Егоров О.С., Подураев Ю.В. - Мехатронные модули. Расчет и конструирование (1053456), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Если создаваемый меха~ронный модуль является частью более обшей мехатронной системы, то конечная цель, которая ставится перед конструктором в задании, должна быть сформулирована на основе знания места и роли молуля в системе. В этом случае целевое назначение мехатрон- ного модуля определяется целевым назначением мехатронной сис-' темы. Необходимость критического подхода к формулировке цели ':,-','', является одной из особенностей инженерных, в частности конст- рукторскнх задач, Изучение принципиальной схемы мехатропиого модуля. В техни ческом задании на разрабатываемый мехатронный модуль может быть представлена его принципиальная схема и ряд технических требований к нему. Степень приближения принципиальной схемы к реальной конструкции может быть самой различной. Принципиальная схема анализируется, оценивается и корректируется конструктором прежде всего с точки зрения возможностей ее конструктивной реализации.

При этом он стремится усовершен- '-;, ствовать схему в направлении "интеграции", т.е. объединения частей и уплотнения их функциональной нагрузки. Очень часто множество независимых от конструктора проблем как научного, так и технического характера ограничивают такие стремления. Чем со- л вершеннее схема, тем меньше возможностей у конструктора улучшить ее в указанном направлении. При изучении предложенной принципиальной схемы конструктор должен проанализировать ее с точки зрения надежности.

Оценка надежности принципиальной схемы может производится конструктором по ряду факторов: оценка возможностей резервирования, использование тех или иных готовых элементов и стандартизированных деталей, обеспечение безопасности обслуживающего персонала и т.д. Схема может быть проанализирована по критериям "цены реализации отдельных ее элементов'*, технологичности, минимизации габаритов и массы и др. Технические требования.

Технические требования, приведенные в задании на конструирование, будем называть исходными техническими требованиями. В наиболее общем случае перечень исходных технических требований задания охватывает широкий круг вопросов. Прежде всего в нем приводятся "входные" и "выходные" характеристики мехатронного модуля и основные параметры принципиальной схемы. Затем дается описание тех наиболее характерных внешних воздействий на мехатронный модуль, которые могут иметь место при его эксплуатации, а также вызванные этими воздействиями допустимые отклонения от нормальных режимов работы, Наконец перечисляются меры, обеспечивающие удобство работы оператора, обслуживающего персонала, потребителя. Эти требования составляют лишь часть того материала, который должен учитываться конструктором при последующей реализации задания. 28 Поэтому до начала собственно конструирования мехатронного мо.уля, конструктор должен дополнить исхолные требования залания ,овыми требованиями, выявленными им на основе самостоятель„эго анализа взаимовоздействий мехатронного модуля с окружени- 1 и а также исходя из соображений производственного, технологического и экономического характера.

Дополненный перечень техшгческих требований должен давать конструктору всестороннее и достаточно четкое представление о процессе функционирования готового мехатронного модуля в реальных условиях. Технологические возможности реализации технического задания. Нзучение технологических возможностей заключается в возможности выполнения задания, а также реализации тех дополнительных ~ребований, накопление и формирование которых происходит уже на данном этапе. Конструктор решает вопрос сравнительной сложности изготовления применительно не только ко всему мехатронному модулю в целом, но и к отдельным узлам и даже деталям. При этом рассматриваются возможности производственной базы, технологии изготовления деталей, сборки, регулировки, настройки и т.д., то есть конструктор должен наглядно представить себе прохождение мехатронного модуля через заводские цеха.

1.6.2. Анализ взаимосвязей мехатронного модуля с внешним окружением Под внешним окружением будем понимать всю ту материальную среду, которая, находясь вне мехатронного модуля, оказывает на него какие-либо воздействия или испытывает их со стороны меха-ронного модуля. Входными воздействиями называют такие воздействия на мехатропный модуль, которые необходимы для его функционирования, те.

