Компоновка машины — это синтез и относительное пространственное размещение функциональных узлов. Основные требования к компоновке машин: технико-экономические, эксплуатационные и эстетические. Компоновка машин решается совместно с разработкой технологической и кинематической схем. Она тесно связана с формой и размерами обрабатываемых деталей, используемыми режущими инструментами, околостаночными загрузочными и разгрузочными механизмами и т. д.

Компоновка. Проработка конструкций сборочных единиц и деталей

16 Фев 2009

Перейти к комментариям Оставить отзыв

Компоновка машины, конструктивных сборочных единиц (узлов) неотделима от выбора конструктивного решения. Ее проводят на всех стадиях разработки.

Компоновка, как известно, предопределяет расчлененность машины на сборочные единицы (узлы), взаимное их расположение, соразмерность объемов и эргономические требования, от которых зависят эстетические достоинства изделия.

Компоновку начинают с решения главных вопросов - выбора рациональной кинематической схемы, определяющих размеров и форм машины, необходимых для взаимодействия ее с другими устройствами и удобства обслуживания (включая и сборку-разборку при ремонте). При компоновке не следует заниматься проработкой мелких деталей, нужно идти от общего к частному. Однако необходимо с самого начала придавать деталям технологически целесообразные формы.

Компоновку ведут на основе нормальных размеров (диаметров посадочных поверхностей, размеров шпоночных и шлицевых соединений, параметров резьбовых соединений и т. д.), разработанных на базе основных рядов ГОСТ 8032-89. В максимальной степени следует использовать унифицированные стандартные или нормализированные детали в целях большего применения однотипных исполнительных сборочных устройств.

В процессе проектирования часто обнаруживают незамеченные ранее недостатки, для устранения которых приходится разрабатывать новые варианты или возвращаться к ранее отклоненным. Ошибочно, если конструктор сразу задается одним направлением, выбирая или первый пришедший в голову вариант конструкций, или принимая за образец шаблонную конструкцию. Отдельные узлы не всегда получаются с первых попыток. Это не должно смущать конструктора. Иногда переходят к проработке следующего узла детали, выполняют необходимый расчет. После некоторого перерыва на конструкцию сложного узла смотрят по-иному, недостатки, допущенные в период первой проработки, становятся более явными.

Не следует жалеть времени и усилий на проработку конструкции, рассмотрение вариантов и их оценку. Более глубокая проработка в конечном счете дает выигрыш в стоимости, сроках изготовления и доводки, технико-экономических показателях машины.

Если габаритные размеры проектируемого объекта допускают, то прочерчивание ведут в масштабе 1:1. При этом легче выбрать нужные размеры и сечения деталей, составить представление о соразмерности частей конструкции, прочности и жестокости деталей и конструкции в целом. Кроме того, такой масштаб облегчает дальнейшую разработку конструкции, включая деталировку. Если размеры проектируемого объекта не позволяют применить масштаб 1:1, то прочерчивают в натуральную величину отдельные агрегаты и узлы.

Узлы машины в целом должны иметь простое конструктивное решение, не вызывающее затруднений при ее сборке. При компоновке и вычерчивании отдельных сборочных единиц (узлов) машины или аппарата в целом, инженер должен учитывать композиционную целостность, пропорциональную соразмерность и масштабность, отражение в форме работы материала. Он должен мысленно представлять себе и доступность, и последовательность монтажа сборки и разборки при ремонте, заранее выбрать инструменты и приспособления, при помощи которых эти операции будут осуществляться. Должны быть учтены антропометрические данные человека. Такой постоянный самоконтроль позволит избежать принятия неконструктивных и нетехнологичных решений, неувязок, а порой и ошибочных решений.

Назначение двигателей

Двигателями внутреннего сгорания называют энергетические установки базовых машин, которые преобразуют тепловую энергию топлива, сгорающего в цилиндрах, во вращательное движение коленчатого вала и в механическую работу.

Двигатели внутреннего сгорания обеспечивают независимость базовых машин и агрегатируемых с ними навесных и прицепных дорожно-строительных машин от внешних источников питания, возможность работы их в отдаленных районах, использование в любое время суток, в различных климатических условиях и самостоятельный переход машин с одного строительного объекта на другой.

В основном на гусеничных и колесных тракторах и шасси применяют дизельные и карбюраторные (бензиновые) двигатели.

Дизельные двигатели (дизели) используют как основные энергетические установки для создания тягового усилия базовой машины, перемещения ее, гидравлического привода навесных и прицепных орудий, а также вспомогательных целей (управления тормозами, рулевым управлением, электроосвещения). Основным дизелем в процессе эксплуатации машины управляют в основном с 8бочего места, из кабины машиниста.

Карбюраторные двигатели на тракторах и шасси применяют для запуска основного двигателя.

К отличительным особенностям дизельных двигателей относятся простота конструкции и надежность в работе,, экономичность, легкость запуска и управления, надежность пуска в летнее время и в условиях холодного климата, устойчивость работы. Двигатели хорошо воспринимают перегрузки в условиях резко переменных режимов работы бульдозеров, бульдозеров-рыхлителей, скреперов и грейдеров, могут работать в запыленных условиях, приспособлены к выполнению технического обслуживания и ремонта.

Двигатели внутреннего сгорания, устанавливаемые на тракторах и шасси, называют автотракторными.

Пусковой двигатель

Пусковым двигателем или электростартером первоначально раскручивают коленчатый вал с маховиком. Когда поршень перемещается из верхнего положения вниз со скоростью уп, кулачок вала нажимает на клапан. Воздух из атмосферы через воздухоочиститель заполняет внутреннюю полость рабочего цилиндра. Затем клапан закрывается и при движении поршня по инерции вверх сжимает воздух в цилиндре. В сжатый воздух насосом через форсунку распыляется под большим давлением дизельное топливо, и под действием высокой температуры и сжатия горючая смесь самовоспламеняется. Давление в камере сгорания цилиндра мгновенно повышается, и поршень газами выталкивается вниз, производя механическую работу и рабочий ход.

При подходе к крайнему нижнему положению поршня открывается выхлопной клапан и отработанные газы вырываются в атмосферу через выхлопную трубу.

Движением вверх поршень осуществляет последний цикл выхлоп отработанных газов и очищение полости цилиндра для всасывания свежей порции воздуха. После этого цикл повторяется. За одну минуту тихоходные дизели осуществляют 1000... 1200, быстроходные — до 2200 рабочих циклов.

В карбюраторном четырехтактном двигателе процессы протекают аналогичным образом, в той же последовательности. Исключением является то, что горючая смесь приготавливается в карбюраторе сразу после воздухоочистителя. Вместо форсунки в камере сгорания установлена электрическая свеча, которая в конце сжатия горючей смеси образует искру. Искра поджигает смесь, и продукты сгорания под давлением воздействуют на поршень. Он опускается, выполняя рабочий цикл.

Так как из четырех тактов только один является рабочим, одно цилиндровый четырехтактный двигатель работает очень неравномерно. Чтобы исключить это, применяют маховик, который устанавливают на выходе коленчатого вала.