Реферат: Основы конструирования

«Основыконструирования.»

Программное содержание курса.

2.1.

2.2.

I.

II. Выявление технических решений. Подбор иразработка вариантов конструкции, относящихся к объекту и основному принципу. Рабочиепринципы. Мысленный образ объекта. Простота конструкции. Обеспечение надежностии безопасности. Оценка требований к объекту: масса, компактность, стоимостьматериалов, ограничение по простоте конструкции, скорость действия (мощность),модульность, универсальность.

Методы, применяемые при разработкевариантов конструкции (технических решений): Инверсия. Аналогия (Прецеденты).Эмпатия. Комбинирование. Компенсация. Динамизация. Агрегатирование (Способыагрегатирования). Компаундирование. Резервирование. Мультипликация. Методрасчленения (Секци– онирование). Ассоциация. Идеализация. Метод переносасвойств («фокальных» объектов) и др.

Языкконструктора: Термины. Терминология.

Источникинаучно–технической информации: Техническая литература.Производственно–техническая информация. Нормативно–техническая документация(Стандарты). Патентная информация.

III.

Число и качество вариантов.Противоречивость требований к объекту, его частям и функциональным элементам.(Совместимость технических решений по элементам конструкции объекта и рабочимпринципам).

Решениезадачи оптимизации математическими методами (с применением ЭВМ): Оптимальноерешение. Критерий оптимизации.

Структураоптимального конструирования: Выбор критериев (Свойства и виды критериев).Математическое моделирование (Описание целевой функции и множества допустимыхрешений). Исходные параметры объекта. Требования к параметрам оптимизации (Видыпараметров). Основные ограничения для механических конструкций. Выборэффективного метода решения оптимизационной задачи, его реализация (Основныематематические методы: Аналитические. Численные. Эвристическоепрограммирование).

Вариантноеконструирование. Оптимизация на интуитивном уровне. Расчеты приконструировании. Основные параметры оптимизации конструкций.

IV.

Технический(технорабочий) проект. Рабочие чертежи.

3. Практические вопросы конструирования.

3.1.* Основы конструирования и расчетадеталей машин. Стандартизация и унификация. Технологические требования иэкономические факторы.

3.2.* Конструирование валов и осей.Подшипниковые узлы.

3.3.

3.4.

Отработка конструкции натехнологичность. Основные требования и рекомендуемые решения при отработкиконструкции на технологичность. («Методика отработки конструкции изделийна технологичность и оценки уровня технологичности изделий машиностроения иприборостроения»).

3.5. Масса иматериалоемкость конструкций. Снижение массы и материалоемкости. Выборматериалов с учетом обеспечения прочности, жесткости и надежности конструкцийпри минимальной массе.

3.6.Жесткость конструкций. Конструктивные способы повышения жесткости.

1. E, G); геометрические характеристикисечений (A; J, W; JК, WК); линейные размеры, тип(жесткость) опор; вид нагружения. Удельный показатель жесткости.

Конструктивныеспособы повышения жесткости: Общие способы. Способы для консольных идвухопорных систем, работающих на изгиб.

2.1.

ШУ с опорамикачения. Основные требования к ШУ. Конструкция ШУ. Подшипники качения для опорШУ: Способы создания предварительного натяга (жесткий и мягкий натяг). Расчетточности ШУ. Смазывание и уплотнение ШУ. Определение главных размеров ШУ.Расчет ШУ на жесткость (Оптимизация межопорного расстояния).

2.2.

Расчетбазовых деталей на жесткость. Направляющие скольжения, качения,комбинированные.

2.3.

Основныетребования к тяговым устройствам. Тяговые устройства привода подачи: Передачавинт–гайка качения. Расчет передачи винт–гайка качения: Предварительный выборпараметров передачи. Расчет на жесткость.

4. Основы художественного конструирования.

Понятие об инженерном и художественном конструировании.Художественно–конструкторское решение.

Техническая эстетика. Инженерная психология. Эргономика.Промышленная эстетика.

4.1.

Схемывзаимосвязей человек–объект: «треугольных взаимосвязей», частныемодели поведения Ч–О; схема прохождения сигнала по контуру управления (скоростьобращения сигнала по контуру управления; погрешность и надежность звеньев;скорость обработки информации).

