Модернизация электродвигателей
В том случае, когда на заводе изготовляются электродвигатели, конструкции которых в течение многих лет не подвергались пересмотру и были разработаны с учетом существовавших в свое время требований производства, не отвечающих современному уровню техники, внедрению поточных способов и прогрессивной технологии должна предшествовать работа по модернизации самих конструкций изделий. При этом должна преследоваться цель сделать изделия наиболее простыми в изготовлении и приспособленными к современным способам производства, или, как теперь принято говорить, сделать изделия технологичными по своей конструкции.
Основные направления модернизации могут быть в общих чертах сформулированы следующим образом: упрощение конфигурации деталей, облегчающее их изготовление; уменьшение количества и размеров обрабатываемых поверхностей на отдельных деталях, а также объема снимаемой стружки; унификация отдельных деталей и размеров, в том числе размеров и видов примененных в изделии посадок и резьба; сокращение количества наименований деталей в конструкции; применение для изготовления деталей более легко обрабатываемых материалов; разумное, без ухудшения качества деталей и изделия в целом, расширение допусков и изменение требований к качеству обработанных поверхностей; ориентирование производства на применение наиболее совершенных способов изготовления (штампованной конструкции, литье под давлением и пр.).
Применительно к конструкциям основных деталей электрических машин эти общие замечания могут быть конкретизированы следующим образом.
Станины. При изготовлении станин из чугунного литья конструкция отливки должна быть рассчитана на машинную формовку и допускать изготовление формы с наименьшим числом стержней. Несмотря на желательность облегчения отливки, с точки зрения уменьшения расхода материала и веса готовой машины, отливка должна быть достаточно жесткой. У многих типов станин там, где это не вызывается особыми конструктивными требованиями, возможно, как будет показано далее, значительное упрощение конструкции замков для посадки подшипниковых щитов. Количество диаметров различных сверлений при резьбе должно быть уменьшено до минимума и, как показал опыт завода им. Калинина, может быть в отдельных конструкциях сведено к одному размеру.
Подшипниковые щиты. У нормальных асинхронных электродвигателей передний и задний подшипниковые щиты могут быть одинаковыми как в отливке, так и в обработке. В некоторых случаях, когда формы исполнения (например, закрытая форма) или вентиляция не допускают выполнить это требование, следует стремиться делать щиты одинаковыми хотя бы в обработке, допуская разные отливки. Количество мест обработки необходимо сводить к минимуму. Отверстие во втулке, растачиваемое под шарикоподшипник или капсуль подшипника, следует делать сквозным. Для уменьшения эксцентриситета конструкция щита должна допускать его обработку с одной установки. Число размеров отверстий, имеющихся в щитах, должно быть уменьшено до минимума.
Валы. Основным требованием, предъявляемым к валу, является выполнение его с наименьшим количеством ступеней различного диаметра, так как каждую из них нужно обтачивать самостоятельно установленным инструментом, а большинство ступеней, кроме того, и шлифовать. Из применяемых в настоящее время способов посадки сердечника ротора и коллектора (в коллекторных машинах)
Посадка подшипниковых щитов в станину. Выше было упомянуто о конструктивном оформлении замков на станине для посадки и центрирования щитов. Поскольку этот вопрос является важным для обеспечения качества электрического двигателя и его неправильное решение приводит к существенному увеличению трудоемкости, разберем его здесь несколько подробнее. Рациональный тип замка, специальная выточка и
центрировка щита производится по основной внутренней расточке станины.
Соединение обладает следующими недостатками: для изготовления проточки на станине требуется самостоятельная наладка инструмента, отличная от расточного инструмента, при помощи которого производится расточка внутренней цилиндрической поверхности станины; ври обработке щита нужно также устанавливать дополнительные инструменты для его расточки. В итоге подобное соединение оказывается наиболее дорогим и одновременно наименее качественным по сравнению с остальными. Указанное ухудшение качества объясняется тем, что при некотором усложнении наладки повышается возможность появления увеличенных биений на обработанных станинах. Соединение типа б не имеет указанных недостатков, так как в данном случае характер обработки замка соответствует обработкам остальных поверхностей.
Поэтому такое соединение более целесообразно, чем первое. Этот тип соединения в настоящее время применяется на большинстве типов машин. Очевидно, лучшим из всех является соединение 3, так как в этом случае полностью отпадает дополнительная обработка станины и центрирование щита производится непосредственно по внутренней расточке станины. Последняя, должна выполняться очень тщательно, так как она служит базой для посадки сердечника статора или полюсов. Подобная посадка щитов применяется почти на всех типах машин автотракторного оборудования.
Далее в разделе станин будет более подробно разобран вопрос о наиболее рациональных способах изготовления посадочных поверхностей и о необходимости их контрольных проточек после сборки станины с сердечником. Выше были кратко рассмотрены основные технологические требования, которым должны удовлетворять конструкции малых электрических двигателей. При заводском проектировании приходится решать более сложные вопросы, делая обоснованный выбор из большого числа возможных конструкций, каждая из которых может явиться выгоднейшей в определенных условиях.
В качестве примеров можно привести следующие конструктивные разновидности станин: стальные отливки, станины из труб, станины из листового материала (согнутые и спаренные), станины в виде залитых под давлением алюминием статоров или электродвигатели, у которых роль станины выполняет сердечник. Подшипниковые щиты могут быть выполнены в виде отливок под давлением или штамповок из листового материала для мелких электрических двигателей.
Более подробно о преимуществах и недостатках таких конструкций будет сказано в соответствующих разделах, посвященных станинам, щитам, валам и пр. В заключение следует привести примеры работ по модернизации конструкции электрического двигателя. Вместо двигателей АД в последние годы были разработаны двигатели серии Р (Урал) и новой единой серии, причем, наряду с обеспечением большей прочности и эксплуатационной надежности машины, был учтен также ряд технологических требований.
Вентиляция и дымоходы