Визначення взаємозамінності та її види

Сучасне виробництво машин, обладнання, приладів, їх експлуатація і ремонт ґрунтується на використанні принципів взаємозамінності деталей, складових одиниць і агрегатів.

Взаємозамінність – це властивість незалежно виготовлених деталей (складових одиниць, агрегатів) займати свої місця в машині без додаткових операцій обробки і виконувати при цьому свої функції відповідно до технічних умов. Ці деталі (складові одиниці, агрегати) повинні відповідати певним правилам, нормам, тобто повинні бути стандартизованими. Тому взаємозамінність ґрунтується на стандартизації і є однією з необхідних умов при виконанні робіт із уніфікації та стандартизації.

Спочатку досягли взаємозамінності з метою швидкої заміни пошкоджених чи спрацьованих деталей в процесі експлуатації машин на нові. Це прискорювало, полегшувало і здешевлювало експлуатацію і ремонт машин.

З розвитком багатосерійного і масового виробництва переваги взаємозамінності почали все ширше використовувати і при виробництві машин. На сучасному етапі складання більшості машин, у тому числі тракторів, автомобілів, комбайнів здійснюється на конвеєрі, а це стало можливим лише завдяки виготовленню взаємозамінних деталей.

Взаємозамінність поділяється на:

- повну і неповну (обмежену);

- зовнішню і внутрішню;

- функціональну і розмірну.

Повна взаємозамінність забезпечує можливість складати або заміняти при ремонті деталі, вузли і агрегати відповідно до технічних умов без будь-яких операцій добору чи припасування (припилювання, шабрення, притирання тощо).

Повна взаємозамінність має такі переваги при виготовленні, ремонті і в процесі експлуатації машин й обладнання:

- спрощується розбирання і складання при ремонті й експлуатації, яке полягає у простому з’єднанні деталей чи вузлів;

- процес складання точно нормується за часом, його можна організовувати потоковим методом;

- полегшується експлуатація машин і обладнання, тому що будь-яку пошкоджену чи спрацьовану деталь можна легко замінити запасною.

При неповній взаємозамінності потрібні операції добору чи припасовування або регулювання з’єднань за допомогою регулюючих пристроїв.

Неповна взаємозамінність застосовується у таких випадках:

1) при груповому підбиранні (селективне складання) деталей, виготовлених з розширеними допусками, з наступним вимірюванням і сортуванням на групи для складання по однойменних групах з меншими (груповими) допусками;

2) при регулюванні з’єднань за допомогою компенсаторів для усунення різниці між сумарною похибкою вихідної (замикаючої) ланки ланцюга і допустимої похибки цієї ланки, яка визначається із умов нормального функціонування виробу.

Зовнішня взаємозамінність характеризує розміри і форму приєднувальних поверхонь виробів та їх основні експлуатаційні показники. Наприклад, зовнішня взаємозамінність двигунів дозволяє цілком замінювати один двигун на інший. Підшипники кочення замінюють по зовнішньому і внутрішньому кільцях; електродвигуни – взаємозамінні по напрузі і частоті обертання, а також по розмірам приєднувальних поверхонь.

Внутрішня взаємозамінність характеризується точністю розмірів деталей, які входять до складових одиниць, агрегатів, виробів. Наприклад, взаємозамінність шариків чи роликів підшипників кочення, деталі двигуна, коробки передач тощо.

Функціональна взаємозамінність характеризує не тільки можливість складання чи заміни при ремонті будь-яких деталей, вузлів, але й забезпечення оптимальних технічних і експлуатаційних показників (міцність, надійність, потужність тощо).

Наприклад, зубчасте колесо повинно не тільки без будь-яких операцій припасовування займати своє місце в машині але і передавати необхідний крутний момент, характеризуватися відповідним передаточним відношенням і мати достатній технічний ресурс.

Взаємозамінний насос гідросистеми трактора, крім точності приєднувальних розмірів, повинен забезпечувати задану подачу (продуктивність), розвивати відповідний тиск і мати достатній технічний ресурс.

Таким чином, функціональна взаємозамінність характеризується геометричними і фізико-механічними параметрами деталей, а також функціональними параметрами.

Від похибок функціональних параметрів безпосередньо залежить експлуатації показники виробу. Наприклад, зміна зазору між, поршнем і гільзою змінює потужність двигуна.

Використання принципу взаємозамінності дозволяє в широких межах здійснювати спеціалізацію і кооперацію підприємств, що дає велику економію праці і засобів завдяки застосуванню більш продуктивного спеціалізованого обладнання, комплексної механізації і автоматизації виробничих процесів.

Виробництво сучасного трактора чи автомобіля неможливе без кооперації заводів. Будь-який тракторний чи автомобільний завод одержує взаємозамінні деталі, складові одиниці і агрегати з багатьох спеціалізованих заводів.

При експлуатації і ремонті машин в умовах сільськогосподарського виробництва взаємозамінність має особливе значення. Вихід з ладу навіть однієї деталі трактора, автомобіля чи сільськогосподарської машини призводить до простою цілих агрегатів чи комплексів. Швидке усунення несправності в польових умовах можливе тільки при використанні взаємозамінних частин.

Ремонт сільськогосподарської техніки також економічно ефективний тільки при використанні взаємозамінних запасних частин, виготовлених на спеціалізованих заводах чи відновлених на спеціалізованих ремонтних підприємствах.

Рівень взаємозамінності виробництва характеризується коефіцієнтом взаємозамінності:

- для виготовлення машин К_В= ,

де Т_В – трудомісткість виготовлення взаємозамінних деталей і вузлів даної

машини, люд.-год.;

Т₃ – загальна трудомісткість виготовлення даної машини, люд.-год.

- для складальних робіт

К_В =

де Т₃ - трудомісткість складальних робіт, люд.-год.;

Т_пр – трудомісткість робіт припасовування, люд.-год.;

Т_гр.вз - трудомісткість робіт за методом групової (селективне складання

взаємозамінності, люд.-год.

При наближені до одиниці підвищується технічний рівень виробництва.