Хилл П. - Наука и искусство проектирования, страница 35

При демонстрации модели эта полоска должна сжиматься (материал собирается в складки) и плотно облегать ногу при носке (материал растягивается). Обувную фирму интересует главным образом изготовление полосок ткани с приптитым к ней эластичным материалом. Производственный цехпмеет автоматические швейныэ машины непрерывного действия со столом длиной 60 см. В эту машину необходимо вводить одновременно два материала: эластичный материал и ткань. При вводе в машину эластичный материал должен быть растянут на 757е на столе дтптвой 60 см, а при выходе из машины доллтен возвращаться в нормальное состояние.

Ткань имеет ту же 226 сеяаожение 1 ширину, что и эластичный материал. Она долнсна непрерывно припгиваться к эластичному материалу по всей длине стола пгвейной машины. Рааработайте приставку к швейной машине, способную автоматически подавать в машину ткань н эластичный материал для их сшивания. Кроме того, установите устройство для нарезания полосок (в нормальном состоянии) длиной гб см, когда ткань с пришитым к ней эластичным материалом выходит за пределы стола швейной машины. ЗАДАЧА 6. РАЗРАБОТКА НОВОГО ИЗДЕЛИЯ Допустим, что вы работаете инженером-конструктором в одной пз фирм. Придя на работу, вы просматриваете карточку с названием электрического бытового прибора или кухонного оборудования, пользующегося популярностью у средней семьи, а в это время в ваш отдел заходит руководитель фирмы я говор1гг, что изделие, которое вы разработали, начинает терять популярность у покупателей, так как конкурирующая фирма выпустила более совершенное аналогичное изделие.

Вам необходимо отложить все свои дела и сосредоточить усигия на обновлении конструкции атого изделия. Ваша задача состоит в том, чтобы придумать какую-либо хитрость или внести улучшение в конструкцию этого изделия, что позволило бы поднять его популярность у покупателей. Руководитель фирмы напомнил вам, что при любом усовершенствовании изделия его продажную цену нельзя повысить более чем на 107з.

Карточка А. Электрический упог. Карточка В. Прибор для поджаривания гренков (тостер). Карточка В. Миксер. Карточка Г. Электрическая сковородка. Карточка Д. Электрический нож для открывания консервных банок. Карточка Е. Электрогусятница. Карточка Ж. Электрическая ножеточка. Карточка 3. Кухонный радиоприемник.

ЗАДАЧА 7. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ТУРНИКЕТ НА ПУНКТЕ СБОРА ПЛАТЫ ЗА ПРОЕЗД На многих дорогах США транспорт проезжает мимо пунктов сбора платы за проеад, установленных через одинаковые расстояния, где вносится постоянная сумма. На алдан и оеоекты 227 некоторых дорогах, например на автомагистралях штатов Массачусетс, Нью-Джерси н Пенсильвания, размер платы зависит от того, въезжает автомобиль на магистраль илн еке выезжает с нее. В обоих случаях сбор платы за проезд — дорогостоящее мероприятие, так как оно вызывает задержку автомобилей н часто приводит к скоплениям транспорта.

Н системах периодического сбора платы за проезд эта проблема решена путем установки автоматических устройств. Для пунктов, где плата пронзводится при выезде с магистрали, еще не разработана действующая система. Таким образом, требуется создать систему, которая работала бы столь же эффективно и была такой же удобной, как н автоматические системы сбора постоянной платы за проезд, по использовалась па дорогах, где плата взимается при выеаде с магистрали. Система должна устранить сутлествующие недостатки (большне затраты на сбор платы за проезд и неудобства, испытываемые водителями).

ЗАДАЧА 8. НОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ ТЕЛЕГРАФНЫХ СТОЛБОВ Природа наделила Америку многими красотами, которые вскоре могут померкнуть, если мы не начнем более тщательно планировать строительство, обращая внимание не только на назначение сооружений, ко н на их форму. Одним из примеров такого пренебрежительного отношения или безразличия к форме является телеграфный столб и мачта линии электропередачи. На улицах любого города США можно увидеть столбы с электрическими и телефонными проводами, протянутыми к домам, магазинам и учреждениям. Для сравнения взгляните на здания, деревья и столбы с дорожными знаками вблизи линий передачи и выкесите суждение о пх формах и функциях.

Разве вам не приходилось, сняв какую-нибудь сцену, после проявления пленки обнаружить, что телеграфный столб на снимке играет куда более важную роль, чем сцена, ьоторую вы хотели заснять? Исследуйте обычный телеграфный столб (ичн мачту электропередачи) с точки зрения формы н назначения. Нарисуйте эскиз. Спроектируйте столб (или мачту), удовлетворяющий требованиям технической эстетики, обращая особое внимание. на форму н назначепяе. Столб долкзен хорошо вписыватъся в окружаюпппз нейзалз либо гармонировать с окружающими его сооружениями.

Необходимо учить1вать также относительные затраты, способность нести нагрузку и установку такого столба. 223 сРиложгние ! ЗАДАЧА 9. СКЛАДЫВАЮЩИЙСЯ РЕФЛЕКТОР РАДИОЛОКАТОРА Разработайте легкий компактный складывающийся рефлектор радиолокатора и треножную опору, которая выдвигается при нагкямо ююпки. Беобходимо рассмотреть схему рычажных механизмов, методы их соединения и т. д. (а не блок питания радиолокатора). Решение долншо содержать описание возможных применений такого устройства. ЗАДАЧА 1О.

