TMM_Leonov (514470), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Управление таким ДЭА осуществляется от бортовой ЭВМ машины.Краткое рассмотрение некоторых двигателей и рабочихмашин позволяет сделать вывод, что механические характеристики машин зависят от положения органа управления,определяющего напряжение, подачу топлива G в цилиндрДВС и т. п. Режим работы МА (определяемый положениемточки с координатами Мкр, ω на механической характеристике) меняется как при перестановке органа управлениямашины, так и при изменении внешней нагрузки, например, крутящего момента, потребляемого тока, расхода рабочего тела и т. п.1.2.2.6.
Управление машины от ЭВМОсновной тенденцией развития машин является управление их с помощью ЭВМ, что позволяет повысить точностьработы, снизить расход энергии в эксплуатации и улучшитьдругие параметры. Управление некоторыми высокоскоростными машинами невозможно без ЭВМ.
Конструктор при1.2. Функциональные элементымашинного агрегата45проектировании машины должен учитывать особенностиих управления. Например, управление ТНВД от ЭВМ позволяет корректировать топливоподачу в цилиндр дизеляв зависимости от многих быстро меняющихся параметровв каждом рабочем цикле.В качестве примера на рис. 1.20 показана схема управления от бортовой ЭВМ грузового автомобиля фирмы«Renault Track», оснащённого автоматической коробкойпередач, выбор передаточного отношения которой производится автоматически управляющими устройствами от микроЭВМ с учётом наличия груза и угла наклона дороги, определяющих нагрузку дизельного ДВС.Вопросы и задания для самоконтроля1. Расскажите о роли передаточного механизма в машинном агрегате.2.
Какими параметрами характеризуются свойства передаточного механизма?3. Назовите параметры, характеризующие механическуюхарактеристику машины.4. Что понимается под рекуперацией энергии и зачемона производится?5. Что такое обратимость машины и какова её рольв повышении экономичности машин?6. Чем объяснить тенденцию развития управлениямашин с помощью ЭВМ?Глава 2Общие сведения о показателяхкачества машин2.1.
Основные характеристикии требования к машинамОсновные характеристики машины отражают как потребительские требования, так и ее внутренние параметры,не связанные непосредственно с требованиями потребителя, но характеризующие технический уровень производства. Они могут быть различны для разных классов машин,но наиболее общие из них определяют область применения машины и ограничения при эксплуатации. Крометого, как правило, они характеризуют вид используемоймашиной энергии, экономичность расхода энергии, производительность, динамические качества, точность работы, мощность, массу и габаритные размеры, а также экологические показатели.
Трудно предопределить какие изэтих общих характеристик являются наиболее важными,но они должны всесторонне характеризовать качествапроектируемой машины.Абсолютные показатели, такие, как масса и габаритные размеры, необходимо знать для размещения машиныв производственных условиях, при монтаже и транспортировке.
Масса и габаритные размеры могут применятьсяпри вычислении удельной производительности на единицу занимаемой площади, объема или массы и характеризовать соотношение между соответствующими показателями машины и выпускаемой продукцией. Например,важным показателем транспортных машин является отношение массы перевозимого груза к собственной массемашины. Относительные показатели более информационны при сравнении альтернативных проектов на ран-2.1. Основные характеристики и требования к машинам47ней стадии проектирования нежели абсолютные. В тоже время производительность машины характеризуетсяабсолютными единицами, например, количеством продукции, производимой в единицу времени, или временем, потраченным на производство единицы продукции.Оценка экономических показателей нужна не только дляопределения стоимости машины, но и расходов при эксплуатации на поддержание ее технического состоянияи обеспечение рабочего процесса, а также показателейпродолжительности нормального функционированиямашины.
Важной является оценка экономической эффективности машины, которая характеризуется как стоимостными показателями, так и показателями производительности Π и абсолютного G и удельного g расхода энергии,отнесенн ого к затрачиваемой энергии на производствопродукции. Например, удельная экономичность расходаэнергии оценивается какGG= .ПОтсутствие на начальных этапах проектирования машинточных данных о многочисленных параметрах затрудняетоценку экономических показателей.
Поэтому часто экономические показатели заменяют сходными техническимипоказателями. Например, расход энергии G подменяетсяоценкой установленной номинальной мощности двигателяW, КПД и т.п.Потребитель может предъявить множество требованийк машине. Успех на рынке, дающий наибольшую прибыльи производителю, и продавцу машины, определяется ее способностью удовлетворить наиболее важные потребительские требования.
