Впровадження нової конструкції пружної муфти

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.

Таблиця 2.2.1.

Порівняльна характеристика запропонованої конструкції муфти з основними конкурентами

Аналізуючи дані табл. 2.2.1., видно, що муфта запропонованої конструкції за основними показниками не поступається муфтам, виготовленим світовим лідером в цій галузі, а по багатьом показникам навіть перевершує їх.

Узагальнюючи вищесказане, можна зробити висновок, що конкуренція змушує покращувати якість продукції, розширювати асортимент. А інноваційний менеджмент вимагає здатності відмовитись від усталеної практики виконання роботи, потребує нестандартних, оригінальних рішень щодо розв'язання проблем, націлює на пошук нових можливостей у звичному перебігу подій.

РОЗДІЛ 3

ІННОВАЦІЙНА ПРОПОЗИЦІЯ

3.1 Формування інноваційної стратегії впровадження нової конструкції пружної муфти

Особливість сучасного підходу до процесу формування інноваційних стратегій полягає у створенні системи так званого «нововвідного конвеєра». Суть цього підходу полягає в тому, щоб забезпечити постійне впровадження у виробництво нових, сучасніших виробів; постійно скорочувати всі види витрат; підвищувати якісні характеристики інноваційної діяльності; забезпечувати конкурентні переваги на ринку.

Розроблення інноваційної стратегії передбачає прийняття стратегічних завдань (цілей), оцінку можливостей та ресурсів для їх використання; аналіз альтернатив; підготовку конкретних програм, проектів, бюджетів; оцінку сильних та слабких сторін діяльності суб'єктів з урахуванням обраних цілей. Установлення цілей адаптує інноваційний стратегічний напрям розвитку підприємства до конкретних завдань, пов'язаних з виробництвом і результатами діяльності організації. Стратегічні цілі фокусуються на конкуренції і на створенні сильних конкурентних позицій у конкретній сфері діяльності.

В даній роботі в основу розробки нової конструкції пружної муфти поставлена задача збільшити ресурс пружного диску та зробити муфту запобіжною шляхом використання нових елементів та конструктивної зміни існуючих.

Інноваційна пропозиція цієї роботи - муфта пружна пальцево-дискова - відноситься до машинобудування і може бути використана, зокрема, для з'єднання кінців горизонтальних співвісних валів.

В п. 2.1. розглянута відома пружна муфта втулочно-пальцьова (ДСТУ 2128-93), яка має дві фланцеві напівмуфти, пальці, змонтовані на одній із них, і пружні втулки, що надіті на пальці, розміщені у спряжених отворах другої напівмуфти. В цьому рішенні пружні втулки є найменш міцною ланкою, що піддаються знакозмінним циклічним навантаженням, які обумовлюють низький ресурс муфти. Крім того, аварійні перевантаження вищі за розрахункові обумовлюють повний вихід муфти з експлуатації.

Відома також муфта з тороподібним пружним елементом (ДСТУ 2124-93), розглянута в п. 2.1., яка має дві фланцеві напівмуфти, з'єднані тороподібною оболонкою за допомогою гвинтів та натискних кілець. Тороподібна оболонка, як найменш міцна ланка, обумовлює низький ресурс, а при перевантаженнях розривається (тобто працює як запобіжник). Складність монтажу і демонтажу обумовлює тривалий простій.

За прототип інноваційної розробки прийнята пружна муфта пальцево-дискова (ДСТУ 2133-93) - рис. 3.1.1. Вона має дві фланцеві напівмуфти 1 і 2, пальці 4, змонтовані нерухомо і порівну на кожній, пружний диск 3 з центральним отвором, встановлений на пальцях між напівмуфтами. У спряжених пальців з пружним диском виникають циклічні навантаження від обертального моменту і перекосу валів, що обумовлює низький ресурс, а при перевантаженнях, як і в першому рішенні, вихід муфти з експлуатації.

