Доводка машин в эксплуатации

С целью создания надежных и долговечных машин необходимо тщательно изучать опыт эксплуатации. Работа конструкторских организаций над машиной не должна заканчиваться государственными испытаниями опытного образца и сдачей машины в серийное производство.

Доводка машины по-настоящему начинается после ввода ее в эксплуатацию. Эксплуатационная проверка лучше всего позволяет обнаружить и устранить слабые места конструкции.

Недостатки машины особенно наглядно выясняются при ремонте. Поэтому обязательна тесная и непрерывная связь конструктора с ремонтными предприятиями. Заводам-изготовителям массовой и крупносерийной продукции полезно иметь собственные ремонтные подразделения, как лаборатории изучения машин и школы повышения качества конструирования.

Представляет интерес система организации ремонта на машиностроительных предприятиях США. По данным обследования 356 фирм, проведенного Институтом Экономики, в 46% случаев руководители конструкторских отделов заводов являются руководителями ремонтных цехов; в 18% - ремонтные цехи подчинены руководителям конструкторских отделов, в 24% - другим службам и только в 12% случаев ремонтные цехи являются самостоятельными единицами. Таким образом, в 64% случаев ремонтные цехи в той или иной форме непосредственно связаны с конструкторскими отделами. Эта тенденция не является случайной, представляя собой результат планомерной политики приобщения конструкторов к ремонтному делу, как средства повышения качества конструирования.

При изучении дефектов необходимо отличать случайные дефекты от систематических. Случайные дефекты обычно обусловлены неудовлетворительностью контроля и недостаточностью технологической дисциплины на заводе-изготовителе. Систематические дефекты свидетельствуют о неудовлетворительности конструкции и требуют незамедлительного внесения исправлений в выпускаемые машины.

Наблюдение за работой машины в эксплуатации должно быть включено в планы работ конструкторских организаций наряду с проектированием и составлять значительную долю бюджета времени конструктора. Будучи оторванным от эксплуатации, конструктор не сможет совершенствоваться и никогда не достигнет вершин конструкторского мастерства.

2.5 Стоимость машины

Снижение стоимости машиностроительной продукции представляет собой комплексную задачу: производственную и конструкторскую. Резко уменьшает стоимость изготовления машин рационализация производства (механизация и автоматизация производственных процессов, концентрация технологических операций, специализация заводов, производственное кооперирование и др.).

Эти меры осуществимы и дают наибольший эффект при больших масштабах производства и стабильности продукции. Здесь на первый план выступает роль конструктора. Он должен заложить в конструкцию предпосылки изготовления одной модели в течение длительного периода времени при наибольшем возможном масштабе выпуска, т. е. создать конструкцию, обладающую широкой применяемостью и ресурсами развития и совершенствования.

Большое значение имеет уменьшение числа типоразмеров машин путем рационального выбора типажа и параметров машин. Сокращение многомодельности позволяет повысить серийность производства с выигрышем в стоимости изготовления.

Важно обеспечить технологичность конструкций.

Под технологичностью понимают совокупность признаков, обеспечивающих наиболее экономичное, быстрое и производительное изготовление машин с применением прогрессивных методов обработки при одновременном повышении качества, точности и взаимозаменяемости частей.

В понятие технологичности следует ввести также признаки, обеспечивающие наиболее производительную сборку изделия (технологичность сборки) и наиболее удобный и экономичный ремонт (технологичность ремонта).

Технологичность зависит от масштаба и типа производства. Штучное и мелкосерийное производство предъявляет к технологичности одни требования, крупносерийное и массовое - другие. Признаки технологичности специфичны для деталей различных групп изготовления.

Большой экономический эффект дают унификация и нормализация деталей, узлов и агрегатов.

Унификация

Унификация состоит в многократном применении в конструкции одних и тех же элементов, что способствует сокращению номенклатуры деталей и уменьшению стоимости изготовления, упрощению эксплуатации и ремонта машин.

Унификация конструктивных элементов позволяет сократить номенклатуру обрабатывающего, мерительного и монтажного инструмента. Унификации подвергают посадочные сопряжения (по посадочным диаметрам, посадкам и классам точности), резьбовые соединения (по диаметрам, типам резьб, посадкам и классам точности, размерам под ключ), шпоночные и шлицевые соединения (по диаметрам, формам шпонок и шлицев, посадкам и классам точности), зубчатые зацепления (по модулям, типам зубьев и классам точности), фаски и галтели (по размерам и типам) и т. д.

Унификация оригинальных деталей и узлов может быть внутренней в (пределах данного изделия) и внешней (заимствование деталей с иных машин данного или смежных заводов).

Наибольший экономический эффект дает заимствование деталей с серийно изготовляемых машин, когда детали можно получить в готовом виде. Заимствование деталей с машин единичного производства, машин, снятых или подлежащих снятию с производства, а также находящихся в производстве на предприятиях других ведомств, когда получение деталей невозможно или затруднительно, имеет только одну положительную сторону: проверенность деталей опытом эксплуатации. Во многих случаях и это оправдывает унификацию.

Унификация марок и сортамента материалов, электродов, типоразмеров крепежных и других нормализованных деталей, подшипников качения и т. д. облегчает снабжение завода-изготовителя и ремонтных предприятий материалами, нормалями и покупными изделиями.

Степень унификации оценивают коэффициентом , который представляют как отношение:

-числа унифицированных деталей к общему числу деталей изделия

;

-веса унифицированных деталей к общему весу изделия

;

- стоимости унифицированных деталей к стоимости изделия

.

Недостаток первого показателя состоит в том, что он не учитывает удельное значение унифицированных деталей в конструкции машины. Второй показатель учитывает долю веса унифицированных деталей в общем весе машины. Наиболее правилен третий показатель. Однако определение его затруднительнее, чем первых.

Степень внутренней унификации можно оценивать коэффициен­том повторяемости

,

где - число наименований деталей изделия;

- общее число деталей изделия.

Этот коэффициент, легко определяемый на основании сводной спецификации, суммарно характеризует совершенство конструкции со стороны сокращения номенклатуры деталей. В хороших конструкциях = 40…60%.

Для дифференцированной оценки применяют следующие показатели. Степень унификации оригинальных деталей

,

где - число унифицированных оригинальных деталей;

- общее число оригинальных деталей.

Степень унификации элементов конструкции

где - число принятых типоразмеров данных элементов;

- общее число данных элементов в изделии.

Нормализация

Нормализация есть регламентирование конструкции и типоразмеров широко применяемых машиностроительных деталей (крепежные детали, втулки, фитинги, штуцеры, ниппели, масленки, сальники, детали управления, рукоятки, маховики, штурвалы и т.д.), узлов и агрегатов (муфты, краны, задвижки, смазочные устройства, насосы, лубрикаторы, фильтры, редукционные клапаны, узлы пневмо- и гидроприводов и т. д.).

Существуют нормали общесоюзные, отраслевые и ведомственные. Почти в каждой специализированной проектной организации нормализуют типовые для данной отрасли машиностроения детали и узлы.

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

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, удовлетворяющий потребностям проектируемого класса машин.

Преимущества нормализации реализуются в полной мере при централизованном изготовлении нормалей на специализированных заводах. Это разгружает машиностроительные заводы от трудоемкой работы изготовления нормалей и упрощает снабжение ремонтных предприятий запасными частями.

Степень нормализации оценивают коэффициентом

,

где - число нормализованных деталей;

- общее число деталей в изделии.

Для успешного осуществления нормализации необходимо, чтобы нормали имели высокое качество. 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 существующими нормалями.