лля формирования таких выходных воздействий (параметров), 1 ради которых и создается мехатронный модуль. Все остальные взаимосвязи мехатронного модуля с внешним окружением в боль- в инстве случаев необязательны и нежелательны. Не всегда бывает о~евидным, какие воздействия принять за входные, какие за выходные, не всегда входы и выходы могут считаться однонаправленными, не всегда их легко отделить от остальных воздействий, не вводя те или иные условности.

Широта охвата картины взаимодействий мехатронного модуля с внешним окружением зависит от располагаемой информации и потраченного на работу времени. Поэтому часть сушественных для конструктора взаимосвязей иногда может остаться необнаруженной 29 цли недостаточно раскрытой ввиду ограниченности возможности '.,::,:,' получения информации и времени. На что может повлиять недостаточная полнота раскрытия взаимосвязей? Прежле всего на надежность будущего мехатронного модуля.

Не упустить из виду ни одного сушественного воздействия — главное в рассмотрении взаимосвязей окружения с мехатронным модулем, если к последнему предъявляются высокие требования по надежности. Анализ взаимосвязей должен вестись направленно и избирательно. Конструктор должен уметь отбросить излишние подробности, ненужные связи и концентрировать свое внимание на сушественных. 1.5.3. Разработка технических требований В конструкторских задачах путь от анализа взаимосвязей до четко сформулированных технических требований к мехатронному модулю, необходимых конструктору, может быть более сложным, чем рассмотренный выше. Этот путь может проходить через такие стадии создания мехатронного модуля, как научноисследовательская разработка, моделирование, промежуточное макетирование, а также может сопровождаться расчетными и экспериментальными работами, далеко не всегда выполняемыми при участии конструктора.

В перечне технических требований даются уже не сами связи, а технические характеристики мехатронного модуля и параметры, отражающие условия его эксплуатации. Технические требования можно разделить на четыре группы. Первая группа. Требования, содержащие ограничения геометрического и конструктивного характера. Пример формулировки: предельное отклонение межосевого расстояния я0,5мм. Вторая группа. Требования, выраженные при помощи технических или физических понятий, записанные в виде чисел с размерностями.

Пример формулировки: сила сопротивления на выходном звене не более !ООН. Третья группа. Требования, выраженные словесно, не включающие в себя ни понятий, определенных количественно, ни геометрических ограничений в конструкции. Пример формулировки; устройство должно быть быстросъемным.

Четвертая группа. Требования, сформулированные при помощи сложных понятий или математических зависимостей. Пример формулировки: для данного конструируемого устройства распределение атмосферного давления в рабочем диапазоне высот следует принимать согласно МСА (международной стандартной атмосферы) [28). 30 Первая группа требований значительно пополняется в результате выявления ограничений, связанных с местом установки конструируемого мехатронного модуля. Вторая группа требований является в значительной степени резу ~ьтатом количественного отображения взаимосвязей мехатронного модуля с внешним окружением и особенностей принципиальной схемы.

Конструктивная реализация требований, выраженных при помощи четких технических понятий, определенных количественно ~таких, например, как передаточное отношение), может быть осуществлена различным образом. Преимущества такой формы написания требований очень велики, так как она не несет в себе неопРеделенности и служит средством объективной проверки правильности конструкции. Все сказанное относительно второй группы требований можно отнести к четвертой группе. Следует особо остановиться на третьей группе требований. Словесная форма написания технических требований в большинстве случаев свидетельствует о незаконченности процесса формазизации реальной физической картины. Иногда она порождена отсутствием информации о количественной стороне тех или иных взаимосвязей или незнанием сущности каких-либо процессов в меха- тронной системе "мехатронный модуль — окружение".

Нередко словесная формулировка посредством весьма общих понятий объединяет множество нераскрытых связей. Пример такой формулировки: "Мехатронный модуль должен быть удобным в эксплуата- 4"г; ция, пря монтаже и демонтаже.*' Конструктор, уточняющий и дополняющий техническое задание лля себя, должен расшифровать такой пункт, рассмотрев наи;".~!,'„--:- более существенные взаимосвязи между мехатронным модулем и обслуживающим персоналом.

Характеристики

Список файлов книги