Унификация и типизация колесных тракторов семейства «Беларус» Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Т Р А Н С П О Р Т

УДК 629.114.2.01

УНИФИКАЦИЯ И ТИПИЗАЦИЯ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ

СЕМЕЙСТВА «БЕЛАРУС»

Докт. техн. наук ГУСЬКОВ В. В.1, канд. физ.-мат. наук ПАВЛОВ В. В.1, канд. экон. наук ПАВЛОВА В. В.1, канд. техн. наук РАВИНО В. В. , инж. РАДЧЕНКО П. В.1, канд. техн. наук ГУСЬКОВ А. В.2

1 Белорусский национальный технический университет, 2ОАО «Минский автомобильный завод»

Показатели унификации трактора разделяют на основные и дополнительные отраслевые (табл. 1) [1]. Основными показателями унификации являются коэффициенты применяемости Кпр и повторяемости Кп. Коэффициент применяемости определяется как выраженное в процентах отношение числа типоразмеров унифицированных деталей в тракторе, т. е. всей номенклатуры деталей за вычетом оригинальных, к общему числу типоразмеров деталей трактора. Он характеризует уровень общей конструктивной преемственности составных частей в разрабатываемом тракторе. Коэффициент повторяемости определяется как выраженное в процентах отношение повторяющихся деталей трактора к общему числу деталей в тракторе. Он характеризует внутрипроектную унификацию трактора, т. е. насыщенность трактора повторяющимися составными частями. Дополнительные показатели унификации характеризуют отдельные частные ее стороны - насыщенность трактора стандартными и заимствованными, в том числе покупными составными частями и необходимы для оценок состояния межотраслевой, отраслевой и заводской унификации, определения затрат на освоение производства трактора, проекта его цены и др.

Для определения показателей унификации трактор разделяют на составные части - детали или изделия, изготовленные из материала одной марки, без применения сборочных операций (рис. 1). Разделению подлежат все разъемные и неразъемные (сварные, клепаные, напрессованные и др.) сборочные единицы (изде-

лие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями), за исключением покупных изделий - комплектующих, получаемых предприятием в готовом виде и изготовленных по технической документации предприятия-поставщика. Каждое покупное изделие при расчете показателей унификации учитывают как одну единицу, независимо от числа входящих в него деталей. Например, к числу таких изделий относятся двигатель и тяга рулевого управления. В первом случае это несколько сотен деталей, во втором - менее десятка.

Из совокупности образующих трактора деталей и покупных изделий выделяют и исключают при расчете показателей уровня унификации стандартные детали: болты и винты, гайки, шайбы, понки всех видов, шпильки, заклепки, штифты, шплинты, крючки, подвески, ушки, рым-болты, слесарно-сборочный инструмент и принадлежности, пробки, заглушки, прокладки, фирменные и указательные таблички. Расчету показателей унификации трактора предшествует классификация входящих в него деталей, за исключением стандартных и других, оговоренных выше, по группам (рис. 2). Оригинальными (О) считают детали, разработанные впервые для данного трактора и на момент расчета показателей уровня унификации применяемые только в этом тракторе. Когда эта деталь затем применяется в другом выпускаемом тракторе, она перестает считаться оригинальной и переходит в число унифицированных (У), т. е. применяемых в конструкторской документации нескольких изделий.

Наука итехника, № 1, 2013

Таблица 1

Показатели унифицированного трактора

Показатель Расчетная формула Определение величин

Основные показатели: коэффициент применяемости (коэффициент унификации) и — и Апр и — = ^•100% и п - общее количество типоразмеров деталей в изделии (Д); п0 - количество типоразмеров оригинальных деталей (О); пу = пс + пн + пз - количество типоразмеров унифицированных деталей (У); N - общее количество деталей (в штуках)

коэффициент повторяемости Ы-п кп= ' " -100% и

Дополнительные показатели: стандартных общемашиностроительных составных частей кс= 100% и пс = псп + псс - количество типоразмеров стандартных общемашиностроительных деталей (С); псп - количество типоразмеров покупных стандартных общемашиностроительных деталей (Сп); псс - количество типоразмеров покупных стандартных общемашиностроительных деталей собственного изготовления (Сс)

покупных стандартных общемашиностроительных частей кш =-сп-100% и

стандартных отраслевых составных частей ксп = 100% и пн = пнп + пнс - количество типоразмеров стандартных отраслевых деталей (М); пнс - количество типоразмеров покупных стандартных отраслевых деталей собственного изготовления (Мс); пнп - количество типоразмеров покупных стандартных отраслевых деталей (Мп)

покупных стандартных отраслевых составных частей к1ш= 100% и

Коэффициент заимствования: общий кз=—■• 100% и пз - количество типоразмеров заимствованных деталей (З); пзз - количество типоразмеров заимствованных деталей того же завода (Зз); пзс = пзп + пзсс - количество типоразмеров деталей, заимствованных из (для) изделий сторонних заводов (Зс); пзп - количество типоразмеров покупных деталей, заимствованных из (для) сторонних заводов (Зп); пзгд - количество типоразмеров деталей собственного изготовления

