Реферати українською » Промышленность, производство » Основи проектування і конструювання


Реферат Основи проектування і конструювання

Страница 1 из 11 | Следующая страница

Федеральне агентство за освітою

Державне освітнє установа вищого

професійної освіти

Основи проектування й конструювання

>КОНСПЕКТЛЕКЦИЙ


ЛЕКЦІЯ 1

План лекції

1.1. Запровадження

1.2. Завдання конструювання

1.3. Загальні інформацію про машинах й механізми

>КОНСТРУИРОВАТЬ [латів.construere] – створювати конструкціючего-л.

>КОНСТРУКТЙВНЫЙ - 1) належить до конструкції; 2) такий, що можна покласти основоючего-л., плідний.

КОНСТРУКТОР - 1) обличчя, що займається створенням конструкцій різних пристроїв (машин, механізмів, споруд й т.п.) чи його окремих частин; 2) дитяча гра, що є набір деталей, із яких збирати різні предмети, машини, споруди.

>КОНСТРУКЦИЯ [латів.constructio] - 1) будова, пристрій, взаємне розташування частин какого-л. предмета, машини, приладу, спорудження та т.п.,определяющееся його; 2) споруда чи його частину, які характеризуютьсякаким-л. ознакою, напр. залізобетонні, дерев'яні, монолітні, збірні конструкції; 3)грам. поєднання слів, яке на якості одного синтаксичної одиниці.

ПРОЕКТ [< латів.projectus кинутий вперед] - 1) технічні документи - креслення, розрахунки, макети новостворених будинків, споруд, машин, приладів та т. буд.; 2) попередній текст какого-л. документи й т. п.; 3) план, задум.

ПРОЕКТУВАТИ1 - 1) складати проект 1; 2) припускати зробитичто-л., намічати план.

ПРОЕКТУВАТИ2 - 1)геом. відображати какую-л. постать чи предмет на площину, креслити проекцію; 2) те, що проектувати.


1.1. Запровадження

Рішення завдання досягнення найвищого рівня науки, техніки, економіки та виробництва сприятиме збільшенню продуктивності громадського праці та зменшенню питомої витрати енергії і сировини на одиницю вироблену продукцію. Основне завдання машинобудування є забезпечення швидкозростаючого населення світу різноманітних виробами, необхідні задоволення найрізноманітніших його потреб (у помешкання, харчуванні, роботі, дозвіллі, засобах оборони, охороні здоров'я, вихованні й освіті та інших.).

1.2. Завдання конструювання

Завдання конструктора полягає у створенні машин, повно відповідальних потребам народного господарства, дають найбільший економічний ефект і найвищими технічно-економічними і експлуатаційними показниками,конкурентно-способними на внутрішньому, а зовнішньому ринках.

Головними показниками є: висока продуктивність, економічність, міцність, надійність, малі маса кафе іметаллоемкость, габарити, енергоємність, об'єм і вартість ремонтних робіт, Витрати оплату праці операторів, високий технічний ресурс і рівень автоматизації, простота і безпека обслуговування, зручність управління, складання й розбирання.

У конструкції машин необхідно вимог технічної естетики. Машини повинен мати гарний зовнішній вигляд, витончену, сувору обробку.

Значимість кожного з вище перерахованих чинників залежить від функціонального призначення машини:

вмашинах-генераторах іпреобразователях енергії першому плані стоїть величина ККД, визначального досконалість перетвореннязатрачиваемой енергії в корисну;

вмашинах-орудиях - продуктивність, чіткість і безвідмовність дії, ступінь автоматизації;

в металорізальних верстатах - продуктивність, точність обробки, діапазон виконуваних операцій;

в приладобудуванні - чутливість, точність, стабільність показань;

у транспортному техніці, особливо у авіаційної, і ракетної, - мала маса конструкції, високий ККД двигуна, що обумовлює малу масу бортового запасу палива.

Проектуючи машину, конструктор повинен домагатися всебічного зростання її рентабельності і підвищення економічного ефекту за період роботи. Економічний ефект залежить від великого комплексу технологічних,организационно-производственних і експлуатаційних чинників. У цьому курсі розглянуті ті способи підвищення економічності, які безпосередньо пов'язані з конструюванням і залежить від діяльності конструктори і використовуваних ним коштів конструювання.

1.3. Загальні інформацію про машинах й механізми

Класифікація машин. Сучасне виробництво немислимо без різноманітних високоефективних машин.

