формообразования детали в заготовительные цехи. Однако это оправдывается только при определенной партионности изготовляемых изделий и наличии соответствующих технологических средств производства. [c.179] Другой возможностью снижения веса машин является внедрение бестранспортного метода добычи угля открытым способом, В этом случае вес оборудования на каждую тысячу тонн добываемого угля уменьшается в 5 раз. [c.180] Примером конструктивного решения, влияюш,его на сокращение веса, может являться групповой привод тяжелой буровой установки. Раньше привод буровой установки состоял из трех дизелей мош,ностью по 400 л. с., смонтированных на отдельных рамах, передающих вращение через клиноременную передачу на реверсивное устройство, смонтированное тоже на отдельной раме. Вращение валов реверсивного устройства через цепную передачу передается на лебедку. [c.180] В новой конструкции реверсивное устройство смонтировано на одной раме с дизелем, вследствие чего ненужной стала рама под реверсивное устройство. Если в старом исполнении привод весил 26 т, то в новом он весит всего 18 т, т. е. на 14% меньше. [c.180] Примером снижения веса машин за счет удачного конструктивного решения может служить привод реверсивного тонколистового стана белой жести (Магнитогорский металлургический комбинат). В конструкции стана предусмотрены подшипники жидкостного трения. Коэффициент трения этих подшипников 0,03—0,05, а в период пуска он увеличивается в несколько раз. Вследствие этого привод должен иметь мощность в 3—4 раза выше, чем требуется при эксплуатации. Однако установка дополнительного стартера для первоначального вращения валков (фиг. 72) позволила не увеличивать мощность привода, благодаря чему была получена значительная экономия материала и сокращение площадей машинного зала. [c.180] Примером конструктивного решения, завышающего вес машины, может также служить конструкция ролика с индивидуальным приводом, применяемая на толстолистовых станах 2800. Отсутствие фланцевых электродвигателей требуемого типоразмера вынуждает конструкторов принимать обычные электродвигатели, устанавливаемые на специальные фундаментные плиты, вводить соединительные зубчатые муфты и кожухи к ним и усложнять конструкцию самого ролика. Ролик с опорной плитой тяжелее ролика с фланцевым электродвигателем на 117 кг, что составляет 70—75 яг на один стан. Конструкция такого ролика значительно хуже и в эксплуатационном отношении, так как необходимы более тщательный уход за ним вследствие наличия соединительных зубчатых муфт и большие производственные площади. [c.180] Другим примером могут служить салазки тяжелых нефтебуровых установок модели 5Д, сваренные из швеллера 48. Дополнительные расчеты подтвердили возможность изготовлять их из швеллеров 36, в результате чего снизился их вес на 26%. [c.181] При сложной конфигурации деталей чисто математический расчет становится приближенным в той или другой степени, так как в этом случае он обычно основывается на упрощающих предположениях, имеющих лишь некоторую степень вероятности. В этих случаях применяются экспериментальные методы определения усилий и напряжений, оптический метод, метод лакокрасочных покрытий, методы электротензометрирования, макетирования и др. [c.181] Проведенное Уральским политехническим институтом экспериментальное определение усилий в стане холодной прокатки труб ХПТ-75 также показало целесообразность, больше того — необходимость подобных исследований машин новых конструкций. В итоге работы были получены данные, позволившие сделать вывод о возможности значительного увеличения производительности стана ХПТ-75 и уменьшения износа калибров, а также установить условия, при которых можно улучшить работоспособность деталей и узлов стана и повысить удельную производительность стана по отношению к его весу. [c.182] Образцом сочетания точных расчетов с таким конструктивным оформлением детали, которое обеспечивает и технологичность конструкции, является оригинальная конструкция стрелы шагающего экскаватора длиной 75 -w и с емкостью ковша 14 ж . Данная конструкция стрелы применена на отечественных экскаваторах впервые и весит на 48 m меньше, чем обычная стрела из металлических ферм. [c.182] Одним из резервов снижения веса машин является правильное распределение металла в сечениях деталей в соответствии с расчетными и экспериментальными данными. Так, правильное распределение металла по сечению штанги сталкивателя блюминга 1150 обеспечило снижение веса штанги на 4 т, а для всех сталкива-телей стана — на 24 т. [c.182] В передвижном упоре ножниц изменение сплошного сечения направляющих балок на коробчатое позволило снизить вес двух балок на 6200 кг при сохранении требуемой прочности. [c.182] Вес крупных машин иногда завышен по технологическим соображениям, так как в большинстве крупных литых деталей расчетные напряжения разрешают уменьшить толщину стенки, а литейщики выполнить ее не могут. Например, на литой гусеничной раме четырехкубового экскаватора толщина стенки выше расчетной, что приводит к увеличению ее веса на 15%. [c.182] Не все размеры проектируемой машины являются расчетными очень большое количество размеров и конструктивных форм деталей определяются общей компоновкой машины или технологическими требованиями. Например, для большого прокатного редуктора расчетными, с точки зрения прочности, являются лишь размеры шестерни, зубчатого венца большого колеса и двух валов. Вес этих деталей составляет 5—10% от веса редуктора, но их размеры определяют межцентровое расстояние, а следовательно, габариты редуктора, толщина стенок которого выбирается не по расчетам, а из условий литейной технологии. [c.182] Улучшение технологии изготовления корпусных деталей, позволяющее изготовлять их в виде тонкостенных отливок, содержит в себе большие возможности снижения веса машин. Подсчеты, проведенные в конструкторском отделе Уралмашзавода, показывают, что если бы литейщики сумели уменьшить вес литых рам рольгангов крупных станов до размеров, назначаемых конструкторами, то вес оборудования этих станов можно было бы снизить примерно на 5—6%. Это означает, что при изготовлении каждого крупного прокатного стана можно было бы сэкономить от 350 да 900 т металла. [c.183] В некоторых случаях снижению веса машин способствует применение электрошлаковой сварки. Так, для турбины Новосибирской ГЭС вес кованого вала составляет 48 т и требует расхода металла 165 т. Если же его выполнить сварным, то вес снизится до 30 т (на 60%), а металла потребуется 90 т, т. е. на 45% меньше. Стоимость изготовления одного сварного вала на 12 тыс. руб. меньше, чем кованого. [c.183] Вернуться к основной статье