Детали машин и основы конструирования - часть 2

ИЗОБРЕТЕНИЕ – новое решение технической задачи, дающее положитель-

ный эффект.

ЭСКИЗИРОВАНИЕ – процесс создания эскиза (франц. es quisse – из раз-

мышлений), предварительного рисунка или наброска, фиксирующего
замысел и содержащего основные очертания создаваемого объекта.

КОМПОНОВКА – расположение основных деталей, узлов, сборочных еди-

ниц будущего объекта.

РАСЧЁТ – численное определение усилий, напряжений и деформаций в де-

талях, установление условий их нормальной работы; выполняется по
мере необходимости на каждом этапе конструирования.

ЧЕРТЁЖ – точное графическое изображение объекта, содержащее полную

информацию об его форме, размерах и основных технических услови-
ях изготовления.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА – текстовый документ (ГОСТ 2.102-68), со-

держащий описание устройства и принципа действия изделия, а также
технические характеристики, экономическое обоснование, расчёты,
указания по подготовке изделия к эксплуатации.

СПЕЦИФИКАЦИЯ – текстовый табличный документ, определяющий состав

изделия (ГОСТ 2.102-68).

ЭСКИЗНЫЙ ПРОЕКТ – первый этап проектирования (ГОСТ 2.119-73), когда

устанавливаются принципиальные конструктивные и схемные реше-
ния, дающие общие представления об устройстве и работе изделия.

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ – заключительный этап проектирования (ГОСТ

2.120-73), когда выявляются окончательные технические решения,
дающие полное представление об изделии.

РАБОЧИЙ ПРОЕКТ – полный комплект рабочей документации (текстовой и

графической  ГОСТ 2.102-68; 2.106-68), в  которой  содержится  полная
информация  о  конструкции,  изготовлении,  эксплуатации  и  ремонте
машины.

2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ И ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ МАШИН

Машины, как и другие изделия, изготавливаются только по проекту,

который, в любом случае, является совокупностью графических и текстовых
документов. Правила и порядок разработки, оформления и обращения этих
документов устанавливается комплексом стандартов – Единой системой кон-
структорской документации (ЕСКД), разработанной в 70-е годы XX в [15].

Проектирование машин выполняют в несколько стадий, установленных

ГОСТ 2.103-68. Для единичного производства это:

1.  Разработка технического предложения по ГОСТ 2.118-73.
2.  Разработка эскизного проекта по ГОСТ 2.119-73.
3.  Разработка технического проекта по ГОСТ 2.120-73.
4.  Разработка документации для изготовления изделия.
5.  Корректировка  документации  по  результатам  изготовления  и  испыта-

ния изделия.

Стадии проектирования при серийном производстве те же, но только

корректировку документации приходится повторять несколько раз: сначала
для опытного экземпляра, затем для опытной партии, затем по результатам
изготовления и испытаний первой промышленной партии.

В любом случае, приступая к каждому этапу конструирования, как и

вообще к любой работе, необходимо чётко обозначить три позиции:

Исходные данные – любые объекты и информация, относящиеся к делу

("что мы имеем?").

Цель – ожидаемые результаты, величины, документы, объекты ("что мы

хотим получить?").

Средства достижения цели – методики проектирования, расчётные

формулы, инструментальные средства, источники энергии и инфор-
мации, конструкторские навыки, опыт ("что и как делать?").

Деятельность конструктора-проектировщика обретает смысл только

при наличии заказчика – лица или организации, нуждающихся в изделии и
финансирующих разработку.

Теоретически заказчик должен составить и выдать разработчику Тех-

ническое Задание – документ, в котором грамотно и чётко обозначены все
технические, эксплуатационные и экономические параметры будущего изде-
лия. Но, к счастью, этого не происходит, поскольку заказчик поглощён свои-
ми ведомственными задачами, а, главное, не имеет достаточных навыков
проектирования. Таким образом, инженер не остаётся без работы.

Работа начинается с того, что заказчик и исполнитель совместно со-

ставляют  (и  подписывают)  Техническое  Задание.  При  этом  исполнитель
должен  получить  максимум  информации  о  потребностях,  пожеланиях,  тех-
нических  и  финансовых  возможностях  заказчика,  обязательных,  предпочти-
тельных и желательных свойствах будущего изделия, особенностях его экс-
плуатации, условиях ремонта, возможном рынке сбыта.

Тщательный анализ этой информации позволит проектировщику пра-

вильно выстроить логическую цепочку "Задание – Цель – Средства" и мак-
симально эффективно выполнить проект.

Разработка Технического Предложения начинается с изучения Тех-

нического Задания. Выясняются назначение, принцип устройства и способы
соединения основных сборочных единиц и деталей. Всё это сопровождается
анализом  научно-технической  информации  об  аналогичных  конструкциях.
Выполняются  кинематический  расчёт,  проектировочные  расчёты  на  проч-
ность,  жёсткость,  износостойкость  и  по  критериям  работоспособности.  Из
каталогов  предварительно  выбираются  все  стандартные  изделия – подшип-
ники, муфты и т.п. Выполняются первые эскизы, которые постепенно уточ-
няются.  Необходимо  стремиться  к  максимальной  компактности  расположе-
ния и удобства монтажа-демонтажа деталей.

На стадии Эскизного Проекта выполняются уточнённые и проверочные

расчёты деталей, чертежи изделия в основных проекциях, прорабатывается конст-
рукция деталей с целью их максимальной технологичности, выбираются сопряже-
ния деталей, прорабатывается возможность сборки-разборки и регулировки узлов,
выбирается система смазки и уплотнения. Эскизный проект должен быть рассмот-
рен и утверждён, после чего он становится основой для Технического Проекта. При
необходимости изготавливаются и испытываются макеты изделия.

Технический Проект должен обязательно содержать чертёж общего вида,

ведомость технического проекта и пояснительную записку. Чертёж общего вида по
ГОСТ 2.119-73 должен дать сведения о конструкции, взаимодействии основных
частей, эксплуатационно-технических характеристиках и принципах работы изде-
лия. Ведомость Технического Проекта и Пояснительная Записка, как и все тексто-
вые документы должны содержать исчерпывающую информацию о конструкции,
изготовлении, эксплуатации и ремонте изделия. Они оформляются в строгом соот-
ветствии с нормами и правилами ЕСКД (ГОСТ 2.104-68; 2.105-79; 2.106-68).

Таким образом, проект приобретает окончательный вид – чертежей и пояс-

нительной записки с расчётами, называемыми рабочей документацией.

2.1. Требования к машинам и критерии их качества

Поскольку человеку свойственно хотеть всего и сразу, то требования к

машинам многообразны и часто противоречивы, однако их можно условно
разделить на основные взаимосвязанные группы:

технологические требования;

экономические требования;

эксплуатационные требования.

Качество машины, т.е. её максимальное соответствие всем требовани-

ям [19, 37] невозможно без неустанного внимания инженера на всех стадиях
"жизни" машины.

Качество закладывается на стадии проектирования, обеспечивается на

стадии производства и поддерживается в процессе эксплуатации.

Степень соответствия требованиям характеризуют критерии качества

(греч. "крит эрион" – узкое место) – некие конкретные параметры (греч. "па-
ра мэтрос" – измеряемый), т.е. измеряемые или вычисляемые величины.

Однако известно, что полное удовлетворение всех требований – абсо-

лютно невыполнимая задача, поэтому всегда приходится идти на компро-
мисс, обозначая главные требования и обеспечивая соответствующие им
критерии качества. Отметим поэтому лишь основные требования к деталям и
машинам.

содержание .. 1 2 3 ..