Метод 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 (главным образом ротативных), производительность которых пропорциональна длине ротора (шестеренные, коловратные и лопаточные насосы, компрессоры Рута, 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, редукторов и коробок скоростей путем увеличения длины зубьев колес с сохранением их модуля.

Метод базового агрегата

В основе этого метода лежит применение базового агрегата, превращаемого в машины различного назначения путем присоединения к нему специального оборудования. Наибольшее применение метод имеет в строительстве дорожных машин, подвижных кранов, погрузчиков, укладчиков, снегоочистительных, а также специализированных самоходных машин. Базовым агрегатом в данном случае обычно является тракторное или автомобильное шасси, выпускаемые серийно. Монтируя на шасси дополнительное оборудование, получают серию машин различного назначения.

Широко применяют метод базового агрегата при создании сельскохозяйственных машин.

Присоединение специального оборудования требует разработки дополнительных механизмов и агрегатов (коробок отбора мощности, подъемных и поворотных механизмов, лебедок, реверсов, фрикционов, тормозов, механизмов управления, кабин). Эти агрегаты, в свою очередь, можно в значительной мере унифицировать.

Конвертирование

При методе конвертирования базовую машину или основные ее элементы используют для создания агрегатов различного назначения, иногда близких, а иногда различных по рабочему процессу.

Примером конвертирования может служить перевод поршневых двигателей внутреннего сгорания с одного вида топлива на другой, с одного вида теплового процесса на другой (с цикла искрового зажигания на цикл с воспламенением от сжатия).

Бензиновые карбюраторные двигатели сравнительно легко конвертировать в газовые. Для этого достаточна замена карбюратора смесителем и изменение степени сжатия (достигаемое проще всего изменением высоты поршней) и некоторые второстепенные конструктивные переделки. В целом двигатель остается тем же.

Конвертирование бензинового или газового двигателя в дизель представляет собой более трудную задачу, главным образом, ввиду присущих дизелям повышенных рабочих усилий, обусловленных высокой степенью сжатия и большим давлением вспышки. Следовательно, конвертируемый двигатель должен обладать значительными запасами прочности. Конвертирование в данном случае заключается в замене карбюратора топливным насосом и форсунками (или насос - форсунками), изменении степени сжатия (смена головок цилиндров, увеличение высоты поршней или изменение конфигурации их днищ).

Другим примером конвертирования является перевод поршневых воздушных компрессоров на иной рабочий агент (газ, аммиак, фреон). В этом случае при переделке необходимо учитывать различные физические и химические свойства рабочих агентов и соответственно выбирать материалы рабочих деталей.

Примером конвертирования агрегатов, сильно различающихся по рабочему процессу, может служить преобразование двигателя внутреннего сгорания в поршневой компрессор. Конвертирование в данном случае включает замену головок двигателя клапанными коробками с соответствующим изменением механизма распределения и требует значительных переделок.

Компаундирование

Метод компаундирования (параллельного совмещения) заключается в параллельном соединении машин или агрегатов с целью увеличения общей мощности или производительности установки.

Спариваемые машины могут быть или установлены рядом, как независимые агрегаты, или связаны друг с другом синхронизирующими, транспортными и т. п. устройствами или, наконец, конструктивно объединены в один агрегат.

Примерами совмещения первого типа являются парная установка судовых двигателей, работающих каждый на свой винт, а также установка двух или большего числа двигателей в крыльях самолета. Помимо повышения общей мощности (при затруднительности создания двигателя большой мощности), этот способ иногда помогает удачно решить другие задачи. Так, параллельная установка судовых двигателей увеличивает маневренность судна, особенно на малом ходу.

Установка нескольких двигателей на самолетах облегчает виражиро-вание и выруливание на земле. Применение нескольких двигателей до известной степени увеличивает также надежность установки: при выходе из строя одного из двигателей можно продолжать рейс, хотя и с пониженной скоростью.

Примером совмещения второго типа является параллельная установка машин-орудий группами (по 2…3). Ее применяют в автоматических линиях, когда производительность отдельной машины, входящей в поток, значительно уступает производительности всей линии. Такая установка требует разделения потока на два или больше потоков (соответственно числу параллельно устанавливаемых машин) с последующим соединением их в один.

Примером совмещения третьего типа является сдваивание или страивание линейных машин-орудий, т. е. объединение нескольких рабочих трактов на общей станине. В результате получается многолинейная параллельно-поточная машина с производительностью, повышенной соответственно числу трактов.

Модификация

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

В качестве примера модификации можно привести приспособление машины для работы в различных климатических условиях. Переделка в данном случае сводится преимущественно к замене материалов. В машинах, работающих во влажном тропическом климате, применяют коррозионностойкие сплавы, в машинах, эксплуатируемых в областях с суровым климатом - хладостойкие материалы, системы смазки приспосабливают к работе при низких температурах.

Другой пример - модификация стационарных машин для работы в морском транспорте. Здесь задача заключается во всемерном облегчении машины путем замены тяжелых сплавов (чугун) легкими (алюминиевыми) и введении материалов, устойчивых против коррозии во влажном морском воздухе и при соприкосновении с морской водой.

Модификация машин, предназначенных для работы в условиях соприкосновения с активными химическими агентами, заключается в защите их от вредных воздействий путем введения усиленных уплотнений и применения химически стойких материалов.

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

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).