3. Якість конструкції виробу

Якість утворюваної конструкції виробу повинно ґрунтуватися на трьох основах: міцності, жорсткості і технологічності. Міцність – здатність конструкції до сприйняття внутрішніх і зовнішніх сил, яка досягається розрахунками на основі опору матеріалів. Жорсткість - це спроможність конструкції до придушення небажаних коливальних процесів і особливо зон резонансних частот, а також небажаних розмірів прогину конструкції, що досягається розрахунком на основі механіки й опору матеріалів. Технологічність конструкції виробу - це сукупність властивостей конструкції виробу, що забезпечують його виготовлення, ремонт і технічне обслуговування по найбільше ефективній технології по порівняння з однотипними конструкціями того ж призначення при однакових умовах їх виготовлення й експлуатації і при тих самих показниках якості.

Особливо слід зазначити що технологічність конструкції залежить від різноманітних чинників: насамперед від виду і типу виробництва, тобто від реальних можливостей технології виготовлення деталей і вузлів, а також від конструктивних рішень деталей і вузлів. Як приклад відзначимо чинник, виражений формою деталі, що цілком залежить від кваліфікації конструктора. Тому для забезпечення технологічності виготовлення деталей, по можливості, варто уникати несиметричності форми деталі, віддавати перевагу тілам обертання, уникати похилих площин, що потребують опрацювання, і особливо оброблюваних отворів на похилих верстатах. Крім того, в усіх випадках в отворах потрібно намагатися робити конусний перехід (фаску) для зручності складання і т.д.

4. Принцип агрегатного проектування виробу

В умовах широкої кооперації і при організації крупносерійного або масового виробництва, а також при випуску великої номенклатури однотипної продукції на значному підприємстві економічно виконувати вироби за принципом агрегатної побудови, тобто виконувати на основі уніфікованих блочно-модульних і базових конструкцій. Все це дозволяє заводу-виготовлювачу застосовувати найбільше прогресивні технологічні процеси, створювати на основі базових конструкцій гнучке виробництво, що може оперативно перебудовуватися на випуск різноманітної продукції відповідно до її попиту.

Агрегатування - це метод конструювання виробу, заснований на такому членуванні його на складові частини (складальні одиниці і деталі), при якому забезпечуються найбільше раціональні засоби виробництва, експлуатаційного обслуговування, ремонту виробу і наступне багатократне використання його складових частин при розробці нових виконань виробу (у сільськогосподарських машинах: корпуса плугів, сошники, висівні апарати, сегментні ріжучі апарати й ін.). Застосування принципу агрегатного проектування виробу дозволяє 1) організувати паралельне виготовлення, збірку, випробування і відпрацювання основних частин виробу на спеціалізованих майданчиках підприємства або на інших підприємствах; 2) організувати спеціалізоване крупносерійне або масове виробництво уніфікованих складових частин виробу; 3) скоротити терміни розробки і підготовки виробництва нових виробів; 4) підвищити якість виробу завдяки ретельному відпрацьовуванню конструкції його складових частин і технології їх виготовлення на спеціалізованих ділянках; 5) впровадити агрегатний метод ремонту виробів і ін.

У сільськогосподарському машинобудуванні розроблено, розробляється і необхідно розробити велику різноманітність конструкцій машин, що продиктовано необхідністю механізувати різноманітні технологічні процеси в сільськогосподарському виробництві. Звідси сільськогосподарський машини не можуть бути однотипними конструкціями, а тому питання агрегатної побудови машин мають свою різноманітність рішень. Так, є машини, що мають набір окремих однотипних робочих органів малої продуктивності (корпуса плугів, посівні секції сівалок і т.д.), тому продуктивність таких машин залежить від кількості встановлених на них робочих органів. А звідси випливає і сама структура таких машин, що являє собою вже агрегатну побудову: рама з колесами (ходова система машин), від конструкції якої залежить конструкція самої машини, до цієї рами кріпляться робочі органи у виді незалежних вузлів (у плуга до рами кріпляться корпуса; у просапної сівалки - посівні секції і туковисівні апарати, і т.д.