Основныехарактеристики рабочей среды: категорииI,II,III,IV.

4.2.

Визуальные,акустические и тактильные индикаторы.

Нажимные,движковые (ригельные), рычажные, вращательные регуляторы.

Принципыгруппирования индикаторов и регуляторов на панелях управления.

Общиетребования к органам управления и индикации.

4.3.

Эргономическиепоказатели (ГОСТ 16456–70): Гигиенические. Антропометрические. Физиологическиеи психофизические. Психологические.

Эргономическийанализ и отработка конструкций: Методы исследований. Виды исследований.Основные этапы эргономической отработки. Факторы эргономического анализа.Оценка результатов принятого художественно–конструкторского решения.Эстетический анализ. Эстетические показатели (информационная выразительность;целостность композиции; совершенство производственного исполнения и стабильностьтоварного вида).

Основныетребования к форме, отделке и окраски внешних поверхностей объекта. Влиянияосвещения на восприятие формы и цвета. Требования к освещению.

4.4.

Задачаэстетического анализа. Композиция: Общие категории (Тектоника. Объемно–пространственнаяструктура). Свойства и качества (Целостность формы. Соподчиненность.Равновесие. Симметрия и асимметрия. Динамичность и статичность формы. Единствохарактера формы). Средства (определяющий композиционный прием. Пропорции имасштаб. Контраст и нюанс. Метр и ритм. Темп и пластика).

Некоторыеособенности восприятия формы. Оптические иллюзии. Психологические факторывосприятия.

4.5.

Физические ипсихологические характеристики цвета: Яркость, цветовой тон, чистота; Светлота,насыщенность.

Влияниевидов отражения.

Цветовыемодели: Линейная. Трехмерная модель Мессела. Цветовой график.

Особенностипсихологического восприятия цвета. Цветовой круг. Выбор цветовых сочетаний:Контрастная и нюансная гармония.

Цветовыеиллюзии.

Основныерекомендации по выбору цветовых решений (Рабочее место. Рабочая зона. Помещение(интерьер) в целом).

Сигнальныезначения цвета.

5. Основы патентоведения.

Изобретательство – важный фактор технического прогресса.Изобретательское право. Объекты и субъекты изобретательского права. Защитаобъектов изобретательского права (Патент; АС; Диплом).

Открытие. Изобретение. Промышленный образец.Рационализаторское предложение.

Изобретательская деятельность: Выявление изобретений (Главные критерии изобретения.Патентоспособность). Прототип. Аналоги. Существенные признаки (Структуры. Вида.Отношения). Существенные отличия. Положительный эффект. (ГОСТ 15.011–82).

Патентный поиск. Источники порочащие, не порочащие новизнуизобретения.

Патентная информация (Документация). Справочно–поисковыйаппарат. Система МКИ. Справочно–информационные фонды патентных служб.

Составление и оформление заявки на изобретение. Описаниеизобретения. Формула изобретения.

6. Активизация инженерного творчества.

Разрешение технических противоречий (Внешние.Внутриобъектные). Процесс поиска новых идей – процесс выявления и разрешенияТП: существенный этап создания изобретений. Необходимость овладения методамиактивизации (творческий уровень изобретения). Метод «проб и ошибок»(Эвристика). Брейнсторнинг. Синектика. Метод «контрольных вопросов».Морфологический анализ. Алгоритмическая методика (АРИЗ). «Изобретающаямашина».

7. Конструкторский бизнеса.

Лекция 3 «Основы конструирования»

§

3.1. Резюме Лекции 2.

ТО, Конструирование – логическиймыслительный процесс (не исключающий, однако, элементов интуиции <img src="/cache/referats/1641/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

от абстрактно сформированного задания А (основного принципа) черезфункционирующие элементы (ФЭ)(Существующие ТР [элементырешений]) к желаемому результату (Рабочие принципу)<img src="/cache/referats/1641/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">[КД].

Т.е., конструирование направленоот сущности задачи к явлению, которое желают получить (вызвать).

Основы структуры конструированиякак процесса – связь между ТЗ инаилучшим его вариантом (Решением) –которая позволяет определять основные положения (они не носят характернепреложных законов) для подразделения существенных рабочих этаповконструирования:

Эти положения определяют строгую (единственно возможную)последовательность действий при конструировании объектов: повторения (возвраты) допустимы и необходимы.

