В качестве примера, иллюстрирующего влияние условий работы литой детали в машине на выбор конструкции этой детали, может служить изображенный на Рис. 1 корпус центробежного насоса. Корпус, рассеченный горизонтальной плоскостью 1, состоит из кожуха О, подшипников L и промежуточных стенок К. Крышка кожуха и подшипники, а также верхняя часть промежуточных стенок обозначены на чертеже буквами O′, L′, К′.
Рис.1. Типовые решения конструкции отливки корпуса центробежного насоса.
Вес корпуса составляет почти 70% веса насоса, а время на его обработку и сборку - около 30-40% времени изготовления всего насоса. Поэтому необходим тщательный анализ конструкции корпуса. При анализе следует учитывать трудоемкость изготовления машины, возможность запуска ее в серийное производство, обеспечение простоты монтажа, ремонта, обслуживания и т. д. Исследование необходимо провести для нескольких типовых конструкций насоса.
Анализ показывает, что для такого корпуса может быть предложено пять типовых конструкторских решений. По первому решению весь корпус состоит из двух литых частей (Рис. 1, а). В этом случае кожух О образует одну отливку вместе с подшипниками L и промежуточными стенками К. Другая отливка - крышка кожуха О′ - соединена вместе с деталями К′. Такое решение обозначено OLK- Отливка получается весьма сложной и трудоемкой. Изготовление ее потребует большой опытности и высокой квалификации персонала, а также наличия мощных подъемно-транспортных средств.
Необходимо фрезерование поверхностей стыка обеих половинок корпуса (поверхность 1) и оснований подшипников 2, а также расточка подшипников и уплотнителей 3 и 4. Однако при этом сборка корпуса проста.
При втором решении основание кожуха и подшипники совмещены в одну отливку, а промежуточные стенки отливаются отдельно (обозначение OL + + К). В этом случае (Рис. 1, б) отливка получается более простой, но ее обработка становится сложнее, так как требуется дополнительная обработка промежуточных стенок и расточка канавок 5 большого диаметра для установки этих промежуточных стенок. Для последней операции необходим крупный расточный станок. В данном случае монтаж насоса будет более сложным, чем при первом решении.
Третье решение состоит в том, что основание кожуха, подшипники и промежуточные стенки (Рис. 1, е) отливаются отдельно (обозначение О + L + К) отливка упрощается, но усложняется механическая обработка, так как обрабатывается поверхность 6; кроме того, более сложным будет монтаж насоса.
При четвертом решении (Рис. 1, г) крышка и основание кожуха вместе с подшипниками составляются из трех отдельных отливок; промежуточные стенки изготовляются тоже отдельно (обозначение О3L + К). Отливка упрощается, однако время на механическую обработку увеличивается, так как дополнительно обрабатываются поверхности 7; кроме того, обработка составных частей кожуха должна выполняться на крупных карусельных станках. Монтаж насоса также усложняется.
При пятом решении (Рис. 1, д) основание кожуха и его крышка отливаются из трех отдельных частей, отдельно отливаются подшипники и промежуточные стенки (обозначение О3 + LK). Отливка еще более упрощается, однако увеличивается число составных частей, а также продолжительность механической обработки и монтажа насоса.
Результаты анализа часто сводят в таблицу, содержащую оценку по баллам (считая, например, идеальное решение равным 10 баллам), учитывая при этом сложность и трудоемкость изготовления отливки, механической обработки и монтажа, необходимость применения специальных металлообрабатывающих станков, технологичность для серийного производства, простоту ремонта,, удобство обслуживания и т. п.
На Рис. 2, другом примере, изображены контурными линиями два 20-тонных пресса для прошивки отверстий. Как видно из чертежа, благодаря перестановке двигателя и насоса, а также в связи с другими конструктивными изменениями, значительно уменьшены размеры пресса и почти на половину сокращен вес отливок (с 9,5 до 5 Т).
Рис. 2. Контурный чертеж двадцатитонного пресса для прошивки отверстий (пунктирные линии для пресса типа 7А720; сплошные линии для пресса типа ЭНИИМС).
На Рис. 3 представлены различные конструкции корпуса коробки скоростей в зависимости от способа монтажа валов и зубчатых колес. В первом решении (Рис. 3, а) предусмотрен осевой монтаж шпинделя и валов, поэтому корпус коробки сделан неразъемным. Во втором решении (Рис. 3, б) шпиндель смонтирован сверху, а валы по оси; в этом случае применяется частичное разделение корпуса. В третьем решении (Рис. 3, в) предусматривается осевой монтаж шпинделя и верхний монтаж трех валов, поэтому корпус разделен по их осям. Верхняя часть корпуса является одновременно крышкой корпуса.
 Рис. 3. Различные конструкции корпуса коробки скоростей металлообрабатывающего станка.
Опубликовано: 2014.08.31 Обновлено: 2014.09.09 | 
