4.2.4. Метод агрегатування машин і механізмів

Кожна машина може бути розчленована на декілька агрегатів (вузлів). Розчленування машин проводиться на основі структурного аналізу їх складових частин, що дозволяє виділити агрегати з урахуванням застосування їх у ряді інших машин. Потім ці агрегати уніфікуються, стандартизуються, виготовляються незалежно один від одного і володіють повною взаємозамінністю за всіма експлуатаційними показниками і приєднувальними розмірами.

Агрегатування - метод стандартизації, який полягає в утворенні виробів шляхом компонування їх із обмеженої кількості стандартних і уніфікованих деталей, вузлів і агрегатів, що мають геометричну та функціональну взаємозамінність. Агрегатування забезпечує поширення області застосування машин шляхом заміни їх окремих вузлів і блоків, можливістю компонувати машини, прилади, устаткування різного функціонального призначення. Цей метод дає змогу також збільшити номенклатуру машин і устаткування, яке виробляється за рахунок модифікації їх (7 основних типів і утворення різних виробів.

Метод агрегатування використовується при створенні контрольно-вимірювальних приладів, які можуть компонуватись із уніфікованих блоків, датчиків, вимірювальних головок, елементів пневматичних приладів; у радіоелектроніці - при проектуванні різноманітної радіоелектронної апаратури на основі прогресивного функціонально-вузлового методу.

Впровадження уніфікації та агрегатування позбавляє від необхідності створювати кожну машину як оригінальну, єдину в своєму роді, а в більшості випадків досить перекомпонувати ті, що є, використовуючи вже спроектовані й освоєні виробництвом складальні одиниці й агрегати. Агрегатування спрощує виготовлення, збирання та експлуатацію виробів, знижує їх металоємність.

Найважливішою перевагою агрегатованого обладнання є можливість багаторазового застосування стандартних елементів у новому компонуванні машин і обладнання при зміні або конструктивній зміні об'єкта виробництва.

З точки зору положення теорії механізмів і машин агрегатування потрібно розглядати як метод конструювання машин з уніфікованих і стандартних деталей та складальних одиниць багаторазового використання, шляхом зміни характеру з'єднань і просторового поєднання цих складальних одиниць стосовно до нових або технологічних умов, що змінилися, і завдань.

Уніфікація і агрегатування дозволяють на основі базової моделі створювати ряд похідних однакового призначення, але з різними експлуатаційними показниками (за потужністю, продуктивністю) або машин різного призначення, що виконують якісно інші операції.

Метод базового агрегату полягає в приєднанні до базової моделі машини спеціального обладнання (агрегатів), внаслідок чого отримують ряд похідних машин різноманітного призначення.

Автомобілі, трактори і самохідні колісні та гусеничні машини-знаряддя широкі використовуються як екскаватори, канаво- і тунелекопачів, бульдозерів, розпушувачів, навантажувачів, самохідних кранів, тягачів і для багатьох будівельно-дорожніх, меліоративних та інших робіт. Незважаючи на різноманітність функції, що виконуються конструкція основних вузлів у всіх указаних машин однакова, що робить можливим їх уніфікацію та агрегатування.

За допомогою методу агрегатування в сільському господарстві створено багато універсальних машин: 435 найменувань технічних засобів (із 1082 машин для основних культур) можна використати в декількох виробничих процесах або на різних культурах і в різні терміни. Крім того, 232 машини можуть одночасно виконувати декілька операцій (комбайни, комбінована сівалка і культиватори-рослинопідживлювачі), з них 9 агрегатів і машин суміщають операції передпосівного обробітку ґрунту і посіву.

У прискоренні технічного прогресу в галузях народного господарства, що вимагає частої змінюваності або модернізації виробів, які виготовляються, агрегатування є найбільш прогресивним методом конструювання, що забезпечує отримання великого економічного ефекту в народному господарстві.

На основі базового агрегатування розроблений ряд універсальних машин, зокрема кормозбиральні комбайни, косарки, навантажувачі з великою кількістю змінних робочих органів, а також універсальні кормороздавачі-змішувачі, гранулятори-брикетировщики, інкубатори, привідні станції, універсальні елементи тросо-дискових кормороздавачів і багато Інших машин, їх складальних одиниць та агрегатів.