того же завода кзз= ^ 100% и

стороннего завода кзс= -100% и

покупных составных частей кзп=-п -100% и

Коэффициент общей применяемости покупных составных частей а +и +11 кп0К = сп "нп "зп -100% 11

Унифицированные детали, в свою очередь, разделяют на стандартные общемашиностроительные (С); стандартные отраслевые (М); заимствованные (З). Внутри каждой из этих групп выделяют детали собственного изготовления и покупные. К стандартным общемашиностроительным относятся детали и покупные изделия, которые выпускаются по государственным и отраслевым стандартам или техническим условиям и разработаны для применения в изделиях двух и более отраслей промышленности.

К стандартным отраслевым относятся детали и покупные изделия, которые выпускаются

по государственным и отраслевым стандартам и альбомам рабочих чертежей унифицированных конструкций и имеют отраслевое назначение. К заимствованным относятся нестандартные детали, заимствованные для данного трактора из любого другого изделия.

По тракторам показатели унификации рассчитывают по количеству, массе и стоимости деталей, так как они отличаются насыщенностью покупными изделиями особой сложности и высокой цены (дизель, изделия гидравлики, гидротрансмиссия; электрооборудование, элементы системы автоматики, шины и др.) и высокой повторяемостью одноименных деталей.

Наука итехника, № 1, 2013

Трактор

Узлы и детали

Группы

х

Узлы и агрегаты

Функциональное назначение

Создание и передача мощности

Двигатель

Муфта сцепления

Зависящие о^В Не зависящие от

мощности мощности

| |

Корпусные детали Фильтры

Подшипники Насосы

Муфты Механизмы

управления

Валы Уплотнения

Шестерни Распределители

Коробка передач

Ведущие мосты

Валы отбора мощности

Приводные валы

Узлы системы охлаждения

Другие

Обеспечение требований агротехники и условий эксплуатации

Несущая система

Ходовая система

Тормозная система

Навесная система

Органы управления

Система стабилизации остова

Система автоматического вождения агрегата

Другие

Обеспечение условий труда и техники безопасности

Сиденье

Агрегаты микроклимата

Светосигнальная и осветительная аппаратура

Система привода тормозов прицепа

Оборудование кабины

Посты управления

Каркас кабины

Другие

Ограничител ь-ные факторы -1-

Удельное давление на почву

Нагрузка на ось

Тяговое усилие

Проходимость

Размеры

Универсальность

Вписываемость в междурядья

Безопасность работы

Агрегатирование

Лимитная цена

Рис. 1. Классификация узлов, агрегатов и деталей трактора

_I-

Учитываемые (А)

Детали

тракторов |

Неучитываемые

Оригинальные (О)

Унифицированные (У)

Стандартные общемашиностроительные (С)

Стандартные отраслевые (М)

Заимствованные (З)

X

I

Из изделий того же завода (Зз)

1

Из изделий других заводов (Зс)

Покупные

(С„)

Собственного изготовления _(Сс) _

Покупные

(М„)

ZZI_

Собственного изготовления _(Мс) _

_С

Покупные

(З„)

X

1_

Собственного

изготовления

_(Згд)_

Рис. 2. Классификация деталей трактора

Наука итехника, № 1, 2013

По результатам расчетов показателей унификации составляют карту унификации трактора по ОСТ 23.2.430-81 с учетом следующих требований. В разделе «Показатели унификации трактора» в основной таблице приводят количество типоразмеров по каждой группе деталей и показатели унификации по количеству деталей, массе, стоимости. Допускается на начальных стадиях проектирования не заполнять графы по покупным изделиям (Сп, Мп, Зп) и не определять коэффициенты Ксп, Кнп, Кзп и Кпок. Для тракторов серийного производства заполнение этих граф обязательно.

В разделе «Повторяемость деталей в изделии» приводят данные о номенклатуре деталей и их количестве (в штуках), а также коэффициенты повторяемости.

В разделе «Основные источники заимствования деталей» перечисляют основные изделия, детали из которых заимствованы в конструкцию данного трактора, а также указывают количество взаимозаменяемых деталей.

В разделе «Общая характеристика унификации трактора» указывают, является ли трактор базовой моделью или модификацией, входит ли в состав семейства тракторов, и если да, то приводится ли коэффициент межпроектной унификации Кму (табл. 2), взамен которого создан данный трактор.

Пример расчета коэффициента межпроектной (взаимной) унификации Кму семейства тракторов «Беларус» приведен в табл. 2.

