Реферат Основи технічної творчості

>Тольяттинский Державний Університет

Кафедра «Технологія машинобудування»

Курсова робота з дисципліни

«Основи технічної творчості»

Студент: КонстантиноваЕ.Е.

Група:ТМ-402

Викладач: Гордєєв А.В.

Тольятті 2006


Зміст

Запровадження

1. Опис об'єкта, виявлення недоліків

2. Алгоритм виявлення протиріч

3. Усунення недоліків з допомогою методів:

3.1 поділу суперечностей у часу й у просторі

3.2 добудування і надбудовивеполя

3.3 емпіричних правил

4. Таблиця удосконалень

5. Опис удосконаленого об'єкта

Укладання

Список використовуваної літератури


Запровадження

Кожна нова машина, таки кожен новий технологія починається з новою ідеї. Весь навколишній світ – цеизобретенний людиною світ, оскільки кожен предмет нашому житті, чи це їжа, одяг, будинку, книга, окуляри, стіл, папір, засобів пересування, зв'язок, ліки, з'явився проявився під впливом людини, як її винахідливості. Все, створене людиною, колись немає хоча б тому, було невідомо. Робити невідоме відомим – творчий процес.

Дисципліна «Основи технічної творчості» розвиває студентам науковий підхід до вирішення винахідницьких завдань, необхідний на сучасному розвитку техніки і технологій і удосконалює процес творчості.

У цьому роботі я буду вдосконалити лобовійвариатор, з допомогою, різних методів тих. творчості.


1.ЛобовойВариатор

>Лобовойвариатор призначений длябесступенчатого регулювання частоти обертання.

>Лобовойвариатор (мал.1) містить провідний диск 1 закріплений на рухомий опорі 2 в підшипниках 3, котрі можуть переміщатися вздовж осі 4 ^ осі обертання відомого диска 5, роблячи обертальне рух щодо поверхні контакту 6 і передаючи крутний момент відомому диску 7, встановленому на нерухомій опорі 8, в підшипниках 9.

Мал.1

Ведучий і ведений диски виготовлені зі сталі типуШХ15, і навіть стали типу18ХГТ і18Х2Н4МА. Опори виконані зі сталі.

При переміщенні ведучого диска ближчі один до центру передатне ставлення зменшується, під час видалення – збільшується.

Для виявлення недоліків проводимо зворотний мозковий штурм.

У першій стадії мозкового штурму виявлено такі недоліки лобовоговариатора:

1. Великепроскальзивание у передачі.

2. Швидкий знос контактуючих поверхонь

3. Обмеження за проектною потужністю.

4. Висока вартість

5. Високаметаллоемкость

6. Трудомісткість виготовлення

7. Використання дорогих матеріалів

8. Перегрів своєю практикою

9. Нестійкістьвариатора до змінних навантажень

10. Низька жорсткість

11. Великаизгибающая навантаження вал.

12. Високі навантаження на підшипники

13. Велика сила інерції

14. Необхідно спеціальненажимное пристрій для притиснення одного тіла до іншого

>15.Невозможность отримання абсолютно точних середніх передатних відносин.

У другий стадії мозкового штурму виявлено головні недоліки лобовоговариатора:

1. Великепроскальзивание у передачі.

>Т.к. передача фрикційна, коефіцієнт передачі безпосередньо залежить від сили тертя між провідним і відомим диском, якщо мулу тертя маленька, то один диск прослизає поверхнею іншого.

2. Швидкий знос контактуючих поверхонь.

>Т.к. передача фрикційна, то між провідним і відомим валом виникає сила тертя, що зумовлює зносу обох дисків.

3. Великаизгибающая навантаження вали. Через великих сил притискання відомого диска до ведучого на відомому валу виникає значнаизгибающая навантаження.

На етапі спробуємо усунути згадані недоліки лобовоговариатора з допомогою різних методів і керував.

 


2. Алгоритм виявлення протиріч

1 етап. Виявлення адміністративного протиріччя (АП).