Машина – це механічне пристрій, призначене до виконання необхідної корисною роботи, що з процесом виробництва чи транспортування або з процесом перетворення, руху або інформації.

Завдяки їхньому використанню підвищується продуктивності праці, полегшується фізичний і розумову працю чоловіки й т.д.

За характером робочого процесу призначенню машини поділяються ми такі групи (класи):

1.Енергетичні машини, у яких будь-якої вид енергії (електричної, теплової та т. п.) перетворюється на механічну роботу і навпаки. До цій групі ставляться як машини-двигуни (електродвигуни, теплові і ядерні двигуни, і т. п.), імашини-преобразователи (компресори, електричні генератори та інших.).

2.Технологічні чи робочі машини, призначені до виконання виробничих процесів зі зміни форми, властивостей й положення об'єктів праці (галузеві машини, наприклад металорізальні і ткацькі верстати, сільськогосподарські машини, поліграфічні, швейні, гірничодобувні та інші машини, роботи тощо.).

3. Транспортні машини, призначені для переміщення об'єктів праці.

4.Інформаційні (>контрольно-управляющие) машини, у яких відбувається перетворення введеної інформації контролю, регулювання та управління технологічними процесами (обчислювальні, кібернетичні машини та ін.).

Залежно від способу управління розрізняють машини ручного управління (на вмонтованому робочому місці або дистанційно), напівавтоматичного і автоматичного дії.

Машина, у якій перетворення енергії (матеріалів та інформації) не викликає особистої участі людини, називається машиною - автоматом. Сукупність машин-автоматів, з'єднаних між собою автоматичними транспортними пристроями, керованих єдиної системою управління і виділені на виконання певного технологічного процесу, утворює автоматичну лінію.

Механізми та його призначення. Механізм - частина машини, у якій робочий процес реалізується шляхом виконанні певних механічних рухів.

Будучи носієм цих рухів, механізм є сукупність (систему) взаємозалежних тіл, виділені на перетворення руху однієї чи кількох тіл у необхідні руху інших тіл.

Механізм здійснює: передачу енергії (руху), зазвичай, з перетворенням зусиль і характеристик закони руху джерела, наприклад двигуна, одного або декільком робочим органам машини; перетворення і регулювання механічного руху; задану компонування машини.

Якщо перетворення руху беруть участь як тверді, і рідкі чи газоподібні тіла, то механізм називається відповідно гідравлічною чи пневматичним.

Деталь - виріб, виготовлене з однорідної по найменуванням і марки матеріалу не залучаючи складальних операція. До деталей можна віднести: валик вже з шматка матеріалу, литої корпус; пластину з біметалічного аркуша; друковану плату тощо. Деталь може бути виготовлена із застосуванням місцевих зварювання, пайки, склеюванні, зшивання тощо. (трубкапаянная чисваренная вже з шматка листового матеріалу, коробка склеєна вже з шматка картону) плюс захисне чи декоративне покриття.

>Кинематическое ланка – це деталь чи кілька деталей пов'язаних у роботі між собою нерухомо чи взаємно нерухомо. Виконання ланок ні з однієї, та якщо з кількох з'єднаних між собою деталей забезпечує можливість:

виготовлення деталей з матеріалів, наприклад, вкладишів підшипників з бронзи чи іншогоантифрикционного матеріалу, а корпусу підшипника з чавуну;

зручною заміни швидкозношуваних деталей;

складання (наприклад, установка колінчатого валу в корінні підшипники двигуна виконано лише за знімних кришках) і полегшення складання машини;

полегшення виготовлення деталей через спрощення їх форми і зменшення розмірів;

більшої нормалізації, стандартизації, та централізованого виготовлення деталей.

>Кинематическая пара – цю сполуку двох ланок що забезпечує їх відносну рухливість (важіль – стійка, штовхач – спрямовуюча, щуп - спрямовуюча).

За характером руху кінематичні пари діляться на:

- обертальні;

->поступательние.

За характером дотику ланок кінематичні пари діляться:

- нижчі;

-вищі.

>Низшими кінематичними парами називають такі кінематичні пари, у яких зіткнення ланок іде за рахунок поверхні.

Вищими кінематичними парами називають пари, у яких зіткнення ланок іде за рахунок лінії чи точці.

>Изделием називається будь-який предмет виробництва (чи набір предметів), які підлягають виготовлення для підприємства.