Сутність запропонованої конструкції муфти пояснюється кресленням, на якому показаний вид зліва на муфту, загальний вигляд муфти в розрізі А-А, збільшений елемент пружного диска (вид Б). Муфта містить дві фланцеві напівмуфти 1 та 2, пальці 3, змонтовані порівну на кожній, пружний диск 4 центральним отвором , встановлений на пальцях між напівмуфтами, пружний диск має зовнішній 5 та внутрішній 6 бандажі, кожен з яких має два реборди 7. Зовнішній бандаж встановлений на пружний диск з натягом. Кожен палець однієї з напівмуфт біля основи і фланця має місцеве послаблення поперечного перерізу - проточку 9.

Таким чином зовнішній бандаж створює в зовнішній зоні пружного диску попередні напруження стиску, внаслідок чого в ній не виникають знакозмінні напруження, що носять втомний характер при знакозмінних навантаженнях від реверсу. Внутрішній бандаж забезпечує стійкість пружного диску (його форму) при деформаціях від зовнішніх навантажень. Для зниження місцевих напружень, що вникають у спряженнях пальців з пружним диском від неспіввісності та перекосу валів, диск виконано складеним з набору елементів 8, що роблять його більш піддатливим. Надійність фіксації бандажів пружному диску від осьового зміщення при перекосах валів забезпечується за рахунок реборд, що охоплюють диск з торців, виконаних в бандажах. Виконання пальців на одній з напівмуфт з ослабленням перерізу біля основи дозволяє при перевантаженнях запобігти повному руйнуванню муфти, так як пальці другої напівмуфти і сам пружний елемент залишаються незруйнованими. Зріз пальців відбувається цілеспрямовано по проточкам на пальцях однієї з напівмуфт. Зрізані пальці заміняються на нові.

Муфта працює в наступній послідовності. Обертальний момент з вала двигуна через шпонку передається на напівмуфту 1 і через пальці 3 цієї напівмуфти на бандажоване пружне кільце 4. Під дією обертального моменту напівмуфта 1 провертається відносно напівмуфти 2. Зусилля деформації пружного диска через пальці другої напівмуфти передаються на напівмуфту 2 і через ї шпонку на вал машини. Як тільки сили деформації пружного диска перевищать сили опору валу машини, він почне обертатися в ту ж сторону. При аварійному перевантаженні зусилля деформації пружного диска перевищать допустимі напруження в ослаблених проточками перерізах пальців однієї з напівмуфт, по яким відбудеться зріз. При цьому зрізані пальці не випадають, а залишаються в пружному диску, а він, в свою чергу, на пальцях другої напівмуфти, яка зупиниться разом з валом машини. Перша муфта зупиниться після вимкнення двигуна. Після усунення причин аварії зрізані пальці замінюються на нові, і муфта знов готова до роботи.

Застосування муфти запропонованої конструкції дозволить збільшити ресурс в 2...3 рази у порівнянні з прототипом, скоротити витрату пальців, надати муфті властивості запобіжної.

3.2 Економічна ефективність інноваційної діяльності при впровадженні нової конструкції пружної муфти

Оскільки технічні нововведення мають визначальний вплив на всі інші види інновацій і, крім того, заходи по впровадженню технічних новинок вимагають інвестування значних коштів, то важливим є питання оцінки економічної ефективності цих заходів. Ефективність - це відносна величина, що характеризує результативність будь-яких затрат. Узагальнюючим показником економічної ефективності будь-якої групи технічних нововведень слугує економічний ефект, що характеризує абсолютну величину перевищення вартісної оцінки очікуваних (фактичних) результатів над сумарними витратами ресурсів за певний розрахунковий час.

Перед тим як розрахувати економічний ефект від впровадження запропонованої конструкції муфти, розглянемо основні показники, що визначають ефективність запропонованої конструкції в порівнянні з прототипом - пружною пальцево-дисковою муфтою за ДСТУ 2133-93. Результати представлені у вигляді табл. 3.2.1.

Таблиця 3.2.1.

Порівняльна характеристика

запропонованої конструкції муфти із прототипом

Визначимо прибуток від реалізації однієї муфти:

,

де П - прибуток, грн

С - собівартість однієї муфти, грн

Р - рентабельність.