Отсюда следует основные этапы конструирования какпроцесса:

I.

II. Þ

Мыслительный образ объекта.

Содержание:

– Анализ существующих конструкций и принципових работы – выявление ТР–это единственныйпуть:

ВКД и действующей конструкции ТР воплощены в определенной совокупности узлов,деталей или их элементов (Вспомнимпример – Шестерня), они как бы«теряются» в этой массе. В процессе анализа выявляются ТР, являющиесяосновой построения детали, узла или объекта в целом.

NB. ТР – основа для сравнения иоценки разных объектов: всю разработку вцелом сравнить трудно, особенно если объект сложный и включает в себя разныеузлы и системы: электрические,гидравлические, мех. передачи и др. Сравнению поддаются ТР, к которым можноприменить общий критерий, характеризующий Основной принцип.

III.

Содержание:

– Мысленные эксперименты (при недостаточномопыте – эскизная проработка): перестановка и замена элементов объекта; оценкаэффективности изменений – их влияние на конечный результат.

ВыявитьТР с min–minчислом недостатков – путем сравнительнойоценки (Оптимальный рабочий принцип).

IV. Изготовить КД для практической реализации объекта (Как –min– Рабочий чертеж).

NB.Еще раз следует подчеркнуть, что эффективность применения методики (методик)конструирования во многом зависит как от обычной способности к мышлению, так иот ряда определенных качеств ( в т.ч. и профессиональных) личностиконструктора.

К сожалению подробное рассмотрение этих вопросов выходит зарамки программы курса «ОК»: это – вопросы из «Психологиитворчества».

Можно назвать основные: –

n

* и включающеесистемный подход [!]**.

n

Все эти качества – дело наживное: они формируются иразвиваются в процессе деятельности на основе трех «само...»:

–самообразование (… воспитание);

–… анализ;

–… оценка.

** В настоящее время в области инженерии(Инженерная Деятельность) наиболее дефицитна (престижна) третья категорияинженеров: системотехник ( или«универсалист») – инженер широкого профиля, задачи которого – организацияи управление инженерной деятельностью и создание сложных технических систем (1к– производственник; 2к – исследователь–разработчик).

* Принципы:–

–принциппервичности материального;

–принципвсеобщей взаимосвязи;

–принципразвития.

§

3.2. Рассмотримболее подробно основные этапы процесса конструирования.

I. АнализТЗ проводится на основании :

–требований кобъекту конструирования;

–общих правилконструирования (см. Орлов кн.1, 1977г, стр. 63...67=52).

I.1. Основные требования к объектуконструирования.

Разработка(Проектирование, конструирование) технических объектов связанна с конкретными,–

–производственнойнеобходимостью;

–и бытовымипотребностями человека.

Подготовка производства (конструкторская ПП–часть), изготовление и эксплуатацияобъекта, в свою очередь, происходят в конкретных производственных и эксплуатационныхусловиях.

Это вносит определенные ограничения в работуконструктора, с которым он всегда должен считаться в процессе конструирования:«обузды–вать фантазию».

В противном случае – без учета ограничений, приходитсявсегда вносить изменения в конструкцию при изготовлении и эксплуатации, а это Þ

дополнительные затраты труда и материалов.

Перечислим основные требования к объекту, которые должны обеспечиватьmax. его соответствиеконкретным условиям применения:

À

– соответствиесвоему назначению и высокая производительность; высокое качество, надежность иремонтопригодность. Результат выполнения этих требований – обеспечениеназначенного (гарантийного) ресурса;

Á

– удобствоприменения, функциональные свойства, необходимые для выполнения нужныхопераций; (специализация или универсальность)

Â

– соответствиеконструкции объекта условиям изготовления его конкретными технологическимиспособами, на конкретном производстве в конкретном количестве. (Литье,штамповка, сварка и т.д.; – единичное – серийное – массовое; одно – серия (и) –много).

Это требованиедиктуется экономической целесообразностью;

Ã

– возможностьизготовления объекта на конкретной производственной базепредприятия–изготовителя с min–minзатратами (конструктор должен учитывать имеющиеся:

–оборудование,инструмент, оснастку для изготовления, сборки и контроля;

–квалификацияперсонала и состояние технологической дисциплины и т.п.).

