скачать рефераты

МЕНЮ


Впровадження нової конструкції пружної муфти

2. Зчіпні або керовані, які дозволяють зчіпляти або розчіпляти вали в процесі роботи та під час зупинки.

3. Самокеровані або автоматичні, що зчіпляють вали при зміні роботи машини.

4. Запобіжні - які роз’єднують вали, якщо навантаження або швидкість обертання приводу перевищує допустимі значення.

Параметри основних типів муфт регламентовані стандартами або нормалями заводів-виробників та проектних організацій.

Експлуатаційною характеристикою муфт є обертальний момент, який передається нею , та діаметр вала , на який насаджується муфта. Конкретний типорозмір муфти вибирається в залежності від умов експлуатації по таблицям згідно залежності:


,


де  – розрахунковий обертальний момент;  - коефіцієнт запасу, що вибирається в залежності від виду приводу;  - номінальний обертальний момент на валу.

Далі детальніше розглянемо групу пружних муфт, до яких належить інноваційна пропозиція даної роботи.

Пружні муфти служать для зменшення динамічних навантажень, що передаються з’єднуваними ними валами. Крім того, ці запобігають резонансним коливанням з’єднуваних валів та дозволяють дещо компенсувати неточності взаємного розташування валів.

Пружні муфти мають наступні властивості:

1. Здатність пом’якшувати поштовхи та удари. Кінетична енергія удару при цьому частково поглинається і переходить в тепло, частково акумулюється пружними елементами, перетворюючись на потенційну енергію деформації.

2. Пружні муфти можуть служити засобом захисту від резонансних крутильних коливань, що виникають в механізмі внаслідок нерівномірності обертання.

3. Пружні муфти допускають порівняно великі зміщення осей з’єднуваних валів. При цьому, завдяки деформації пружного елемента, вали та опори навантажуються порівняно малими силами та моментами.

Пружні муфти характеризуються:

·  жорсткістю (або зворотною величиною – піддатливістю), що являє собою залежність відносного кута повороту напівмуфти від величини обертального моменту;

·  демпфіруванням, тобто здатністю необоротно поглинати механічну енергію;

·  енергоємність, що являє собою роботу пружної деформації муфти при дії деякого обертального моменту. Енергоємність є порівняльною характеристикою муфт і не може бути використана при динамічних розрахунках машин з пружною муфтою.

Розрізняють муфти постійної (лінійні) та змінної (нелінійні) жорсткості. Жорсткість муфти визначаться як похідна від обертального моменту по куту закручування

 


і є величиною змінною, залежною від  . Характер цієї залежності визначається конструкцією муфт, а для муфт з неметалевими пружними елементами ще температурою та законом зміни навантаження в часі. Нелінійні муфти можуть мати жорстку або м’яку характеристику. В лінійній муфті обертальний момент пропорційний куту закручування. Жорсткість нелінійних муфт зазвичай зростає із збільшенням деформації, тому м’які при невеликих навантаженнях нелінійні муфти із збільшенням навантаження працюють більш жорстко (муфти з жорсткою характеристикою). Ця особливість нелінійних муфт є особливо корисною, коли навантаження в машині зростає пропорційно квадрату швидкості. Використання в цьому випадку лінійної муфти призводить до великого кута повороту напівмуфт на високих швидкостях або до зайвої жорсткості на низьких. При залежності моменту опору від швидкості обертання валу і роботі машини в дорезонансному режимі відношення робочої швидкості обертання до критичної в агрегаті з лінійною муфтою різко зростає із збільшенням навантаження. Запас стійкості падає. В нелінійній муфті із збільшенням навантаження зростає жорсткість і з тією ж тенденцією змінюється власна частота системи. Критична частота обертання агрегату із збільшенням навантаження суттєво зростає.