Вироби залежно від своїх призначення ділять на вироби основного виробництва та допоміжного.

До виробам основного виробництва ставляться вироби, призначені для поставки (реалізації), до виробів допоміжного виробництва – вироби, призначені для потреб підприємства.

Встановлено такі види виробів:

деталі;

складальні одиниці;

комплекси;

комплекти.

>Сборочная одиниця – виріб, складові частини якого підлягають з'єднанню між собою напредприятии-изготовителе складальними операціями (>свинчиванием, зчленуванням, клепкою, зварюванням, пайки,опрессовкой тощо.), наприклад, автомобіль, верстат, редуктор, зварної корпус,маховичок з пластмаси з металевою арматурою та інших.

Комплекс – чи більшспецифицированних вироби, не з'єднаних для підприємства -изготовителе складальними операціями, але призначені до виконання взаємозалежних експлуатаційних функцій (автоматична телефонний станція,бурильная установка; виріб, що складається з метеорологічної ракети, пускової встановлення і коштів управління; корабель тощо.).

Комплект – чи більш вироби, не з'єднаних для підприємства-изготовителе складальними операціями і що становлять набір виробів, мають загальне експлуатаційне призначення допоміжного характеру (комплект запасними частинами, комплект інструменту та приладь, комплект вимірювальної апаратури, комплект пакувальної тари тощо.).


ЛЕКЦІЯ 2

 

План лекції

2.1. До основних рис й підвищити вимоги, які пред'являються машинам і механізмам

2.1. До основних рис й підвищити вимоги, які пред'являються машинам і механізмам

Основними характеристиками машин є: призначення та сферу застосування, засіб керування, міць і продуктивність, коефіцієнт корисної дії, маса, габаритні розміри, вартість будівництва і ін.

Продуктивність машин вимірюють в одиницях, які найбільш придатні для даного устаткування. Наприклад, продуктивність ткацьких верстатів характеризують кількістю метрів витканої тканини, транспортера - масою транспортованого вантажу на одиницю часу й т.п.

Коефіцієнт корисної дії є характеристикою економічності машин. Він показує частку корисно реалізованої енергії і ефективність використання.

Безліч і габаритні розміри треба зазначити транспортування машин і розміщення їх у виробничі площі.

До основних рис машин вказують у тому технічному паспорті.

До машинам і механізмам пред'являють такі основні вимоги: працездатності; надійності; технологічності; економічності;ергономичности.

Працездатність.Работоспособностью називають стан машин і європейських механізмів, у якому вони можуть нормально виконувати задані функції з параметрами, встановленими нормативно-технічної документацією (технічними умовами, стандартами тощо. п.).

Надійність.Надежностью вироби називають властивість виконувати задані функції, зберігаючи у часі значення встановлених експлуатаційних показників в заданих межах, відповідних заданим режимам за умов використання, технічного обслуговування, ремонту, збереження і транспортування.

Надійність є спільною проблемою всім галузей машинобудування, приладобудування та інших галузей. Будь-яка сучасна машина чи прилад, хоч би високими характеристиками вони мали, буде знецінено при ненадійної роботі.

Надійність вироби залежить від необхідногонара6отки, яка може тривати в годиннику роботи верстата, нальоту літака тощо. буд., в кілометрів пробігу автомобіля, гектарах обробленою землі для сільськогосподарської машини та т. буд. Надійність залежить від усіх етапів створення і експлуатації виробів. Помилки проектування, похибки у виробництві, упаковці, транспортуванні і експлуатації вироби позначаються його надійності.

Надійність виробів обумовлюється їхбезотказностью, довговічністю,ремонтопригодностью ісохраняемостью.

>Безотказность – властивість зберігати працездатність протягом заданої напрацювання без змушених перерв. Це властивість особливо важливо задля машин, відмови яких пов'язані з небезпекою не для життя людей (наприклад, літаки) чи із перервою у роботі великого комплексу машин.

>Долговечность – властивість вироби зберігати працездатність до граничного стану з необхідними перервами для ремонтів і технічного обслуговування.

>Ремонтопригодность – пристосованість вироби до попередження, виявлення й усунення відмов і несправностей шляхом проведення технічного обслуговування і ремонтів.

>Сохраняемость – властивість вироби зберігати необхідні експлуатаційні показники після за встановлений термін збереження і транспортування.

Надійність деталей машин залежить від того, наскільки близький режим роботи деталей по напругам, швидкостям і температур до граничним, тобто. від запасів по основних критеріїв працездатності.

