24.1.2.2. Нормализация. Нормализация есть регламентирование конструкции и типоразмеров широко применяемых машиностроительных деталей, узлов и агрегатов.

Нормализация дает наибольший эффект при сокращении числа применяемых типоразмеров нормалей, т.е. при их унификации. В практике проектных организаций эта задача решается выпуском ограничителей, содержащих минимум нормалей, удовлетворяющих потребностям проектируемого класса машин.

Нормализация ускоряет проектирование, облегчает изготовление, эксплуатацию и ремонт машин и при целесообразной конструкции нормализо­ванных деталей способствует увеличению надежности машин.

Нельзя согласиться с распространением среди конструкторов (особенно конструкторов творческого склада) пренебрежительным отношением к стандартам. Стандартизация является фактором снижения себестоимости машин и ускорения проектирования. Однако непременным условием является высокое качество стандартов, непрерывное их совершенствование в уровень с прогрессом техники.

Кроме того, применение нормалей не должно стеснять творческую инициативу конструктора и препятствовать поискам новых, более рациональных конструктивных решений. При конструировании машин не следует останавливаться перед применением новых решений в областях, охватываемых нормалями, если эти решения имеют явное преимущество, перед нормалями.

24.2. Технологичность не может служить определяющим началом конструирования. Главным направлением конструирования является повышение качества машин, их надежности и долговечности в рамках выполнения ТЗ. Технология должна обеспечить всеми имеющимися в ее распоряжении средствами решение этих основных задач, но не диктовать направление конструирования.

24.2.1. Надежность машин.

Надежность машин характеризуют средневероятным временем бесперебойной работы машины (средневсроятная выработка машины за один отказ) в функции продолжитель­ности эксплуатации или средневероятной частотой отказов, а также плотностью распре­деления отказов за период работы машины.

Теория надежности, прогнозируя отказы, наиболее часто встречающихся на практике, может служить ценным подспорьем в руках машиностроителя. На долю последнего выпадает главная, активная часть задачи - устранение слабых мест конструкции и повышение ее надежности в целом. Привлекая все современные конструкторские и технологические приемы принципиально возможно (во всяком случае для многих категорий машин) добиться полного устранения отказов, за исключением аварийных, чисто случайных.

Пути повышения надежности. Надежность машин в первую очередь определяется прочностью и жесткостью конструкции. Рациональ­ными способами повышения прочности, не требующими увеличения массы, являются: применение выгодных профилей и форм, максимальное исполь­зование прочности материала, по возможности равномерная нагрузка всех элементов конструкции.

Целесообразные способы повышения жесткости - правильный выбор схемы нагружения, рациональная расстановка опор, придание конструкциям жестких форм.

Во вторую очередь надежность зависит от создания комфортных условий для работы шарикоподшипников, т.к. до 25÷30% отказов происходит по причине выхода ш\п из строя. Меры по улучшению работы ш\п сводятся к повышению точности посадочных мест под ш\п, уменьшению перекосов колец ш\п, введению предварительного натяга, обеспечению должной смазки и охлаждения.

В третью очередь надежность машины зависит от эффективности охлаждения обмоток на всех режимах, т.к. пробой и выгорание обмоток по причине перегрева дает практически такой же % отказов, что и шарикоподшипники.

В четвертую очередь надежность повышает прогрессивная технология изготовления, высокая культура производства, строгое соблюдение технологического режима и тщательный контроль продукции на всех стадиях изготовления, начиная с операций изготовления деталей и кончая сборкой изделия.

В пятую очередь на надежность влияет субъективный фактор в обслуживании, поэтому операции по регламентным работам следует сводить к минимуму.

24.2.2. Долговечность машин.

Повышение надежности неразрывно связано с повышением долговечности, причем, как правило, стоимость изготовления деталей определяющих долговечность и следовательно надежность машины незначительна по сравнению со стоимостью изготовления машины.

Отсюда вытекает важный практический вывод: стремясь, как общее правило, к удешевлению машины, не надо жалеть затрат на изготовление деталей, определяющих долговечность и надежность машин. Не следует скупиться и на исследовательские работы по изысканию новых материалов и технологических приемов, повышающих долговечность и надежность.

24.3. Методика компоновочных работ.

24.3.1. Конструктивная преемственность.

Конструктивная преемственность - это использование при про­ектировании предшествующего опыта машиностроения данного профиля и смежных отраслей, введение в проектируемый агрегат всего полезного, что есть в существующих конструкциях машин. Почти каждая совре­менная машина представляет собой итог работы конструкторов несколь­ких поколений.

Изучая историю развития любой отрасли машиностроения, можно обнаружить огромное многообразие перепробованных схем и конструктивных решений. Многие из них, исчезнув­шие и основательно забытые, возрождаются через десятки лет на новой технической основe и снова получают путевку в жизнь. Изучение истории позволяет избежать ошибки

и повторения пройденных этапов и вместе с тем наметить перспективы развития машин.

Особенно важно изучение исходных материалов при разработке новой конструкции. Основная задача заключается в правильном выборе замысла машины. Частные конструктивные ошибки исправимы в процессе изготовления и доводки, машины. Ошибки же в параметрах и в основном замысле машины не поддаются исправлению и нередко ведут к провалу конструкции. На этом этапе не следует щадить ни времени, ни усилий на изыскания. Здесь более, чем где либо, действительно правило: «семь раз отмерь один раз отрежь».

Выбору замысла должно предшествовать полное исследование всех факторов, определяющих жизнеспособность машины. Необходимо изучить опыт выполненных зарубежных и отечественных машин, провести срав­нительный анализ их достоинств и недостатков, выбрать правильный прототип; выяснить тенденции развития.

Наряду с изучением опыта той отрасли машиностроения, в которой

работает данная конструкторская организация, следует использовать опыт других, даже отдаленных по профилю отраслей машиностроения. Это расширяет кругозор конструктора и обогащает арсенал eго конструкторских

средств. Иногда конструктор бьется над созданием какого-либо специализированного узла или агрегата, нового для конструкции данной машины, тогда как подобные узлы давно разработаны в других отраслях машиностроения и апробированы длительной эксплуатацией.

Все сказанное выше можно резюмировать образной формулой - при создании новой машины конструктор должен смотреть вперед, оглядываться

назад и озираться по сторонам.

Направление конструктивной преемственности не означает ограничения творческой инициативы. Проектирование каждой машины представляет огромное поле деятельности для конструктора. Только не следует изо­бретать уже изобретенного и не забывать правило, сформулированное еще в начале XX века: меньше изобретать, больше конструировать.