Нелінійні муфти мають перевагу при розгоні машини і особливо під час вибігу при її зупинці. При відсутності навантаження, що часто має місце при вибігу, критична частота обертання агрегату з нелінійною муфтою лежить близько до нуля. В цій області навряд чи можливі більші коливання, оскільки при їх виникненні відповідно змінюється критична частота обертання. В агрегаті з лінійною муфтою проходження області резонансу при вибігу займає значно більше часу і коливання можуть досягти значної величини. Якщо після вимкнення двигуна навантаження не скидається, резонансні коливання в агрегаті з нелінійною муфтою будуть менші за коливання в агрегаті з лінійною муфтою.

Жорсткість пружних муфт залежить від багатьох факторів, в тому числі і від якості виготовлення, і часто задається у вигляді графіків. При роботі пружних муфт завжди мають місце втрати енергії на тертя (зовнішнє та внутрішнє), що супроводжує деформацію її пружних елементів і їх переміщення відносно інших елементів.

При всьому різноманітті конструкцій пружних муфт їх можна поділити на дві основні групи в залежності від матеріалу пружних елементів: з неметалевими та з металевими пружними елементами. Основний матеріал неметалевих пружних елементів – гума, яка володіє наступними перевагами: високими еластичністю та здатністю демпфірування, а також електроізоляційною здатністю. Металеві пружні елементи муфт являють собою різноманітні стальні пружини або стальні пружинні стержні, пластини або пакети пластин.

Детальніше розглянемо муфти з неметалевими пружними елементами, оскільки до цього виду належить інноваційна пропозиція даної роботи.

Пружні властивості гуми характеризують модулями пружності першого  і другого  роду, між якими в силу сталості об’єму гуми при деформуванні існує співвідношення . Міцність технічної гуми суттєво залежить від її складу. Міцність при вулканізації гуми до металу (при гарній її якості) близька до міцності самого металу.

Дамо характеристику кільком найпоширенішим представникам даного виду муфт.

Найбільш простою і поширеною серед муфт з неметалевими пружними елементами є муфта пружна втулочно-пальцева (рис. 2.1.1.). Її розміри в залежності від номінального моменту нормалізовані ДСТУ 2128–93 (замість ГОСТ 21424–93). Вона складається з двох напівмуфт, насаджених на кінці з’єднуваних валів; стальних пальців, закріплених в одній з напівмуфт гайками з посадкою на конус; пружних гумових втулок. Дозволяється заміна пружних втулок набором кілець з цього ж матеріалу. Широке застосування в машинобудуванні цієї муфти, особливо у приводах електродвигунів, пояснюється такими її перевагами, як легкість виготовлення, простота пружних елементів, зручність їх заміни та надійність. Напівмуфти виготовляються з чавуну СЧ21, сталі 30 або стального лиття 35Л. Матеріал пальців – сталь 45. Розрахунок муфти складається з перевірочного розрахунку пружних елементів на зминання та перевірочного розрахунку пальців на згин.


Муфта пружна з зірочкою (рис. 2.1.2.) складається з двох напівмуфт с двома чи трьома торцевими кулачками трапецеїдального перерізу кожна.

Рис. 2.1.2. Муфта пружна з зірочкою















Кулачки входять у відповідні западини проміжного між напівмуфтами пружного елементу - зірочки, виготовленої з гуми. Дана муфта є компактною та надійною в експлуатації. Матеріал напівмуфт - сталь Ст3. Такі муфти допускають більші кутові та радіальні зміщення, ніж втулочно-пальцеві. Відповідно вищою є демпфіруюча здатність. Поверхні зірочок перевіряють на зминання.