Надійність значною мірою визначається якістю виготовлення, що може змінювати ресурс у кілька разів.

Надійність статичноопределимих механізмів при однакових номінальних напругах вище, ніж статично невизначених, що пов'язані з меншим впливом технологічних похибок, і навіть температурних і силових деформацій. Наприклад,самоустанавливающиеся конструкції, зазвичай, надійнішим, ніжнесамоустанавливающиеся.

Втрата працездатності виробів (повна чи часткова) називається відмовою. Відмови за своєю природою може бути пов'язані з руйнацією деталей чи його поверхонь (поломки,викрашивание, знос, корозія) або пов'язані з руйнацією (засмічення каналів, ослаблення сполук). Відмови бувають огрядні дами і часткові; раптові (наприклад, поломки) і поступові (зношування, корозія та інших.); небезпечні життя, лихоліття і легкі; переборні інеустранимие. За час виникнення відмови діляться наприработочние (що у період експлуатації і з відсутністю підробітки і з влученням у складання дефектних елементів); відмови при нормальної експлуатації (до проявиизносових відмов) іизносовие відмови, яких у теорії надійності відносять також відмови по втоми і старіння.

Основний показник безвідмовності є ймовірність безвідмовної роботи протягом певного часу, чи заданої напрацювання. Експериментально цей показник можна оцінити як ставлення числа зразків, зберіг працездатність, до загальної кількості випробуваних зразків, якщо останнє дуже багато.

У зв'язку з тим, що свою відмову і безвідмовна робота взаємно протилежні події,

>P(t)+Q(t)=1,

де >Q(>t)=- ймовірність відмови під часt;f(t)- щільність ймовірності відмов.

Основні показники довговічності деталей: а) середній ресурс, тобто. середня напрацювання до граничного стану, і б) ресурс, що забезпечується у заданого числа () відсотків (наприклад, 90%) виробів, так званий гама – відсотковий ресурс.

Можливість безвідмовної роботи системи дорівнює по теоремі множення ймовірностей безвідмовної роботи елементів

>P(>t)=>P(>t)>P(>t)…>P(>t).

Якщо

>P(t)=P(t)=…=P(>t), то >P(>t)=Р(>t).

Тому надійність складних систем виходить низькою, наприклад, при числі елементів n = 10 з однаковою імовірністю безвідмовної роботи 0,9 загальна ймовірність 0,9=0,35.

У період нормальної експлуатації машинизносовие відмови ще виявляються і надійність характеризується раптовими відмовами. Ці відмови називаються несприятливим збігом багатьох обставин і мають постійну інтенсивність, незалежну від тривалості попередньої експлуатації вироби.

>Технологичность. Під технологічністю розуміють сукупність ознак, які забезпечують найбільш економічне, швидке продуктивне виготовляти машини застосуванням прогресивних методів обробки за одночасного підвищення якості, точності й діють взаємозамінності частин. У поняття технологічності слід також запровадити також ознак, щоб забезпечити найбільш продуктивну складання вироби (технологічність складання) і найзручніший і економічніший ремонт (технологічність ремонту).

>Технологичность залежить від масштабу та певного типу виробництва.Единичное і малосерійне виробництво пред'являють до технологічності одні вимоги, багатосерійне і масова - інші. Ознаки технологічності специфічні для деталей різних груп виготовлення.

На малюнку 2.1 показані два прикладу конструктивного виконання вузлів редуктора, коли конструктор вибирає одне із варіантів оцінюючи, зокрема, і технологічність конструкції.

У масовому виробництві штамповані «кришка» і «шків» за від інших рівних умов, кращі,т.к. собівартість виготовлення одиниці виробленої продукції буде набагато меншою, аніж за отриманні деталей литтям із наступною механічної обробкою. При одиничному і серійному виробництвах обладнання та технологічна оснащення для штампування не окупиться.

Економічність. Оцінюючи економічності враховують видатки проектування, виготовлення, експлуатацію й ремонт.

Економічність машин досягається з допомогою зниження матеріаломісткості, енергоємності ітрудоемкости виробництва, з допомогою максимального коефіцієнта корисної дії в експлуатації за високої надійності; високої спеціалізацією виробництва та т. буд.

>Эргономичность. Досконалість і краса зовнішніх форм машини та зручність обслуговування істотно впливають на ставлення до неї з боку обслуговуючого

Страница 1 из 11 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація