Реферат на тему:
ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ПРО ПРОЕКТУВАННЯ
ТА КОНСТРУЮВАННЯ МАШИН
ПЛАН
Вступ
1. Основні етапи створення технічних об’єктів
2. Види виробів та їхні характеристики
3. Види і комплектність конструкторських документів
4. Загальні вимоги до машин та їхніх елементів
5. Розрахунки при проектуванні і конструюванні
Вступ
Інженерне проектування – це неперервний процес, у якому наукова і
технічна інформація використовується для створення нового приводу,
машини або системи, що дають суспільству певну користь.
Конструювання – створення конкретної однозначної конструкції об’єкта
згідно з проектом. Конструкція – це будова, взаємне розміщення частин і
елементів будь–якого предмета, машини, приладу, яка визначається його
призначенням. Конструкція передбачає спосіб з’єднання, взаємодію частин,
а також матеріал, з якого виготовляються окремі елементи. Конструювання
базується на результатах проектування й уточнює всі інженерні рішення,
прийняті при проектуванні.
Проектування і конструювання мають одну мету – створення нового виробу,
який ще не існує або існує в іншій формі і має інші розміри.
(перестановка складових частин, заміна їх іншими елементами чи надання
їм іншої форми).
1. Основні етапи створення технічних об’єктів
Процес створення нової машини, приладу або споруди можна розділити на
ряд етапів . Це дозволяє контролювати і затверджувати проекти на різних
стадіях їхньої розробки.
Практикою вироблена така послідовність проектування і конструювання:
Технічна пропозиція – початкова стадія проектування, яка є відповіддю
проектувальника на поставлену задачу, вимоги й обмеження, що наведені в
технічному завданні. Запропоновані один або кілька варіантів об’єкта
ретельно обгрунтовуються з використанням для цього теоретичних
розрахунків і аналізу, а також практичного досвіду.
Ескізний проект. На цьому етапі проводитися конструкторське опрацювання
оптимального варіанта до рівня принципових конструкторських рішень, які
дають загальне уявлення про будову і принцип роботи об’єкта. У ескізному
проекті закладаються основи використання типових стандартизованих і
уніфікованих складових частин технічного об’єкта.
Технічний проект виконується після ескізного проектування і містить
сукупність конструкторських документів, які відображають повне технічне
розв’язування проблеми. У технічному проекті повинні бути розв’язані всі
питання забезпечення високого технічного рівня створюваного об’єкта в
процесі його виготовлення, складання, випробування та експлуатації.
Робоча конструкторська документація потрібна для забезпечення можливості
виготовлення дослідного зразка або початкової серії спроектованого
виробу.
2. Види виробів та їхні характеристики
Поняття «виріб» має широкий діапазон значень. До поняття «виріб»
належать і технічні об’єкти.
Технічним об’єктом називають створений людиною реально існуючий
пристрій, призначений для задоволення певної потреби.
Під виробом розуміють усі об’єкти матеріального виробництва і їхні
складові частини: різні машини, апарати, прилади, ручні знаряддя праці
та ін. Стандарт установлює такі види виробів: деталі, складальні
одиниці, комплекси, комплекти.
Деталь – виріб, виготовлений із матеріалу однієї марки без використання
складальних операцій або з використанням місцевих з’єднувальних операцій
(зварювання, паяння, склеювання), чи виконанням декоративного або
захисного покриття. Приклади деталей такі: вал, виготовлений з одного
матеріалу; трубка, виготовлена зварюванням аркушевого матеріалу; гайка,
покрита хромом.
Складальна одиниця – виріб, складові частини якого підлягають з’єднанню
між собою на підприємстві за допомогою складальних операцій
(згвинчування, зварювання, паяння, пресування тощо). До складальних
одиниць також відносять: вироби, для яких конструкцією передбачене
розбирання на складові частини, наприклад для зручності монтажу,
контролю, обслуговування; сукупність складальних одиниць або деталей,
які мають загальне функціональне призначення, наприклад двигун чи колесо
в автомобілі.
Комплекс – виріб, який складається з кількох окремих виробів, не
зв’язаних на підприємстві, яке його виготовляє, складальними операціями,
але призначених для виконання взаємопов’язаних експлутаційних функцій.
Приклади комплексів такі: цех–автомат для виготовлення певних виробів;
роботизована дільниця для термообробки деталнй.
Комплект – кілька виробів загального функціонального призначення
допоміжного характеру, не з’єднаних на підприємстві складальними
операціями. Приклади такі: комплект запасних частин; комплект
інструментів; комплект вимірювальної апаратури.
3. Види і комплектність конструкторських документів
Види і комплектність конструкторських документів на вироби всіх галузей
промисловості встановлює ГОСТ 2.102–68.
До конструкторських документів належать графічні і текстові документи,
які визначають склад і будову виробу і вміщують потрібні дані для його
виготовлення, контролю, приймання, експлуатації і ремонту. Наведені
деякі види конструкторських документів.
Креслення деталі – графічний документ, який містить зображення деталі й
інші дані для її виготовлення і контролю.
Складальне креслення – графічний документ, який містить зображення
складальної одиниці й інші дані, потрібні для її складання
(виготовлення) і контролю.
Креслення загального вигляду – графічний документ, який визначає
конструкцію виробу та взаємодію його основних складових частин і пояснює
принцип роботи виробу.
Габаритне креслення – графічний документ, в якому дається контурне
(спрощене) зображення виробу з габаритними, монтажними і приєднувальними
розмірами.
Схема – графічний документ, на якому у вигляді умовних зображень або
позначень показані складові частини виробу і зв’язки між ними. Схеми
бувають кінематичні, гідравлічні, пневматичні, електричні та ін.
Специфікація – текстовий документ, який визначає склад складальної
одиниці, комплексу чи комплекту.
Пояснювальна записка – текстовий документ, який містить опис будови і
принципу дії спроектованого виробу, а також обгрунтування технічних і
техніко–економічних рішень, прийнятих при розробці виробу.
Розрахунок – текстовий документ, який містить розрахунки параметрів і
характерних величин виробу, наприклад кінематичний розрахунок,
розрахунок розмірних ланцюгів, розрахунок на міцність та ін.
Інструкція – текстовий документ, який містить вказівки і правила для
виготовлення або експлуатації виробу.
Для різних стадій, або етапів, проектування та конструювання технічних
об’єктів обов’язковою є розробка тих чи інших конструкторських
документів. Більш детальна потрібна номенклатура конструкторських
документів на вироби інших галузей промисловості наведена у відповідних
стандартах. Ця номенклатура повинна узгоджуватись із замовником
проектних робіт.
4. Загальні вимоги до машин та їхніх елементів
Якість машин, приладів та інших технічних об’єктів, а також їхніх
окремих складальних одиниць і деталей залежить від деяких загальних
вимог, які повинен задовольняти створюваний об’єкт. Розглянемо загальні
вимоги, які треба брати до уваги на всіх етапах і стадіях проектування
та конструювання машин.
Роботоздатність – поняття, що визначає такий стан машини або довільної
її складальної одиниці чи деталі, при якому вона здатна виконувати
задані функції з параметрами щодо вимог технічної документації із
збереженням міцності, незмінності форми і розмірів, стійкості проти
спрацьовування, потрібної жорсткості, тепло–і вібростійкості. Ці
показники роботоздатності, порушення яких спричинює вихід з ладу машини
чи деталі, називають критеріями роботоздатності.
Роботоздатність деталей машин забезпечується наданням їм відповідних
розмірів і форм, раціональним добором матеріалів для виготовлення їх з
використанням зміцнюючих технологій, застосуванням антикорозійного
захисту і відповідного змащування. Роботоздатність машин та їхніх
деталей може бути оцінена розрахунком або експериментальне.
Високі експлуатаційні показники машини оцінюють існуючими зразками
подібних машин. При збереженні або зменшенні маси і габаритних розмірів
нова машина повинна забезпечувати більш високі продуктивність і ККД,
менше споживання енергії, підвищену точність, менші затрати праці на
обслуговування і ремонт тощо. Всього цього можна досягнути
вдосконаленням конструктивної схеми машини, раціональним вибором
основних параметрів і конструктивних форм, використанням автоматичних
систем для регулювання і керування машиною та забезпеченням оптимі–зації
робочого режиму.
Висока надійність – властивість машини, складальної одиниці або деталі
виконувати задані функції, зберігаючи при цьому свої експлуатаційні
показники в допустимих межах, протягом наперед заданого проміжку часу.
Показником надійності м0же бути ймовірність безвідказної роботи машини в
призначеному інтервалі часу. Чим ближче ймовірність безвідказної роботи
до одиниці, тим вище надійність конструкції.
Безпечність в експлуатації характеризує придатність конструкції машини
до нормальної експлуатації протягом визначеного технічною документацією
строку служби без аварійних руйнувань, небезпечних для обслуговуючого
персоналу, виробничого обладнання, а також інших суміжних об’єктів.
Технологічність і економічність конструкції машини чи деталі – це
найбільша простота і найменші матеріальні затрати при виготовленні. При
розробці проекту треба надавати виробу такі конструктивні форми і
розміри, а також використовувати для його виготовлення такі матеріали і
методи їхньої обробки, які забезпечували б мінімальну масу і витрати
матеріалу, найбільш спрощене і економне виробництво з урахуванням
загального обсягу виготовлення виробів.
Екологічність машини – здатність її виконувати свої функції без
шкідливого впливу на навколишнє середовище. Екологічність при
проектуванні і конструюванні досягається такими заходами використанням
технологічно чистих джерел енергії, запобіганням шкідливого забруднення
виробничих приміщень, нейтралізацією продуктів робочого процесу машини,
відповідною герметизацією робочих об’ємів машини, використанням
матеріалів для деталей із урахуванням можливості їх утилізації після
виходу з ладу, забезпеченням виконання функції машини з низьким рівнем
шуму та вібрації.
Усі ці вимоги в значній мірі взаємопов’язані, і лише повне задоволення
їх дає можливість досягнути високої якості машин при проектуванні і
конструюванні.
5. Розрахунки при проектуванні і конструюванні
Проектування і конструювання машин нерозривно пов’язані з розрахунками,
за допомогою яких встановлюються технічна характеристика, кінематичні
параметри, розміри і форма навантажених деталей, запас міцності,
довговічність для всіх умов експлуатації і для всіх навантажень.
Розрахунки і конструювання поєднані між собою. Ці творчі процеси завжди
коректують і доповнюють один одного. Розрахунки вказують шлях, за яким
треба рухатися в напрямі найкращого технічного результату.
У проектуванні використовують такі види розрахунків: геометричні
(розрахунок розмірних ланцюгів, координат, зазорів); кінематичні
(розрахунок переміщень, швидкостей, прискорень, передаточних чисел
кінематичних ланцюгів та ін.); динамічні (розрахунок навантажень деталей
і їхніх змін у часі); розрахунки на міцність та жорсткість (визначення
напружень та деформацій елементів машини в робочих режимах); енергетичні
(розрахунки затрат енергії, параметрів енергетичного балансу);
техніко–економічні (розрахунки продуктивності, вартості, ефективності
використання). Якщо кінематичні і геометричні розрахунки, а також
розрахунки на міцність та жорсткість відповідальних елементів машини
виконуються з достатньою точністю, то інші розрахунки на початковому
етапі більш або менш умовні. Це пояснюється тим, що в процесі
проектування і конструювання деякі дані, які використовуються в
розрахунках, є попередніми і в деякій мірі наближеними. На кінцевій
стадії проектування і конструювання всі потрібні види розрахунків
повинні виконуватись із достатньою точністю.
Той чи інший розрахунок треба виконувати за такою схемою: а) підбір
вихідних даних для розрахунку; б) складання розрахункової схеми; в)
визначення основних критеріїв роботоздатності об’єкта розрахунку; г)
безпосереднє виконання розрахунку; д) формулювання висновків і
заключень.
Розрахунки на міцність та жорсткість залежно від їх місця в усьому
процесі проектування і конструювання поділяють на проектні та
перевірочні.
Проектні розрахунки використовують для визначення вихідних розмірів
деталей чи їхніх елементів, до того ж ці розрахунки в більшості ві
падків виконують за спрощеними методиками. Розміри, здобуті в проектному
розрахунку,– це основа для вибору форми деталі та її конструктивних
елементів і подальшої ув’язки з іншими деталями в конкретному вузлі
машини. Інколи доцільно вибирати конструктивну форму і розміри деяких
деталей машин, керуючись досвідом проектної роботи або беручи до уваги
відомі подібні елементи машини, що перевірені в експлуатації.
Перевірні розрахунки є обов’язковими і найбільш точними. Вони
виконуються за потрібними критеріями роботоздатності на кінцевих етапах
проектування і конструювання для всіх відповідальних деталей машин. Якщо
форма і розміри деталі не відповідають критеріям міцності чи жорсткості,
то змінюють її розміри або конструкцію і повторюють розрахунок. Для
деталей високого ступеня відповідальності або деталей складної форми з
точно не встановленим характером навантаження доцільно проводити
експериментальну перевірку розрахунків.
Список використаної літератури
Смірнов С.А. Деталі машин. Курс лекцій. – К., 2009.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