В машинобудуванні застосовують цілий ряд пружних муфт, у яких пружні гумові елементи працюють на кручення і на зсув. До таких муфт відносяться, наприклад, муфти з пружними оболонками. Муфта з тороподібною оболонкою (рис. 2.1.3.) складається з двох напівмуфт, пружної оболонки, яка по формі нагадає автомобільну шину, і двох кілець, які за допомогою гвинтів закріплюють оболонку на напівмуфтах. Розміри регламентуються ДСТУ 2124–93 (замість ГОСТ 20884–82). Навантажувальна здатність муфти залежить від конструкції та матеріалу оболонки і корду; наближену перевірку гумової оболонки можна виконати по напруженню кручення і по напруженню зсуву. Переваги муфти: здатність компенсувати значні неточності встановлення з’єднуваних валів, легкість складання, розбирання і заміни пружного елемента. Муфти з пружними оболонками мають перспективи широкого застосування у вітчизняному машинобудуванні.

Отже, муфти з неметалевими, переважно гумовими, пружними елементами отримали досить широке використання в сучасному машинобудуванні завдяки відносній простоті конструкції та дешевизні виготовлення, високим компенсаційним властивостям і гарній здатності демпфірування. Вони володіють також гарною електроізолюючою здатністю і т.д. Через низьку міцність гум і пластмас в порівнянні з металевими ці муфти застосовуються для передачі малих і середніх обертальних моментів. Довговічність гумових елементів нижче, ніж стальних. Гума поступово втрачає свої пружні властивості – старіє. Однак через значні переваги муфт з неметалевими пружними елементами розробка нових та удосконалення існуючих конструкцій муфт цього типу є досить перспективним напрямком.


2.2 Дослідження конкурентних позицій на ринку муфт з неметалевими пружними елементами


На сучасному етапі світового розвитку конкуренція як рушійна сила змушує виробників товарів постійно шукати нові шляхи підвищення їхньої якості, зниження ціни, підвищення якості сервісу. У зв'язку з дефіцитністю ресурсів постає нова проблема – економія ресурсів у споживачів товарів за рахунок спрощення їхньої конструкції й підвищення якості.

Передовий закордонний досвід свідчить, що якість, безперечно, є найбільш вагомою складовою конкурентоспроможності, але разом з тим, можливості реалізації продукції, крім якості, визначаються значним числом параметрів і умов, більшість з яких розповсюджується не тільки на товар, але і на підприємство, фірму і навіть країну.

У сучасній економіці головним напрямком фінансово-економічної і виробничо-збутової стратегії кожного торгового підприємства стає підвищення конкурентноздатності для закріплення його позицій на ринку з метою одержання максимального прибутку.

Конкурентноздатність товару – вирішальний фактор його комерційного успіху на розвитому конкурентному ринку. Це багатоаспектне поняття, що означає відповідність товару умовам ринку, конкретним вимогам споживачів не тільки по своїм якісним, технічним, економічним, естетичним характеристиках, але і по комерційним і іншим умовам його реалізації (ціна, терміни постачання, канали збуту, сервіс, реклама). Більш того, важливою складовою частиною конкурентноздатності товару є рівень витрат споживача за час експлуатації.

Інакше кажучи, під конкурентноздатністю розуміється комплекс споживчих і вартісних характеристик товару, що визначають його успіх на ринку, тобто перевагу саме цього товару над іншими в умовах широкої пропозиції конкуруючих товарів аналогів. І оскільки за товарами стоять їхні виробники, то можна з повною підставою говорити про конкурентноздатність відповідних підприємств, об'єднань, фірм, так само як і країн, у яких вони базуються.

Будь-який товар, що знаходиться на ринку, фактично проходить там перевірку на ступінь задоволення суспільних потреб: кожен покупець купує той товар, що максимально задовольняє його особисті потреби, а вся сукупність покупців – той товар, що найбільше повно відповідає суспільним потребам, ніж конкуруючі з ним товари.

Тому конкурентноздатність (тобто можливість комерційно вигідного збуту на конкурентному ринку) товару можна визначити тільки порівнюючи товари конкурентів між собою. Іншими словами, конкурентноздатність – поняття відносне, чітко прив'язане до конкретного ринку і часу продажу. І оскільки в кожного покупця є свій індивідуальний критерій оцінки задоволення власних потреб, конкурентноздатність здобуває ще й індивідуальний відтінок.

