Основы конструирования
Лекция 3 "Основы конструирования"
3.1. Резюме Лекции 2.
ТО, Конструирование – логический мыслительный процесс (не исключающий, однако, элементов интуиции 
"озарение"):
от абстрактно сформированного задания А (основного принципа) через функционирующие элементы (ФЭ)(Существующие ТР [элементы решений]) к желаемому результату (Рабочие принципу)
[КД].
Т.е., конструирование направлено от сущности задачи к явлению, которое желают получить (вызвать).
Основы структуры конструирования как процесса – связь между ТЗ и наилучшим его вариантом (Решением) – которая позволяет определять основные положения (они не носят характер непреложных законов) для подразделения существенных рабочих этапов конструирования:
1) В ТЗ содержаться (в явной или не явной форме) необходимые и достаточные данные для всех возможных решений (Основной принцип);
2) Каждое отдельное решение является комбинацией функционирующих элементов (ТР), характеризуемых определенным действием;
3) Каждое решение имеет недостатки (ошибки), число которых возможно минимизировать;
Рекомендуемые материалы
4) ТР с минимальным числом недостатков является оптимальным.
Эти положения определяют строгую (единственно возможную) последовательность действий при конструировании объектов: повторения (возвраты) допустимы и необходимы.
Отсюда следует основные этапы конструирования как процесса:
I. Проанализировать ТЗ: сформулировать Основной принцип.
II. Выявить ТР, целесообразные комбинации которые дают все возможные решения задачи (Рабочие принципы) ;Þ Мыслительный образ объекта.
Содержание:
– Анализ существующих конструкций и принципов их работы – выявление ТР–это единственный путь:
В КД и действующей конструкции ТР воплощены в определенной совокупности 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 объекта в целом.
NB. ТР – основа для сравнения и оценки разных объектов: всю разработку в целом сравнить трудно, особенно если объект сложный и включает в себя разные узлы и системы: электрические, гидравлические, мех. передачи и др. Сравнению поддаются ТР, к которым можно применить общий критерий, характеризующий Основной принцип.
III. Найти содержащиеся в каждом решении недостатки и принять меры к уменьшению их количества (ошибки должны быть исключены полностью) или их действия (Улучшенные рабочие принципы).
Содержание:
– Мысленные эксперименты (при недостаточном опыте – эскизная проработка): перестановка и замена элементов объекта; оценка эффективности изменений – их влияние на конечный результат.
Выявить ТР с min–min числом недостатков – путем сравнительной оценки (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 и от ряда определенных качеств ( в т.ч. и профессиональных) личности конструктора.
К сожалению подробное рассмотрение этих вопросов выходит за рамки программы курса "ОК": это – вопросы из "Психологии творчества".
Можно назвать основные: –
n живое человеческое мышление, управляемое диалектической логикой * и включающее системный подход [!]**.
n образное мышление и творческое воображение.
Все эти качества – дело наживное: они формируются и развиваются в процессе деятельности на основе трех "само...":
–самообразование (...воспитание);
–...анализ;
–...оценка.
** В настоящее время в области инженерии (Инженерная Деятельность) наиболее дефицитна (престижна) третья категория инженеров: системотехник ( или "универсалист") – инженер широкого профиля, задачи которого – организация и управление инженерной деятельностью и создание сложных технических систем (1к – производственник; 2к – исследователь–разработчик).
* Принципы:–
–принцип первичности материального;
–принцип всеобщей взаимосвязи;
–принцип развития.
3.2. Рассмотрим более подробно основные этапы процесса конструирования.
I. Анализ ТЗ проводится на основании :
–требований к объекту конструирования;
–общих правил конструирования (см. Орлов кн.1, 1977г, стр. 63...67=52).
I.1. Основные требования к объекту конструирования.
Разработка (Проектирование, конструирование) технических объектов связанна с конкретными,–
–производственной необходимостью;
–и бытовыми потребностями человека.
Подготовка производства (конструкторская ПП–часть), изготовление и эксплуатация объекта, в свою очередь, происходят в конкретных производственных и эксплуатационных условиях.
Это вносит определенные ограничения в работу конструктора, с которым он всегда должен считаться в процессе конструирования: "обузды–вать фантазию".
В противном случае – без учета ограничений, приходится всегда вносить изменения в конструкцию при изготовлении и эксплуатации, а это Þ дополнительные затраты труда и материалов.
Перечислим основные требования к объекту, которые должны обеспечивать max. его соответствие конкретным условиям применения:
À – соответствие своему назначению и высокая производительность; высокое качество, надежность и ремонтопригодность. Результат выполнения этих требований – обеспечение назначенного (гарантийного) ресурса;
Á – удобство применения, функциональные свойства, необходимые для выполнения нужных операций; (специализация или универсальность)
 – соответствие конструкции объекта условиям изготовления его конкретными технологическими способами, на конкретном производстве в конкретном количестве. (Литье, штамповка, сварка и т.д.; – единичное – серийное – массовое; одно – серия (и) – много).
Это требование диктуется экономической целесообразностью;
à – возможность изготовления объекта на конкретной производственной базе предприятия–изготовителя с min–min затратами (конструктор должен учитывать имеющиеся:
–оборудование, инструмент, оснастку для изготовления, сборки и контроля;
–квалификация персонала и состояние технологической дисциплины и т.п.).
Ä – соответствие конкретным условиям технологической подготовки производства (это – материалы, полуфабрикаты, заготовки, ПКИ (ГИЗы) Î их наличие и дефицитность).
Основа выполнения этого требования – согласования КД со службами (Предприятиями и организациями), участвующими при изготовлении.
Для выполнения этого требования проводится входной конструкторский, технологический и норма–контроль КД, полученной из др. Организаций и Предприятий.
Å – соответствие требованиям СТ (ГОСТ, ОСТ, СТП),ТУ, Правил, Инструкций, Норм, так называемые Нормативно–технические материалы, например, – ССБТ; П. без–й эксил ГПК; ПУиБЭ сосудов РД; ПУЭ и т.д. и т.п.
Æ – КД на объект должен соответствовать требованиям ЕСКД.
На что надо обратить внимание, это:
–не давать в чертежах технологических указаний (за исключением – когда технология единственная);
–не забывать указывать все Тех. Требования на изготовление, контроль (измерения) и испытания объекта.
Кроме того в процессе изучения и анализа ТЗ конструктор:
–наводит справки;
Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - Культура после петровской эпохи.
–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 I этапа 
– уяснение цели конструирования (основного принципа работы объекта);
–Подтверждение того, что эта цель в ТЗ сформулирована правильно.
В противном случае – конструктор обязан обоснованно доказать необходимость корректировки ТЗ: ошибка разработчика ТЗ может привести, как min – к неверному направлению разработки объекта; max – к разработке негодной конструкции.
