6.4 Последовательное развитие машин

Придание машине резервов развития позволяет систематически совершенствовать машину и поддерживать ее показатели на уровне возрастающих требований техники. Метод развития избавляет от необходимости периодической замены устаревающих моделей, обеспечивает на долгие годы стабильный выпуск одной конструкции, дает большой экономический эффект и является одним из главных способов снижения стоимости машиностроительной продукции.

Резервы, закладываемые в конструкцию, зависят от назначения машины. У тепловых машин исходная модель должна обладать резервом рабочего объема, ресурсами увеличения частоты вращения и улучшения теплового процесса. Машины-орудия, для которых на первом плане стоит производительность, должны иметь ресурсы повышения быстроходности, увеличения объема и диапазона выполняемых операций.

Во всех случаях следует обеспечить запасы прочности и жесткости исходной модели. Это не значит, что базовая модель должна быть перетяжеленной. Важно усилить наиболее напряженные детали и узлы.

Огромное значение имеет рациональность силовой схемы машины, определяющая общую, присущую конструкции способность к форсировке. Совершенствование машин нередко требует последующего введения дополнительных агрегатов (редукторов, коробок скоростей, средств автоматизации). Необходимо обеспечить их установку без ломки конструкции машины, оставляя для них место и в некоторых случаях заранее предусматривая привалочные поверхности и крепежные точки.

Наряду с использованием исходных резервов следует непрерывно совершенствовать машину, пользуясь появляющимися с течением времени технологическими и конструктивными приемами и добиваясь снижения массы, энергоемкости, повышения долговечности, надежности, степени автоматизации, увеличения удобства обслуживания.

Примером описываемого направления является отечественный авиационный двигатель АМ-34, который просуществовал в общей сложности 15 лет и благодаря непрерывной модернизации оставался на каждом этапе лучшим в мире авиационным двигателем своего класса. За это время мощность его была повышена с 800 до 1800 л. с. за счет применения наддува, повышения частоты вращения, использования высокооктанового, устойчивого против детонации топлива. Срок службы возрос с 200 до 1000 ч. В результате совершенствования двигатель последней модели сохранял мощность на высотах до 6000 м. КПД винтомоторной установки был повышен в результате применения редуктора частоты вращения и винта с изменяемым шагом. Масса двигателя вследствие введения дополнительных агрегатов (нагнетателя и редуктора) несколько увеличилась; однако удельная масса снизилась почти вдвое (с 0,9 до 0,5 кг/э. л. с.).

Это было достигнуто за счет запасов рабочего объема, заложенных в исходную модель, и систематической модернизации двигателя без изменения основной конструкции и исходных геометрических параметров.

Наряду с модернизацией, осуществляемой заводом-изготовителем, возможно использование резервов, заложенных в машину, также в промышленности, эксплуатирующей данные машины.

Металлорежущие станки с повышенной прочностью, жесткостью и вибростойкостью оказалось возможным без переделок использовать для новых методов скоростного и силового резания. Станки малой жесткости пришлось в новых условиях реконструировать.

Метод резервов и последовательного развития машины в отличие от других, рассмотренных выше методов снижения стоимости Машиностроительной продукции, универсален и применим ко всем категориям и классам машин, в том числе и уникальным.