Ä

– соответствиеконкретным условиям технологической подготовки производства (это – материалы,полуфабрикаты, заготовки, ПКИ (ГИЗы) Îих наличие и дефицитность).

Основа выполнения этого требования – согласования КД сослужбами (Предприятиями и организациями), участвующими при изготовлении.

Для выполнения этого требования проводится входнойконструкторский, технологический и норма–контроль КД, полученной из др.Организаций и Предприятий.

Å

– соответствиетребованиям СТ (ГОСТ, ОСТ, СТП), ТУ, Правил, Инструкций, Норм, так называемыеНормативно–технические материалы, например, – ССБТ; П. без–й эксил ГПК; ПУиБЭсосудов РД; ПУЭ и т.д. и т.п.

Æ

– КД на объектдолжен соответствовать требованиям ЕСКД.

На что надо обратить внимание, это:

–не давать вчертежах технологических указаний (за исключением – когда технологияединственная);

–не забыватьуказывать все Тех. Требования на изготовление, контроль (измерения) и испытанияобъекта.

Кроме того в процессе изучения и анализа ТЗ конструктор:

–наводит справки;

–знакомится с литературой;

–изучает чертежи, приложенные к ТЗ, и аналогов;

–уточняет ТТ к объекту и выясняет ограничения (условия,которые обязательно должны быть соблюдены при решении задачи).

Результат Iэтапа <img src="/cache/referats/1641/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027"> – уяснение цели конструирования(основного принципа работы объекта);

–Подтверждение того, что эта цель в ТЗ сформулированаправильно.

В противном случае –конструктор обязан обоснованно доказать необходимость корректировки ТЗ: ошибкаразработчика ТЗ может привести, как min – к неверному направлению разработки объекта; max – к разработке негоднойконструкции.

Лекция 4.Основы конструирования.

Этап II– Выявление ТР, целесообразные комбинации которые даютвсе возможные решения задачи (Рабочие принципы) Þ

Мыслительный образобъекта.

Содержание:

–Анализ существующих конструкций и принципов их работы –выявление ТР, – это единственный путь:

В КД и действующей конструкции ТР воплощены в определеннойсовокупности узлов, деталей или их элементов (вспомним пример –Шестерня...),они как бы «теряются» в этой массе. В процессе анализа выявляются ТР,являющиеся основой построения детали, узла или машины в целом.

NB. ТР – основа для сравнения и оценки разныхобъектов: всю разработку в целом сравнить трудно, особенно если объект сложныйи включает в себя разные узлы и системы (электрические, гидравлические, мех.передачи и др.). Сравнению поддаются ТР, к которым можно применить общийкритерий, характеризующий Основной принцип.

При этом рекомендуется руководствоваться следующими соображениями:

– Следует идти от необходимого к желаемому, а от желаемогок допустимому.

Качество конструкции объекта зависит откачества идеи или принципа, использованного в ТР объекта. Следует находитьпобольше ТР для выбора наилучшего; разрабатывать варианты известных ТР...;стремиться выяснить всенеобходимые детали, способные повлиять на конструируемый объект.

Оценивать сравнительную важностькаждого варианта, чтобы облегчить выбор оптимального или создать компромиссный.Избегать поспешных решений и чрезмерного влияния авторитетных решений.Правильно оценивать результаты расчетов и рационально их использовать.

– Добиватьсяпростоты конструкции. Например, если предполагается ввести новый узел илиизменить уже существующий, надо уточнить, нельзя ли вообще обойтись без них.

Избегать сложных, многодетальных конструкций. Неиспользовать в конструкции объекта элементы (узлы и механизмы),работоспособность которых сомнительна и требует экспериментальной проверки.

NB – Улучшениеконструкции по некоторым параметрам за счет ухудшения качества, надежностии безопасности работы ее недопустимо.

Требования предъявляемые кконструкции обычно противоречивы. Поэтому, улучшая один параметр объекта,конструктор влияет на др., нередко ухудшая их. Важно оценить эти влияния,принимая компромиссное решение, которое в конкретном случае будет оптимальным.