Коэффициент (%) межпроектной унификации

где j - общее количество однотипных изделий; п, - количество типоразмеров составных частей в изделии; п2 - общее количество типоразмеров составных частей, применяемых в группе изделий; п - общее количество наименований рассматриваемых составных частей в данной группе изделий.

С учетом положений оптимизации показателей унификации и типизации, изложенных

ранее, был произведен расчет этих показателей [2] для тракторов семейства «Беларус».

Результаты расчета показаны на рис. 3 и 4, из которых видно, что унификация базового семейства тягового класса 1.4 («Беларус-82.1, 920, 592, 892, 952, 920.2, 892.2, 952.2, 920.3, 952.2») находится в пределах 81-97 %, что представляет высокую степень унификации.

Следует отметить, что приведенный пример относится к так называемой горизонтальной унификации, т. е. унификации базовой модели с модификациями одного тягового класса.

Таблица 2

Пример расчета коэффициента межпроектной (взаимной) унификации Кму семейства пропашных тракторов «Беларус»

Позиция Наименование составных частей (позиций) Модели тракторов Всего типоразмеров составных частей во всех моделях

1 2 3

1 Двигатель + + + 1

2 Сцепление в коробке передач + + + 1

3 Задний мост + + Д 2

4 Передний мост Д Д Д 3

5 Карданная передача - Д — 1

6 Задние колеса + + Д 2

7 Передние колеса Д Д Д 3

8 Рулевое управление + + Д 2

9 Кабина + + — 1

10 Облицовка + + Д 2

11 Гидросистема + + + 1

12 Задний вал отбора мощности + + + 1

13 Боковой вал отбора мощности — — Д 1

14 Буксирный крюк + + — 1

15 Электрооборудование + + + 1

Примечание. Знаком «+» обозначены одинаковые составные части в различных моделях тракторов; знаком «Д» - оригинальные, неповторяющиеся составные части; знаком «-» - отсутствие данной составной части в данной модели трактора.

Однако следует обратить внимание и на вертикальную унификацию. т. е. унификацию между различными тяговыми классами.

Наука итехника, № 1, 2013

Рис. 3. Унификация колесных тракторов семейства «Беларус»

Рис. 4. Типизация колесных тракторов семейства «Беларус»

Например, унификация между тяговыми классами 3.0 и 4.0 достигает 65,5 %, а между классами 5.0 и 6.0 - более 98 %, между классами 6.0 и 4.0 - 48 %. Те же результаты относятся и к типизации. Приведенные данные показывают высокую степень проработки конструкции тракторов семейства «Беларус» с точки зрения типизации и унификации.

В Ы В О Д Ы

1. Разработанная методика унификации и типизации позволила сократить номенклатуру деталей и удешевить производство тракторов семейства «Беларус».

2. Отмечается высокий уровень унификации и типизации не только внутри класса (горизонтальный уровень), но и между классами (вертикальный уровень).

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Ксеневич, И. П. Проектирование универсально-пропашных тракторов / И. П. Ксеневич. - Минск: Наука и техника, 1980. - 370 с.

2. Пуховой, А. А. Основные положения и практическая реализация создания типоразмерного ряда тракторов «Беларус» / А. А. Пуховой, П. А. Пархомчик, И. Н. Усс // ПО «Минский тракторный завод». - Минск, 2006. - 603 с.

Поступила 22.02.2008

УДК 656.13.05

ВНЕДРЕНИЕ МЕТОДОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ В ГОРОДСКИХ ОЧАГАХ АВАРИЙНОСТИ

Канд. техн. наук, доц. КАПСКИЙ Д. В.1, докт. техн. наук, проф. РЯБЧИНСКИЙА. И.2

1 Белорусский национальный технический университет, 2 Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет

В процессе многолетних расчетно-экспе-риментальных исследований дорожного движения на регулируемых перекрестках и искусственных неровностях выявлены случаи несоответствия существующей организации движения и применяемых технических средств регулирования объективным закономерностям движения. Это позволило наметить и в ряде случаев разработать ряд рекомендаций по совершенствованию организации дорожного движения и технических средств регулирования с целью повышения качества дорожного движения, в первую очередь его безопасности [1, 2].

Переходной интервал в светофорном цикле - это время от момента выключения зеленого сигнала в предыдущем направлении до момента включения зеленого сигнала в после-

дующем конфликтном направлении. Он необходим для бесконфликтной передачи приоритета от одного направления к другому. За это время последние транспортные средства предыдущего направления должны освободить все конфликтные точки до того, как к ним подойдут первые транспортные средства последующего направления. В отличие от других параметров светофорного цикла переходной интервал должен быть не меньше и не больше требуемого. Однако на практике, если недостаточные переходные интервалы встречаются редко, то избыточные - довольно часто. Ясно, что если переходной интервал недостаточен, то в критических конфликтных точках - самых удаленных для предыдущего направления и самых ближних для последующего направ-

Наука итехника, № 1, 2013