РЕМОНТНАЯ ВЫШКА ШАРНИРНОГО ТИПА Необходимо разработать компактную складывающуюся ремонтную вьгппгу, способную поднимать груз весом 500 кгс на высоту до 1й и. Вьппка должна размещаться в кузове грузовика (возможно, на горизонтально устанавливаемом барабане) и поднимать рабочего с необходимым оборудованием для ремонта кабелей высокого напряжения, проводки телефонных линий, ремонта зданий, установки дорожных знаков, мытья окон и т.

д. ЗАДАЧА 11. КОНСТРУКЦИЯ С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ГЕОМЕТРИЕЙ Требуется создать конструкцию с изменяющей геометрией в форме компактных (трубчатых нлп плоских) блоков, размещаемых з головной части ракеты плл ограниченном объеме косапгческого корабля. В определенной точке пространства такое устройство раскрывается (под действием пружин, сжатого воздуха, центробежной силы, если оно выпускается кз вращаюгцегося аппарата и т. д.).

Устройства с нзмекнгощейся геометрией можно использовать в антеннах на спутниках, возврагцаемых космических аппаратах, космических кораблнх, орбитальных станциях и т. д. Принципиальное конструктивное решение должно иметь форму колец с шарнирно соединенными полукруглымн или троугольнымп дугамн. Комбинируя злементы, молгно получить различные конструкции. Так„комбинация треуголг пых дуг с жесткими кольцами различного диаметра дает конструкцию, имеющую в сложном виде коническую форму; комбинация двух жестких колец одинакового диаметра и круговых дуг позволяет получить шарообразную фор- зАдАчи и пРОекты т2з му, имевшую максимазьный объем при мннпмальноп площади поверхности.

Разработайте одну из таких конструкций и продемонстрируйте на модели ее работоспособность. ЗАДАЧА 12. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ Требуется создать прибор для измерения скл, действующих в таких стационарных сооруягениях, как опоры антенн, мачты высоковольтных линий я т. д., чтобы затем можно было определить ползучесть материала или сдвиг почвы. Метод измерения сил, действукнцих на кабели, позволяет проанализнровать и аарегнстрировать интересуютцпе нас силы. Искомое устройство доттяшо: 1) измерять силы, девствующпе на кабели в интервале до 5000 кгс (желательно, чтобы устройство имело несколько рабочих диапазонов); 2) иметь точность до 5%; 3) обеспечивать снятие отсчетов без изменения нагрузки, действующей на кабель; 4) быть максимально простым, дешевым и не требовать специальной подготовки пря его обслуживании.

Кроме того, опо не должно ухудшать жесткость и устойчивость сооружения. ЗАДАЧА 13. ПЕРЕНОСНОЙ КОНСТРУКТОРСКИЙ НАБОР Число студентов, изучающих инженерное проектлрованне, увеличивается с каткдыет годом, позтому невозетояттто обеспечить их в достаточном количестве материалами для изготовления макетов и прототипов. С другой стороны, реализация и проверка конструкции, представленной на бумаге, с помощью Фттзгтческих моделей играет важнуго роль в подготовке инженеров.

Проблема лабораторных занятий может быть решена, если будет изобретен удобный и недорогой конструкторский набор, который должея быть компактным, иметь небольшой вес и содерятать инструменты, материалы и компоненты, необходимые для изготовления студентами устройств, разрабатываемых в процессе обучения. Набор не должен содержать инструкций о тоы иля яном конструкторском решептттц а также инструкций, ограничивающих решение определенными рамками. 230 ПРИЛОЖЕНИЕ ! ЗАДАЧА 14.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ТРАНЗИСТОРОВ В ОПРЕДЕЛЕННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ИХ ПРОВЕРКА Беспорядочно расположенные транзисторы необходимо подготовить к операции присоединения проводников к выводам амиттера, коллектора и базы. Разработайте оборудование для автоматической ориентировки транаисторов в Фнг. П1.1. Автоматическая укладка транзисторов (разггвры даны в миллвметрах).

лотке конвейера таням образом, чтобы база оказалась перед оператором, как показано на фш.. П 1.1. В некоторой точке втой системы необходимо проверить сопротивление между эмиттером и базой и отбраковать все трапансторы, сопротивление которых пе находится в интервале 9,2— 9,3 кОм. ЗАДАЧА 15. АВТОМАТИЧЕСКАЯ СБОРКА И ПРОВЕРКА Разработайте полностью автоматизированную систему для сборки и проверки шариковых подшипгшков (фггг. П 1.2). Внутреннео и наружное кольцо, а также сепаратор подаются па участок сборки по лентам конвейера. Шарики подшипника поступагот па этот участок по спускным нгелобам. Для обеспечения сборки мояшо изменить ЗАДАЧИ И ПРОЕКТЫ 23$ Фиг. ПС2. Сборка шараповых подшвяввков (размеры давы в мвл- ввметрвх). конструкцию гюдшипнпка. При решении вадачв необходимо: 1) показать, каким образом кантдая деталь поступает на участок сборки; 2) предусмотреть полную автоматизацию участив сборки.

Используйте механическое, электрическое, пневьтатическое и гидравлическое оборудование для выполнения операций сборки. Установите контрольную аппаратуру для подсчета и индексирования элементов, используемых при автоматической сборке. ЗАДАЧА 16. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС Разработайте полностью автоматизированную систему, способную осуществлять приемку корпусов гидравлических цилиидров в форме отливкп (Фгтг. П1.3), а также: 1) выровнять поверхности.