При оценки требований,предъявляемых к объектам разработки, необходимо учитывать следующее:

– Уменьшениемассы объекта вызывает уменьшение прочности и жесткости.

– Компактная,малогабаритная конструкция влечет за собой улучшение условий сборки,обслуживания, регулировки и ремонта.

– Применениедешевых материалов вызывает ухудшение прочности, износостойкости идолговечности.

– Созданиепростой конструкции объекта накладывает ограничения на технические итехнологические возможности его работы.

– Увеличениескорости действия механизма приводит к росту инерционных сил и нагрузок надетали и узлы.

– Разбивкаконструкции на модули (узлы) для облегчения организации их сборки (илитранспортировки) ведет к уменьшению жесткости конструкции, повышает трудоемкостьсборки.

– Созданиеконструкции для разных режимов работы и разных операций (универсальной) наноситэкономический ущерб при эксплуатации объекта на одной операции.

Для нахождения лучшего конструктивного решения конструктордолжен создать как можно больше вариантов конструкции, т.к. в каждом вариантевозможно решение тех или иных вопросов в разной степени.

Следует заметить, что разработка принципиально различающихсявариантов дело непростое. Кромезнания большого объема различных ТР, конструктивных схем и т.д. требуютсяспособности и навыки использование приемов и методов конструирования.

Существуют методы, которые активизируют и направляюттворческое мышление на пути создания новых, нешаблонных, нестандартных решений.Конструктору полезно знать эти методы (и учиться использовать их).

Приведем основные:

Инверсия (сделайнаоборот) – метод получения нового ТР путем отказа от традиционного взглядана задачу. При этом взгляд на задачу осуществляется обычно с диаметральнопротивоположной позиции. Если говорить об элементах объект, то они обычноменяются местами.

Принцип инверсии: –

– С наружи –изнутри;

Вертикально – горизонтально;

Вертикально –вверх дном (вверх ногами);

С лицевой стороны– с обратной стороны;

Поверхностьохватывающая – поверхность охватываемая;

Симметрично –асимметрично;

Ведущее –ведомое;

Жидкое – твердое;

Вредное –полезное;

Жесткое – гибкое;

Растяжение –сжатие (Пример ?!).

Элемент на однойдетали – Перенести на др. деталь, взаимодействующую с первой; и т.д. и т.п.

Аналогия (методпрецедента) – использование ТР из др. областей науки и техники. Аналогичныерешения, используемые для решения инженерных задач, могут быть заимствованы изживой природы как конструкции и элементы биомеханики.

Метод прецедента использует аналогию с ранее разработаннымиконструкциями.

Аналогия может не только использовать ранее созданныеконструкции, но и моделировать разные качества: форму, цвет, звук и т.п.

Эмпатия – отождествление личностиконструктора с объектом разработки, т.е. элементом или процессом:«вхождение в образ». Этот метод приводит к новому взгляду на задачу.

Комбинирование –использование в конструкции в разном порядке и в разных сочетаниях отдельныхТР, процессов, элементов. При этом можно найти новое качество, дополняющийположительный эффект.

Метод комбинирования может применяться по трем схемамобъединения элементов:

новое + новое,

старое + старое.

Комбинации элементов могут быть разного характера: мех.соединение, соединение через промежуточные элементы, дублирование, образованиямногоступенчатых конструкций и др.

Компенсация – уравновешиваниенежелательных и вредных факторов средствами противоположного действия.Например, часто необходимо компенсировать влияние массы, сил инерции, трения,различные потери… – это осуществляется с помощью компенсаторов (постоянных,регулируемых, автоматических, пружинных и др.).

Динамизация –превращение неподвижных и неизменных элементов конструкции в неподвижных инеизменных элементов конструкции в подвижные и изменяемой формы.

Агрегатирование –создание множества объектов или их комплексов, способных выполнять различныефункции, либо существовать в различных условиях. Достигается путем изменениясостава объекта или структуры его составных частей.

Способы агрегатирования:

n

агрегатирование присоединением, когда кбазовой составной части могут присоединяться различные зависимые составныечасти;

n

агрегаты, узлы, детали (например, агрегатныестанки; поворотно–делительные столы + силовые узлы: механизм главного движенияи механизм подач);

n

агрегатирование изменением, когда в объектемогут применяться всевозможные варианты составных частей при различнойкомпоновке (например, различные варианты кузова автомобиля на одном шасси ...).