За роки трансформації економіки машинобудівний комплекс країни зазнав тривалої руйнівної кризи, реформування відносин власності, структурних деформацій і вийшов на шлях адаптації до умов ринкової кон'юнктури та освоєння нових промислових ринків. Ці процеси супроводжувалися значними втратами виробничого і кадрового потенціалу, більше ніж двократним скороченням частки продукції машинобудування в промисловому виробництві, зниженням активності в інноваційно-інвестиційній діяльності тощо. Протягом останніх 5–6 років у машинобудуванні помітні певні позитивні тенденції, проте більшість продукції, що випускається вітчизняними заводами-виробниками, на жаль, не задовольняє вимог сучасного ринку, не є конкурентноздатною як за техніко-економічними, так і за естетичними показниками. Низька частка бюджетного фінансування науково-технічної сфери, недостатня платоспроможність підприємств щодо фінансування власних прикладних досліджень і розробок, різке зниження рівня творчої активності винахідників та реалізаторів, низька інноваційна спрямованість прямих іноземних інвестицій, висока енергоємність виробничих процесів, відсутність програми приватизації організаційних одиниць у сфері науки призвели до занепаду колишніх заводів-гігантів.

Зокрема, аналізуючи пропозицію муфт на українському ринку, виявилось, що переважна більшість підприємств не є безпосередніми товаровиробниками, а реалізують продукцію таких закордонних фірм як R+W, Vulkan, Continental Gummhwerke, Stromag (Німеччина), Paulstra (Франція), PSP Pohony (Чехія), Shinko (Японія) та ряду інших. Серед небагатьох підприємств, які випускають муфти самостійно можна назвати наприклад ТОВ "Придніпровський механічний завод", ВАТ "Малинський ливарно-механічний завод".

Тому для дослідження даного питання варто розглянути діяльність світових лідерів з виробництва пружних муфт.

1. VULKAN є міжнародною компанією, що працює в сфері трансмісійних технологій. Компанія була заснована в 1889 році і складається з чотирьох підрозділів – VULKAN Kupplungs und Getriebebau, VULKAN Lokring, KrampeHarex та SeaCom. Головний підрозділ підприємницької групи знаходиться в м. Херне в Німеччині. Міжнародна діяльність підтримується 15-ма філіями та 30-ма представництвами у 24-х країнах світу.




Щороку близько 8% прибутків від продажу продукції інвестується в науково-дослідницьку діяльність та розвиток. Інноваційна діяльність у поєднанні з постійним самовдосконаленням є основою успішного функціонування організації.

За роки існування компанії високо пружні муфти VULKAN здобули світову репутацію, яка поширюється й надалі. В головному підрозділі компанії виготовляються муфти для різноманітного застосування:

·     в головних та допоміжних приводах кораблів, теплоходів, суден;

·     в приводах генераторів;

·     в приводах для промислового обладнання, залізнодорожного транспорту тощо.

Для таких цілей муфти виготовляються в широкому діапазоні обертальних моментів, що передаються ними, – від 0,1 до 2000 кНм. Вся номенклатура продукції компанії гарантовано відповідає найвищим стандартам якості.

2. Французька компанія Paulstra є світовим лідером з розробки і виготовлення пристроїв віброгасіння і має 65-річний досвід. До її продукції належать пружні муфти, пружні опори, підрамники двигунів, подушки, підвіски вихлопної системи, опори амортизаторів та ін. Вироби Paulstra знаходять широке застосування у легкій та важкій промисловості, а також в аерокосмічній, суднобудівній та залізнодорожній промисловості. Робота компанії нерозривно пов’язана з масштабною науково-дослідною та інноваційною діяльністю.





Завдяки своїй виробничій та маркетинговій системі, надсучасній матеріально-технічній базі компанія здатна задовольнити усі вимоги споживача де б він не знаходився. Це забезпечується:

·     9-ма дочірніми компаніями у Франції, Німеччині, Великобританії, Іспанії, Бельгії, США;

·     200-ми дистриб’юторами обладнання в Європі;

·     60-ма посередниками у світі.