1.1 Опис технічної системи (МС).

Технічна система описано на роботі 1.

1.2.Виявлення головного нестачі (>ГН).

Головна вада технічної системи – великий знос контактуючих поверхонь.

1.3 Формулювання проблеми (П).

Проблема- необхідно зменшити знос.

1.4 Формулювання АП.

Адміністративне протиріччя:

а) великий знос контактуючих поверхонь

б) знос необхідно зменшити

2 етап. Виявлення технічного протиріччя.

2.1 Виявлення конфліктуючої пари (ВІД).

>Конфликтующая пара даної МС – провідний диск (інструмент), ведений диск (виріб).

2.2 Виявлення корисної дії (ПС).

Корисне властивість МС - високий коефіцієнт передачі. За позитивного рішення технічної завдання безпосередньо (наприклад, при зменшенні сили притискання) корисне властивість втрачається.

2.3 Формулювання технічного протиріччя.

а) корисне властивість - високий коефіцієнт передачі

б) недолік - великий знос контактуючих поверхонь.

3 етап. Виявлення фізичного протиріччя.

3.1 Вибір змінюваного об'єкта.

Як змінюваного об'єкта приймемо провідний диск,т.к. його легше змінити.

3.2 Формулювання ідеального кінцевого результату (>ИКР).

Ведучий диск сам усуває зношування. У цьому високий коефіцієнт передачі зберігається.

3.3 Виявлення дефектного елемента (>ДЭ).

>Дефектним елементом є поверхню контакту ведучого диска з відомим.

3.4 Формулювання суперечливих фізичних станів.

а усунення великого зносу контактуючих поверхонь сила тертя лежить на поверхні мусить бути малої.

б) дляобеспеченья високого коефіцієнта передачі сила тертя лежить на поверхні контакту мусить бути високої.

3.5 Формулювання фізичного протиріччя.

а) сила тертя лежить на поверхні контакту мусить бути малої і високої.

б) сила тертя повинна бути повинна бути.


3 .Усунення виявлених недоліків

 

3.1 Метод поділу суперечностей у часу й у просторі

а) Недолік МС: Великепроскальзивание у передачі.

Аналіз причин:Т.к. передача фрикційна, коефіцієнт передачі безпосередньо залежить від сили тертя між провідним і відомим диском, якщо мулу тертя маленька, то один диск прослизає поверхнею іншого.

Технічне протиріччя: а) корисне властивість: низький знос контактуючих поверхонь. б) недолік: низький коефіцієнт передачі;

Фізичне протиріччя: котрі контактують поверхні повинні притискатися і повинні.

Метод усунення нестачі:РПВ 1: «оптимізація»- поділ дії те щоб у кожний момент ВІД був у оптимальних умовах.

Пропозиція: здійснити притискфрикционов пропорційнотангенциальному зусиллю у тому контакті.

Технічний ефект: При збільшення моменту на провідному диску, з допомогою спеціальної муфти 9 провідний диск сильніше притискається до відомому диску, у результаті чого збільшується коефіцієнт передачі.

б) Недолік МС: великаизгибающая навантаження вали.

Аналіз причин: через великі сил притискання відомого диска до ведучого на відомому валу виникає значнаизгибающая навантаження.

Технічне протиріччя: а) кориснесв-во: великий діапазон частот регулювання; б) недолік: що виникає рахунок цього значніизгибние сили.

Фізичне протиріччя: сила притискання ведучого диска до відомому має бути велика й малої.

Метод усунення нестачі: РПК 3: «оптимізація» - поділ ВІД на частини те щоб кожна частина лежить у оптимальних умовах.

Пропозиція: запровадитиприжимние ролики.

Технічний ефект: При обертанні валу 3 через ролик 2 обертання передається на диски 4 і п'яти. Для зменшенняизгибающего моменту, чинного на вали у місцях їх кріплення, вали 3, 6 і аналогічних сім виконані пружними. Зміна передатного відносини здійснюється переміщенням роликів 2, 8 і 9-те разом із валами 3, 6 і аналогічних сім щодо радіуса дисків 4 і п'яти. 1 мул.