Компаундирование –состоит с том, что для увеличения производительности параллельно соединяютсядва технических объекта. Соединение производится различными приемами:

n

Блочно–модульноеконструирование – предусматривает создание изделий на основе модулей иблоков. Модуль – составная часть изделия, состоящая преимущественно изунифицированных или стандартных элементов различного функционального назначения(например, М. С. У.).

Резервирование(дублирование) – увеличение числа технических объектов для повышениянадежности изделия в целом.

Мультипликация –повышение эффективности за счет использования нескольких рабочих органов,выполняющих одни и те же функции (по местам; многодетальная обработка;многоэтажные конструкции; многослойные конструкции и т.п.).

Метод расчленения – заключаетсяв мысленном разделении традиционных технических объектов с целью упрощениявыполняемых или функций и операций. Секционированиепредполагает дробление ТО на конструктивно подобные составные части – секции,ячейки, блоки, звенья.

Ассоциация –использование свойства психики при появлении одних объектов в определенныхусловиях вызывать активность других, связанных с первыми. Совпадениеопределенных признаков разных объектов позволяет найти нехарактерные решения.(Например, мех. манипулятор, имитирующий работу руки ...).

Идеализация –падение реальных объектов нереальными, неосуществимыми свойствами и изучение ихкак идеальных (точка, линия, абсолютно твердое (черное) тело и др.). Этот методпозволяет значительно упростить сложные системы, обнаружить существенные связии применить математические методы исследования.

Перенос свойств (илиметод «фокальных» объектов) – конструируемый объект помещают в«фокус» внимания и переносят на него свойства или функции несколькихпроизвольно выбранных объектов.

Совокупность комбинаций найденных ТР – основа для созданияконструкции объекта.

Следующий этап (III) – анализ вариантов и выбор оптимального – труднейший и самыйответственный этап конструирования. От результатов его выполнениязависит качество объекта на всех стадиях жизненного цикла.

? – Языкконструктора. –?

? –Источники информации. –?

?? – специальныйнаучно–технический язык терминов.

Термин (от лат. terminus – граница, предел) –слово или сочетание слов, употребляемое с оттенком специального значения.Система терминов–терминология.

Конструкторский язык – терминология, при внимательномрассмотрении обнаруживает свою образную первооснову:

ось – палец – вал – вал ^

муфта

стакан – гильза ^

патрон

баба – бабка ^

пиноль

гитара

хвостовик.

Образный смысл терминов помогает глубже понять их содержание[и способствуетразвитию творческого воображения].Однако, следует заметить, увлечение образами создает заряд психологическойинерции, которая может препятствовать поиску новых ТР. Поэтому при решенииконструкторских задач нужна большаянезависимость от конкретных технических средств.

Источники [научно–технической] информации.

Роль технической информации при конструировании огромна.

Конструктор творчески перерабатывает имеющиеся в егораспоряжении (арсенале) или заимствованные из технической литературыинформацию, существующие ТР, приспосабливая их к конкретным условиям.

Чаще всего в структуре разработанного объекта отсутствуютсущественно новые ТР (изобретения). Это объясняется тем, что конструкторы,решая например, задачу повышения уровня технического оснащенности м/с, намногих предприятиях отрасли занимаются одними и теми же проблемами: Ежедневнопроисходит повторение одних и тех же конструктивных решений.

Бурный рост объема НТИ: удвоение в течении семи лет(в середине 80–х в нашей стране общее число информационных документовсоставляло в год ³

10 млн. Экземпляров), – все больше затрудняет поиск и изучение необходимого.

Парадокс. Поэтому – как правило, легче разработать новыйобъект, чем убедиться, что такое где–то уже существует. (изобретение велосипеда).

В то же время –изучение и накопление положительного опыта конструирования – жизненнаянеобходимость, особенно для молодых специалистов.

Т.к. стремление освоить всю предыдущую информацию – тщетно!!!,то – выход: изучать информацию поконкретным актуальным для данного специалиста вопросам, начиная с новейших достижений и кончая ретроспективной информацией.

СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ.

«УЗКИЙ»специалист.

