Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Качество машин ЛЕКЦИИ.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
3.57 Mб
Скачать

2.14 Агрегатирование

Агрегатирование заключается в создании машин путем сочетания унифицированных агрегатов, представляющих собой автономные узлы, устанавливаемые в различном числе и комбинациях на общей станине.

Наиболее полное выражение этот принцип получил в конструкции агрегатных металлообрабатывающих станков. Такие станки создают на основе унифицированных блоков (обрабатывающие блоки, корпуса - сочетатели, механизмы синхронизации, поворотные столы, корпусы общего назначения, станины, тумбы, вспомогательные узлы, системы подачи смазочно-охлаждающих жидкостей, электроуправление, гидроприводы).

Изделие в процессе обработки по большей части остается неподвижным. К нему с разных сторон подводят соответствующим образом настроен­ные блоки; операции обработки происходят одновременно, что весьма ускоряет технологический процесс.

Основные преимущества агрегатирования: сокращение сроков и стоимости проектирования и изготовления машин, упрощение обслуживания и ремонта, возможность переналадки машин для обработки разнообразных деталей.

Метод агрегатирования весьма перспективен. Помимо металлорежущих станков он применим для ряда других машин-орудий.

Частичным агрегатированием является использование стандартизированных узлов и агрегатов из числа серийно выпускаемых промышленностью (редукторов, насосов, компрессоров), а также заимствование с серийно изготовляемых изделий узлов и агрегатов (коробок скоростей, дифференциалов, механизмов переключения, муфт, фрикционов).

2.15 Комплексная нормализация

Близок к агрегатированию метод комплексной нормализации, применяемый для агрегатов простейшего типа (емкостей, отстойников, выпарных установок, смесеприготовительных установок, широко используемых в химической и пищевой промышленности).

Простота конструктивных форм этих агрегатов позволяет нормализовать все или почти все элементы их конструкции. Нормализации по типоразмерам поддаются обечайки резервуаров, днища, крышки, лазы, люки, арматура (клапаны, задвижки), лапы крепления, стойки. Нормализуют также целые узлы (теплообменники, приводы мешалок, дозирующие устройства) и т. д.

Особенностью аппаратов этого типа является широкое применение вспомогательного покупного оборудования (насосов, вакуум - насосов, фильтров, конденсатоотводчиков, приборов контроля и управления, средств автоматизации).

Из нормализованных деталей, унифицированных узлов и покупного оборудования можно компоновать:

- аппараты с одинаковым рабочим процессом, но с различными размерами и производительностью;

- аппараты одинакового назначения, но с различными параметрами рабочего процесса (давлением, вакуумом, температурой);

- аппараты разного назначения и с разным рабочим процессом.

2.16 Унифицированные ряды

В некоторых случаях возможно образование ряда производных машин различной мощности или производительности путем изменения числа главных рабочих органов и применения их в различных сочетаниях. Такие ряды называют семейством, гаммой или серией машин. Этот способ применим к машинам, мощность или производитель­ность которых зависит от числа рабочих органов.

Метод обеспечивает следующие технологические и эксплуатационные преимущества:

- упрощение, ускорение и удешевление процессов проектирования и изготовления машин;

- возможность применения высокопроизводительных методов обработки унифицированных деталей;

- уменьшение сроков доводки и освоения опытных образцов (благодаря отработанности главных рабочих органов);

- облегчение эксплуатации;

- сокращение сроков подготовки обслуживающего технического персонала и сроков ремонта машин, а также упрощение снабжения запасными деталями.

Классическим примером образования унифицированных машин является создание рядов четырехтактных двигателей внутреннего сгорания на основе унифицированной цилиндровой группы, и частично унифицированной шатунно-поршневой группы.

Сочетание цилиндров ограничивается условием уравновешенности сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс и условием равномерного чередования вспышек. Удовлетворяющие этим условиям сочетания представлены на рисунке 2.5.

Повышенной степенью унификации отличаются двухвальные двигатели (XIII…XVI), у которых наряду с цилиндровой группой полностью унифицированы шатунно-поршневая группа и коленчатые валы.

Так как мощность двигателя пропорциональна числу цилиндров, то представленный ряд двигателей позволяет теоретически получить семейство двигателей с очень широким диапазоном мощностей. Если мощность одного цилиндра равна, например 100 л.с., то возможный диапазон ряда равен 200…3000 л.с.

Однако из всех многочисленных схем, представленных в табл. 3, практически при­меняют сравнительно немногие.

Двигатели с малым числом цилиндров (<4) отличаются неравномерностью крутящего момента и плохой уравновешенностью.

Двигатели с большим числом цилиндров (>24) применяют редко из-за сложности обслуживания и увеличенной вероятности появления неполадок.

Неприемлемы рядные двигатели с малым углом развала (VII), затрудняющим разме­щение всасывающих и выхлопных трубопроводов между цилиндрами.

В категории малых и средних мощностей (автомобильные, тракторные и другие транспортные двигатели) чаще всего применяют схемы II, III, IV, V; в категории больших мощностей (судовые двигатели) - схемы IX, XI, реже XXIII, XXIV.

Звездообразные схемы (XVII…XXII) широко применяли для авиационных поршневых двигателей воздушного охлаждения.

Другая область применения метода унифицированных рядов - это роторные машины-орудия. Так как производительность роторных машин пропорциональна числу операционных блоков, установленных на машине, то из унифицированных блоков можно создать ряд машин разной произ­водительности. В отличие от поршневых двигателей, число блоков, кото­рое можно установить на роторной машине, практически не ограничено и зависит лишь от заданной производительности.

Наряду с изменением числа операционных блоков на роторных машинах можно менять блоки, приспосабливая машину к выполнению различных операций. Это - пример сочетания метода унифицированных рядов с методами конвертирования или агрегатирования.