- для старої конструкції муфти (Р = 10 %):

(грн);

- для нової конструкції муфти (Р = 15 %):

(грн);

Ціна Ц за одиницю продукції:

- для старої конструкції муфти:

(грн);

- для нової конструкції муфти :

(грн);

Додаткові витрати підприємства на виготовлення партії муфт нової конструкції з N штук:

(грн);

(N = 10 000 шт. - кількість деталей у партії)

Додатковий прибуток від реалізації партії муфт нової конструкції з N штук:

(грн);

Вартість експлуатації одиниці продукції у споживача за годину:

- для старої конструкції муфти:

(грн/год);

- для нової конструкції муфти :

(грн/год)

(тут Т₁ і Т₂ відповідно ресурс роботи старої та нової конструкції муфти)

Економія за годину на одиницю продукції складе:

(грн/год)

Загальний економічний ефект споживача:

(грн)

Народногосподарський економічний ефект :

(грн)

ВИСНОВКИ

Якісне машинобудування є матеріальною основою технічного переозброєння всієї економіки, в чому Україна відчуває сьогодні велику потребу. Відродження машинобудівної галузі, забезпечення її випереджаючого розвитку - одна з найважливіших умов побудови постіндустріального суспільства, що базується на ефективному використанні наукових знань і високих технологій. Машинобудування має ключове значення для технологічного забезпечення всіх галузей виробництва. Випускаючи продукцію для різних галузей народного господарства, машинобудування реалізує досягнення науково-технічного прогресу і забезпечує комплексну механізацію та автоматизацію виробництва.

На жаль, конкурентоспроможність вітчизняної продукції машинобудування залишається на низькому рівні. Це обумовлюється недостатньою кількістю обігових коштів у багатьох вітчизняних підприємств, застарілим обладнанням, низькою якістю сервісного, обслуговування тощо. На низькому рівні залишається інноваційна активність вітчизняних підприємств. Лише близько 14% з них провадять інноваційну діяльність, хоча працює значна кількість наукових і конструкторських організацій.

Щоб вийти із затяжної кризи, основою для зростання традиційних галузей машинобудування має бути впровадження досягнень науково-технічного прогресу. В Україні мають випереджальними темпами розвиватися такі наукомісткі виробництва, як створення систем автоматизації управління, сучасних засобів зв'язку, ЕОМ, електроніки, робототехніки, засобів для атомної енергетики, авіаційної, ракетно-космічної і лазерної техніки, верстатів з ЧПУ тощо, що в свою чергу неможливо без провадження активної інноваційної діяльності.

Список використаної літератури

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: 7-е изд. перераб. и доп. - М.: „Машиностроение”, Т. 1., 1992. - 720 с.

2. Бойчик І.М., Харів П.С. Економіка підприємства: Навч. посібник. - К.: „Каравела”, 2001. - 298 с.

3. Вакалюк В.А. Опорний конспект лекцій з курсу „Інноваційний менеджмент”: Навч. посібник. - Житомир: ЖДТУ, 2007. - 202 с.

4. Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов. - 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.

5. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. - М.: „Машиностроение”, 1985. - 416 с.

6. Закон України від 13.12.1991р. №1977-ХIІ „Про наукову і науково-технічну діяльність”.

7. Закон України від 10.02.1995р. №51/95-ВР „Про наукову і науково-технічну експертизу”.

8. Закон України від 11.07.2001р. №2623-IІІ „Про пріоритетні напрямки розвитку науки і техніки”.

9. Закон України від 04.07.2002р. №40-IV „Про інноваційну діяльність”.

10. Закон України від 16.01.2003р. №433-IV „Про пріоритетні напрямки інноваційної діяльності в Україні”.

11. Колоколов И.А. Сборник задач по планированию производства - М.: „Лесная промышленность”, 1991. - 412 с.

12. Краснокутська Н. В. Інноваційний менеджмент: Навч. посібник. - К.: КНЕУ, 2003. - 504 с.

13. Поляков В.С., Барабаш И.Д., Ряховский О.А. Справочник по муфтам. - Л.: „Машиностроение” , 1974. - 352 с.

14. Решетов Д.Н. Детали машин. - М.: „Машиностроение”, 1974. - 520 с.

15. Чернавский С.А. и др. Проектирование механических передач. - М.: „Машиностроение”, 1984. - 558 с.