Результат изучения информации Þ

обеспечение Конструктивной преемственности –использование при разработке предшествующего опыта по профилю специализации исмежных отраслей, введение в конструкцию разрабатываемого объекта всего полезного,что имеется в существующих конструкциях.

Основные источники НТИ:

Техническая литература: Учебники; Справочникиконструктора (межотраслевые и отраслевые); Энциклопедии технические (универсальные и отраслевые); Словари терминологические и разъяснительные;Типажи машин и оборудования и т.п.

Производственно–техническая информация – информация оновейших достижениях научной и производственной практики: Обзоры; Реферативныеиздания; Экспресс–информация; ИЛ; Бюллетени; Типовые РМ и в том числеизобретения и т.п.

–Н–ТД – ГОСТ, ОСТ, СТП, ТУ, РТМ, ТО и др.;

–Патенто–лицензионная информация (о содержании – в разделеПатентоведение).

БНТИ Þ

помощь Специалистам.

Лекция 5. «Основы конструирования».

III. Анализвариантов конструкции и выбор оптимального варианта.

IIэтап заключается в подборе и разработке вариантов, относящихся к объекту ипринципу работы.

IIIэтап Þ

принятие одного, окончательного варианта.

Важно отметить, что принятие конкретного варианта имеетрешающее значение на всех стадиях разработки. Оптимальное решение придаетнаправление всей разработке.

Вероятность выбора оптимального варианта… тем выше, чембольше число вариантов, из которых выбирается это решение, и чем вышекачество этих вариантов.

Как мы сказали ранее, основа для отбора ТР – требования (ТЗ)к разрабатываемому объекту. Эти требования могут предъявляться к объекту вцелом или к его составным частям и функциональным элементам.

Как требования к объекту, так и варианты ТР нередко являютсяпротиворечивыми.Противоречивостьвариантов может иметь самую различную степень, вплоть до взаимного исключения.

В любом случае выполняется проверка совместимостипринимаемых решений по разным частям конструкции и принципам работыконструируемого объекта.

В случаях, когда имеется определенное число вариантов ивыбор наилучшего (оптимального) не очевиден, на помощь конструкторуприходит метод оптимизации.

Оптимальным решением задачи назначается решение, которое потем или иным признакам предпочтительнее.

Отсюда следует: чтобы среди большого числа вариантов найтиоптимальный, нужна информация о предназначительности различных сочетанийзначений показателей характеризующих варианты,– критерий оптимизации.

Задача выбора оптимальных параметров разработки всоответствии с выбранными критериями называется задачей оптимальногопроектирования (конструирования).

Здесь следует отметить, что под оптимальнымпроектированием (чаще всего) понимается процесс принятия оптимальных (внекотором смысле) решений с помощью ЭВМ. Эта проблема, связанная с получениемоптимального решения из множества допустимых, является общей для всех стадийразработки и во многом определяет технико–экономическую и технологическуюэффективность разрабатываемых (конструируемых) объектов.

Рассмотрим некоторые положения теории оптимального проектирования.

Процесс оптимального проектирования включает в себя триосновных этапа:

À

Критерийоптимизации конструируемого объекта служит показатель, который оптимален дляданного объекта.

Выбор критерия определяется следующим:

n

Критерий предназначен не для того, чтобы«заменить цель поставленной задачи», а для того, чтобы проверитьпредпочтительность выбранных вариантов.

Критерий должен быть объективным и оправдывать своеназначение. Для этого он должен обладать рядом свойств:

n

В качестве критерия оптимизации в зависимости от характера иназначения объекта конструирования могут быть приняты:

n

Á

Оптимизация какпроцесс рационализации элементов конструкции возможна только тогда, когдасформулирована цель.

При решении задач оптимизации математическими методами:математическая зависимость критерия оптимизации от искомых параметров объекта носит название целевой функции .

Название не случайно:оптимизация проводится с целью получения наилучшего значения критерияоптимизации.

* Z=Z(X,U) ®

min, [x1,...,xn ]=X

-

n искомыхпараметров объекта ;

-

Ui(t)-неизвестные функции конструирования.

Пространства , в которых изменяются X,U -

назовём пространствами проектирования .

*</s

еще рефераты

Еще работы по разное