3.2 Метод добудування і надбудовивеполя

а) Недолік МС: швидкий знос контактуючих поверхонь.

Аналіз причин:Т.к. передача фрикційна, то між провідним і відомим валом виникає сила тертя, що зумовлює зносу обох дисків.

Технічне протиріччя: а) корисне властивість: високий коефіцієнт передачі; б) недолік: великий знос контактуючих поверхонь.

Фізичне протиріччя: сила тертя лежить на поверхні контакту мусить бути малої і високої.

Метод усунення нестачі:ВАН 2: «третє речовина» - якщо розрив між двома речовинами ввеполе виникаютьсопряженние – корисне й шкідливе – дії, то тут для усунення шкідливого взаємодії між речовинами вводять третє речовина.

>П(СОЖ)
П

У1(провідний диск )


У2 (ведений диск)

У1(провідний диск)

У2 (ведений диск)


У3(>ферромагнитная рідина)

 

 

 

Пропозиція: З допомогою, котушки створити магнітне полі, і подаватиферромагнитную рідина до зони контакту, між провідним і відомим диском.

Технічний ефект: з допомогою запровадження зоною контакту феромагнітної рідини зносу піддається сама рідина, а чи не провідний і ведений диски.

б) Недолік МС: перегрів своєю практикою

Аналіз причин: під час роботи виникає більша потуга тертя, які зумовлюють підвищення у зоні контакту. Вони можуть призвести до виходувариатора з експлуатації.

Технічне протиріччя: а) корисне властивість: велика сила тертя; б) недолік: великий перегрів своєю практикою.

Фізичне протиріччя: охолодження зони контакту має це бути й повинно бути.

Метод усунення нестачі: правило добудування і надбудовивеполя:ВАД 3- «Максимальний режим»: коли потрібно забезпечити максимальний режим дії на речовина, але це неприпустимо, то максимальне дію направляють інше речовина, пов'язане з першим:

П>сож

П>max


У1(>фрикциоyнаяпов-ть диска)

У1(>фрикц.пов-ть диска)

У2(не фрикційнапов-ть диска)

 

 

 


Пропозиція: подаватиСОЖ на нефрикционную поверхню відомого диска.

Технічний ефект: Виробляється охолодження передачі, у своїй сила тертя не змінюється.

3.3 Застосування емпіричних правил

а) Недолік МС: високі навантаження на підшипники.

Аналіз причин: своєю практикою пристрій передає великікрутящие моменти, від цього підшипники відчувають значну навантаження.

Технічне протиріччя: а) кориснесв-во: значна передана потужність; б) недолік: знос підшипників.

Фізичне протиріччя: силапережима ведучого диска до відомому диску мусить бути велика і мала.

Метод усунення нестачі:ЭПУ 1 «>Упругий елемент»: використовувати пружні властивості елемента, замінити жорсткий елемент пружним, запровадити додатково пружний елемент.

Пропозиція: Використовувати замість твердого відомого диска гнучкий і пружний.

Технічний ефект:

При обертанні ведучого ролика 1 з допомогою сил тертя наводиться у обертання гнучкий диск 2 і захоплює у себе ведений ролик 3. Необхідна зусилля натискання забезпечується пружинами 6 і аналогічних сім черезподжимние ролики 4 і п'яти.Регулировка швидкості обертання відомого ролика 3 відбувається за переміщенні осі проміжного диска 2 вгору-вниз (по чорт.).

б) Недолік МС: велика сила інерції.

Аналіз причин: ведений диск має великі діаметральні розміри, як наслідок має велику масу, що викликає більшої сили інерції.

Технічне протиріччя: а) кориснесв-во: великий діапазон регулювання частот; б) недолік: велика сила інерції.

Фізичне протиріччя: діаметр відомого кола може бути великим і "малим.

Метод усунення нестачі:ЭВП 1 «Використання» : використовувати шкідливий чинник щоб одержати позитивного ефекту.

Пропозиція: використовувати ведений диск як барабанного гальма.

Технічний ефект: за необхідності швидкої зупинки стрічка гальма щільно охопить ведений диск і зупинить його обертання.


4. Таблиця удосконалень

 

>Параметр

По базовому варіанту

Метод, правило, прийом

По проектного варіанту

Результат

Сила притискання Постійна, велика >РПВ 1, «оптимізація» >Изменяющаяся залежно від передавального моменту При збільшення моменту на провідному диску, з допомогою спеціальної муфти провідний диск сильніше притискається до відомому диску, у результаті чого збільшується коефіцієнт передачі.
>Кол-во провідних валів один РПК 3, «оптимізація» Два: один провідний, інший - підтримуючий

При обертанні валу через ролик обертання передається на диски . Для зменшенняизгибающего моменту, чинного на вали у місцях їх кріплення, вали виконані пружними. Зміна передатного відносини здійснюється переміщенням роликів разом із валами щодо радіуса дисків .

Зона контакту відомого й ведучого диска Кола безпосередньо контактують >ВАН 2 «Третє речовина» Ведучий і ведений диски контактують черезферромагнитную рідина з допомогою запровадження зоною контакту феромагнітної рідини зносу піддається сама рідина, а чи не провідний і ведений диски.
охолодження відсутня >ВАД 3, «максимальний режим» Здійснюється охолодження нефрикционной боку відомого диска Виробляється охолодження передачі, у своїй сила тертя не змінюється.
Ведений диск Сталевий, жорсткий, постійний перетин >ЭПУ 1 «пружний елемент» Гнучкий і пружний, змінне перетин При обертанні ведучого ролика з допомогою сил тертя наводиться у обертання гнучкий диск і захоплює у себе ведений ролик . Необхідна зусилля натискання забезпечується пружинами черезподжимние ролики .Регулировка швидкості обертання відомого ролика відбувається за переміщенні осі проміжного диска вгору-вниз (по чорт.).
Периферія відомого кола Не використовується >ЭВП 1 «Використання» Використовується як барабанного гальма за необхідності швидкої зупинки стрічка гальма щільно охопить ведений диск і зупинить його обертання.

 


5.  Опис удосконаленого об'єкта

мал.2


>Лобовойвариатор (мал.2) містить провідний диск 1 закріплений на рухомий опорі 2 в підшипниках 3, котрі можуть переміщатися вздовж осі 4 ^ осі обертання відомого диска 5, роблячи обертальне рух щодо поверхні контакту 6 і передаючи крутний момент відомому диску 7, встановленому на нерухомій опорі 8, в підшипниках 9. З допомогою трубки 10 до зони контакту подаєтьсяферромагнитная рідина, а котушка 11 створює магнітне полі. Щоб запобігти навантаження на вали передбаченоприжимной ролик 12. Гальмування диска здійснюється з допомогоюнатяжной стрічки гальма 13.

Ведучий і ведений диски виготовлені зі сталі типуШХ15, і навіть стали типу18ХГТ і18Х2Н4МА. Опори виконані зі сталі.

При переміщенні ведучого диска ближчі один до центру передатне ставлення зменшується, під час видалення – збільшується.

 


Укладання

Через війну зробленого ми познайомились практично з основними методами технічної творчості, застосували їх об'єкта техніки –клиновому з'єднанню і цього отримали кілька технічних рішень, усувають певні недоліки вихідного об'єкта. З отриманих знань і навиків можна було застосовувати методи технічної творчості в усіх галузях техніки і технології, удосконалювати об'єкти і процеси проектування й виробництва.

Список використовуваної літератури

1. Альтшуллер Г.С. І тоді з'явився винахідник. – М.: Дитяча література, 1987.

2.Половинкин А.І. Основи технічної творчості. – М.: Машинобудування, 1988.

3.СаламатовЮ.П. Як стати винахідником. – М.: Просвітництво, 1990.


Схожі реферати:

Навігація