1. Анализ существующих принципов (методов) конструирования

Принцип изменения линейных размеров

При этом методе с целью получения различной производительности машин и агрегатов изменяют их длину, сохраняя форму поперечного сечения. Метод применим к ограниченному классу машин, производительность которых пропорциональна длине ротора (мешалки, вальцовые машины и т.д.)

Степень унификации при этом методе невелика. Унифицируются только торцовые крышки корпусов и вспомогательные детали. Главный экономический выигрыш дает сохранение основного технологического оборудования для обработки роторов и внутренних полостей корпусов. Частным случаем применения данного метода является увеличение нагружаемости зубчатых передач увеличением длины зубьев колес с сохранением их модуля.

Принцип секционирования

Метод секционирования заключается в разделении машины на одинаковые секции и образования производных машин набором унифицированных секций.

Секционированию хорошо поддаются многие виды транспортно-подъемных устройств (ленточные, цепные транспортеры). Секционирование в данном случае сводится к построению каркаса машин из секций и составлению машин различной длины с новым несущим полотном. Особенно просто секционируются машины со звеньевым несущим полотном (ковшевые элеваторы, пластинчатые транспортеры с полотном на основе втулочно-роликовых цепей), у которых длину полотна можно изменять изъятием или добавлением звеньев.

Экономичность образования машин этим способом мало страдает от введения отдельных нестандартных секций, которые могут понадобиться для приспособления длины машины к местным условиям.

Секционированию поддаются также дисковые фильтры, пластинчатые теплообменники, центробежные, вихревые и аксиальные гидравлические насосы. В последнем случае набором секций можно получить ряд многоступенчатых насосов различного давления, унифицированных по основным рабочим органам.

Модифицирование

Модифицированием называют переделку машины с целью При­способления ее к иным условиям работы, операциям и видам; продук­ции без изменения основной конструкции.

Модифицирование машины для работы в различных климатических условиях

сводится преимущественно к замене материалов. В машинах, работающих в

5

жарком и влажном климате (машины тропического испол­нения), применяют коррозионно-стойкие сплавы, в машинах, эксплуати­руемых в областях с суровым климатом (машины арктического испол­нении), - хладостойкие материалы; системы смазки приспосабливают к ра­боте при низких температурах.

Модифицирование стационарных машин для работы в морском тран­спорте (машины морского исполнения) заключается во всемерном облег­чении машины заменой тяжелых сплавов (чугуна) легкими (алюминие­выми) и введением материалов, устойчивых против коррозии во влажном морском воздухе и при соприкосновении с морской водой.

Сложнее модифицирование машин с целью их приспособления к раз­личным операциям или изделиям. В этом случае метод модифициро­вания тесно смыкается с методом агрегатирования.

Принцип универсализации

Универсализация преследует цели расширения функций машин, увеличения диапазона ими выполняемых операций, расширения номенклатуры обрабатываемых деталей. Она увеличивает приспособляемость машин к требованиям производства и повышает коэффициент их использования. Главное экономическое значение универсализации заключается в том, что она позволяет сократить число объектов производства. Одна универсальная машина заменяет несколько специализированных, выполняющих отдельные операции.

Расширить функции и области применения машин можно следующими способами: введением дополнительных рабочих органов, приданием сменного оборудования, введением регулирования с целью увеличения номенклатуры обрабатываемых изделий, регулированием главных показателей.

В качестве примера универсализации можно привести продольные строгально-фрезерные станки, совмещающие операции строгания и фрезерования, а также блюминги-слябинги, рассчитанные на выпуск заготовок и для профильного (блюмов), и для листового (слябов) проката.

Универсализации хорошо поддаются многие сельскохозяйственные машины. Придавая базовой машине вспомогательное навесное или прицепное оборудование, можно создать многофункциональную машину с увеличенным сезоном использования.

Важно определить целесообразную степень универсализации. Универсальные машины, рассчитанные на слишком большую номенклатуру изделий или диапазон операций, сложны по конструкции, громоздки и неудобны в обслуживании. Иногда целесообразнее создавать ряд машин, каждая из которых имеет умеренную степень универсализации. В целом ряд охватывает всю необходимую номенклатуру.

6

Параметрические ряды

Параметрическими рядами называют ряды машин одинакового назначения с регламентированными конструкцией показателями и града­циями показателей. Во многих случаях целесообразно положить в основу ряда единый тип машины, получая необходимые градации изменением ее размеров. При сохранении геометрического подобия модификаций ряда. Такие ряды называют размерное - подобными или просто раз­мерными.

В других случаях целесообразно установить для каждой градации свой тип машин со своими размерами. Такие ряды называют типоразмерными.

Унифицированные ряды

В некоторых случаях возможно образование ряда производных машин различной мощности или производительности путем изменения числа главных рабочих органов и их применения 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.