Але є й інша велика група машин, особливо збиральні, у яких робочі органи встановлюються послідовно один за одним для виконання одного нерозривного технологічного процесу. Тому тут конструктору припадає членувати машину спочатку на значні агрегати (у зернозбирального комбайна, наприклад, - на жатку і молотарку), а потім ці агрегати - на більш дрібні складові частини.

У виді приклада використання базової конструкції з агрегатною побудовою різноманітних виробів роздивимося варіанти різноманітних модифікацій сівалок і інших машин, розроблювальних на єдиній уніфікованій ходовій системі, як на базовій конструкції.

Насамперед, як це потрібно при розробці нового виробу, необхідно зробити обґрунтування вибору базової конструкції. Так, для рішення максимальної уніфікації вузлів і деталей при випуску нових сівалок пропонується в якості базової (вхідної до складу будь-якої, сівалки), використовувати одну уніфіковану ходову систему (УХСС) для зернових, просапних сівалок і інших причіпних машин. При розробці УХСС основна увага приділяється виборові схеми колісного ходу. По-перше, для причіпної сівалки з жорстким кріпленням коліс до рами необхідно вибирати таку схему колісного ходу при якому незалежно від характеру нерівностей поля колеса не буде навіть короткочасного втрачати контакту з ґрунтом. Такою схемою, що забезпечує стійкий контакт опор тіла з любою опорною поверхнею, в механіці прийнято вважати трьохточкову, тобто краще всього варто приймати триколісний хід (рис. 32). По-друге, необхідно враховувати можливість забезпечення шеренгового з'єднання сівалок в багатосівалочні агрегати, тобто колеса варто розташовувати всередині захвату сівалки. По-третє, необхідно передбачити забезпечення транспортування сівалок по дорогах із габаритами по ширині не більш 4 м. до поперечного напрямку з застосуванням самовстановлюючих поворотних коліс.

Рис. 32. Схема базової конструкції УХСС: 1 - рама;

2 - опорно-привідне колесо; 3 - опорне колесо,

- прямування при роботі, - прямування при поперечному транспортуванні.

На підставі проведеного аналізу вибирають триколісний хід із двома передніми опорними колесами, що самовстановлюються, і одним заднім опорно-приводним поворотним колесом. Крім того, аналіз використання сівалок з різною шириною захвату дозволяє приймати для використання УХСС ширину захвату 5,4…5,6 м. Для забезпечення нормального копіювання рельєфу поля сошниками враховуються рекомендації по розставленню опор, а для забезпечення повздовжньої опорної бази, що не повинна перевищувати 2 м. використовується рішення компонування колісного ходу УХСС з усунутої вперед центральною сошниковою групою, що дозволяє наблизити опорно-привідне колесо до передніх опорних коліс до рекомендованої відстані.

Крім всього, необхідно провести аналіз параметрів причепа і його кріплення до рами УХСС таким чином, щоб навантаження на передні колеса під час роботи були оптимально припустимими (див. п. 7.8.2), а також зробити вибір типів і розмірів шин пневмоколіс з урахуванням необхідної вантажопідйомності й екологічно припустимих розмірів тиску їх на ґрунт і т.д.

Як результат, впровадження проведених розробок у виробництво на базі уніфікованої ходової системи як базової конструкції дозволить одержати 1) на виробництві - різке збільшення серійності деталей і вузлів загального призначення, можливість створень на заводі одного складального конвеєра для зернових, просапних і інших сівалок і машин, оперативно вирішувати випуск різноманітних модифікацій машин за рахунок зміни і доповнення комплектації їх необхідними вузлами (легко перебудоване виробництво); 2) при проектуванні - розробляти високо-уніфіковані сімейства сівалок і інших машин, приділяти особливу увагу на розробку необхідних робочих органів і різноманітних комплектацій машин, проводити повузлову модернізацію машин і підтримувати їх високий технічний рівень; 3) в експлуатації - більш раціонально і повно використовувати тракторний парк на польових роботах, замовляти машини з необхідною комплектацією робочих органів, виходячи з конкретних місцевих умов зручніше і дешевше вирішувати питання ремонту машин, рекомендується можливість перед виїздом у поле робити першу заправку бункерів сівалок посівним матеріалом.