Якими б не були прийняті технології, спеціалісти Paulstra з віброізоляції, захисту від ударів, шумопоглинання, герметизації забезпечують оптимальне рішення. Компанія пропонує широке коло технологій, а також повністю незалежні оптимальні рішення на будь-які вимоги.

Розглянемо детальніше деякі види пальцевих муфт з пружним диском виробництва Paulstra, що є подібними до запропонованої в даній роботі конструкції, і можуть конкурувати з нею.

Муфта "Juboflex" показана на рис. 2.2.1. та на рис 2.2.2.











Шестикутний гумовий пружний елемент з’єднується з напівмуфтами та болтами. Запобіжні кожухи кріпляться до фланців напівмуфт. Для зменшення концентрації напружень в місці спряження пружного елементу з болтами завулканізовані пластини. Для підвищення строку служби гумового пружного елементу його виготовляють дещо більших розмірів та перед монтажем муфти стягують обоймою, що викликає зменшення розмірів, яка видаляється після приєднання пружного елементу до напівмуфт. Таким чином гума пружного елементу виявляється попередньо стиснутою. Завдяки поперед-ньому стисканню на всіх ділянках пружного елемента при роботі муфти мають місце напруження одного знаку, що підвищує її строк служби.

Муфта "Cardaflex" показана на рис. 2.2.3. та на рис 2.2.4.


Напівмуфти з’єднуються гумово-металевим пружним елементом, що складається із зовнішнього фасонного металевого корпуса та внутрішньої металевої частини трикутної форми, до яких привулканізована гума в трьох місцях (рис. 2.2.3., а, рис. 2.2.4., а). З метою зменшення габариту муфти по довжині гумовий елемент може бути при вулканізованим по внутрішній поверхні безпосередньо до напівмуфти (рис. 2.2.3., б, рис. 2.2.4., б). При дії обертального моменту гума працює на зсув і стиск, що дозволяє при малій крутильній жорсткості передавати значні навантаження.


Завдяки привулканізації гуми в муфті немає деталей, що труться.

Як видно, на українському ринку можна знайти великий асортимент досить якісних муфт іноземного виробництва. Щоб конкурувати з ними, новостворена продукція повинна не лише не поступатися їм у якості, а й володіти рядом інших переваг.

Складною є оцінка міри конкурентоспроможності, тобто виявлення характеру конкурентної переваги порівняно з іншими. Поняття конкурентної переваги можна визначити як ті характеристики й властивості товару, які створюють для фірми певну перевагу над своїми прямими конкурентами.

Конкурентна перевага може бути зовнішньою і внутрішньою. Зовнішня базується на відмітних якостях товару, які утворюють цінність для покупця, внутрішня – на перевазі фірми щодо витрат виробництва, які менші ніж у конкурентів.

Конкурентні переваги є концентрованим проявом переваги над конкурентами в економічній, технічній, організаційній сферах діяльності підприємства, які можна виміряти економічними показниками (додатковий прибуток, більш висока рентабельність, ринкова частка, обсяг продаж).

Переваги муфти запропонованої конструкції, в порівнянні з іншими подібними конструкціями наступні: простота виготовлення та монтажу, мала матеріаломісткість, менша вартість виробництва, безпечність експлуатації. Й нарешті, основні переваги, які були головною метою розробки нової конструкції муфти, – значно більший ресурс, набуття муфтою властивості запобіжної, а також скорочення витрат пальців завдяки тому, що при перевантаженнях руйнуються пальці лише однієї з напівмуфт, а також сам пружний елемент залишається неушкодженим.

Порівняльна характеристика запропонованої конструкції муфти з конкурентами за основними показними наведена в табл. 2.2.1.

Страницы: 1, 2, 3, 4


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.