Використовуючи уніфікацію 12 основних агрегатів, Могилівський автомобільний завод (МОАЗ) для машин потужністю 180-280 к. с. і навантаження на міст 5-20 т створив базові одноосний і двовісний тягачі та автомобілі-самоскиди, вантажопідйомністю 18 т. На базі цих машин за допомогою заводів будівельного, дорожнього і комунального машинобудування створено та виготовляється 14 різновидів машин. Створюється ще 18 типорозмірів автомобілів, тягачів, дорожньо-будівельних і сільськогосподарських машин, а всього може бути побудовано понад 100 типорозмірів різних машин. Рівень уніфікації тягачів і автомобілів становить 86 - 90 %, машин-знарядь – 60-70%. Сумарний річний ефект тільки за рахунок підвищення якості, в тому числі довговічності, становить близько 80 млн. крб. Створення і організація виробництва нових машин на базі уніфікованих агрегатів на заводі МОАЗ займає 10 місяців замість необхідних раніше 5 років.

Велика й ефективна робота щодо уніфікації і агрегатування тракторів проведена на Мінському тракторному заводі (МТЗ). Так, на базі трактори МТЗ-50 були створені наступні 10 уніфікованих колісних і гусеничних модифікацій тракторів: 1 -МТЗ-52 (підвищеної прохідності з 4 ведучими колесами); 2 - МТЗ-50 на напівгусеничному ходу; 3 - МТЗ-50Х (для обробітку і прибирання бавовнику); 4 - Т-50К (крутосхильних для роботи в гірських умовах); 5 - Т-54В (виноградників); 6 - Т-54Л (лісогосподарський); 7 - Т-54С (буряківницький); 8 - Т-54А (садовий); 9 - Т-54Д (портальний двомоторний для одночасної обробки двох міжрядь виноградників); 10 - МТЗ-52Н (низькоклиренський для роботи на схилах).

Усе вказані трактори мають однакові двигуни, зчеплення, коробку передач, головну передачу, стернове управління, енергоустаткування тощо. Уніфіковані агрегати виготовляються на спеціалізованих заводах і постачаються МТЗ.

Англійська філія американської фірми "Сатр" в 1970 р. в Англії провела порівняльні випробування тракторів МТЗ-52 і тракторів 11 найбільш відомих фірм інших країн. Випробування виявили чудові якості радянського трактора порівняно з більшістю іноземних тракторів. На міжнародних виставках і ярмарках тракторам МТЗ-50 і МТЗ-52, що мають державний Знак якості, були присуджені 5 золотих, одна срібна і одна бронзова медалі. Експортне постачання цих тракторів значно перевищує постачання всіх інших вітчизняних моделей і становить близько - 60 % загального обсягу тракторів, що поставляються. Вони постачаються в 57 країн світу (Францію, Італію, Канаду, Англію та ін.).

Проведення уніфікації та агрегатування, впровадження системи управління якістю продукції дозволили підвищити ресурс тракторів МТЗ-50 і МТЗ-52 в 2 рази, скоротити трудомісткість їх обслуговування в експлуатації в 2 і втрати від браку – в 1,5 раза.

Потрібно відзначити велику і ефективну роботу МАЗ і БеЛАЗ щодо створення

автомобілів і тягачів великої вантажопідйомності. Так, МАЗ на основі уніфікованих агрегатів створив конструктивно-уніфікований ряд (27 моделей) великовантажних автомобілів потужністю 180-250 к. с. з навантаженням на вісь 10 т і вантажопідйомністю від 8 до 30 т. Деталі та агрегати цих автомобілів уніфіковані на 86-92 %. Швидкість автомобілів – 75-90 км/год. Завод освоює автомобіль з напівпричепом вантажопідйомністю 35,5 т і швидкістю 90 - 95 км/год. Усі технічні показники автомобілів МАЗ знаходяться на рівні світових. Завод отримав 2,5 млн крб. економії тільки при створенні нового ряду автомобілів. Упровадження ж поліпшених автомобілів дасть економічний ефект близько 60 млн крб. у рік.

БеЛАЗ виготовив самоскид вантажопідйомністю 80 т, на базі якого створений тягач з напівпричепом вантажопідйомністю 120 т. Утворюється конструктивно-уніфікований ряд автомобілів і тягачів з ще більшою вантажопідйомністю.

Аналіз стану виробництва, можливостей уніфікації та агрегатування і народногосподарської потреби дозволив сформулювати пропозиції про створення, загальнодержавної системи машин-знарядь і спеціалізованого автотранспорту на основі міжгалузевих рядів уніфікованих агрегатів цих машин та їх виготовленні на спеціалізованих заводах. За попередніми розрахунками, реалізація цієї системи може дати річну економію і збільшити продуктивність праці в 2-2,5 раза.