Большинство предъявляемых к машинетребований касаются ее производительности, надёжностии экономичности. Характеристиками надежности, т. е. способности выполнять заданные функции, сохраняя значенияустановленных эксплуатационных параметров, являютсядолговечность и работоспособность машины, средняя продолжительность работы до первого отказа, до капитальногоремонта, гарантийный срок эксплуатации, ремонтопригодность и т.д. К характеристикам технологичности относятсязатраты живого труда и финансовых средств на производство машины.48Глава 2. Общие сведения о показателях качества машин2.2. Общие вопросы проектирования и САПРОдним из наиболее веских критериев, влияющих на решение потребителя о покупке машины, является её качество.
Поэтому производитель в условиях рынка заинтересованв улучшении качества выпускаемого изделия. Наибольшуюэффективность принимаемых для улучшения качества меримеют те из них, которые используются при проектировании машины. Проектированием называется процесс разработки проекта машины, т.е. совокупность расчетов и чертежей, предназначенных для определения геометрических,кинематических, динамических параметров, а также работоспособности, экономичности и других характеристик машины.При проектировании машины следует:• использовать системный подход: осуществлять проектирование машины как системы, связанной с общими условиями ее работы и с другими машинами;• учитывать многочисленные критерии качества машины;• использовать предшествующий опыт проектированияи широко применять нормализацию узлов и деталей, используя «удачные» узлы и детали других машин;• предусматривать перспективы развития и обеспечивать возможность дальнейшей модернизации и совершенствования машины.Проектирование не может обойтись без использованияследующих инструментов проектирования:1)патентных исследований;2)математического моделирования;3)экспериментальных методов исследования.Эвристические методы и патентные исследования основаны на поиске действующих аналогов машин, механизмов,деталей, узлов, агрегатов и т.д.
Для каждого прототипа машины необходимо провести анализ положительных качестви составить список недостатков, который включает:• обоснование и выбор критериев качества машины;• основные преимущества и недостатки прототипа;• основные показатели качества машины, требующиеулучшения;• противоречия в машине, требующие замены на новыйпрототип;2.2.
Общие вопросы проектирования и САПР49• несовершенство конструкции и технологии изготовления.На основе анализа недостатков более обоснованно могут быть выдвинуты прямые предложения по совершенствованию машины, возможность которых была выявленапри патентном поиске и сравнении альтернативных вариантов.Экспериментальные методы требуют высоких материальных затрат и времени. Достаточно точным и быстрым является проектирование на основе математическогомоделирования показателей машин. Поэтому чаще всегопроектирование осуществляется с помощью моделирования определенных качеств механизма на базе его моделимашины.
Модель, как правило, выражает интересующиенас свойства в виде системы уравнений. Примером структурной модели может служить формула П. Л. Чебышева,которая отражает связи между отдельными звеньями механизма, как показано на рис. 1.5, 1.6. Кинематическаямодель механизма отражает свойства преобразования движения и описывается уравнениями перемещений и скоростей звеньев или передаточных функций. Энергетическаямодель показывает экономичность расхода энергии машиной в форме изменения работ и кинетической энергии.Динамическая модель характеризует динамические качества машины.Математическая модель, как сказано выше, представляет собой систему уравнений, отражающую свойства машины, которая должна отвечать требованиям адекватностии не быть перегруженной несущественными факторами.Для каждой проектируемой машины существуют своиопределенные требования адекватности модели.
Исходя изэтого можно сделать вывод, что не существует универсальной модели, отражающей все возможные процессы в нейс одинаковой точностью.Математическое моделирование развивается в направлении создания системы автоматизированного проектирования. САПР – это организационно-техническая система,состоящая из комплекса средств автоматизации конструкторских работ на основе применения ЭВМ для поиска оптимального решения. Разработка САПР включает:• выработку критериев качества, характеризующих оптимальность конструкции;50Глава 2. Общие сведения о показателях качества машин• классификацию элементов машины и создание базыданных нормализованных узлов и элементов машин;• создание кинематических, динамических, энергетических и экономических моделей машины и её элементов;• разработку пакетов прикладных программ для проведения расчетов и обработки информации.Проектно-конструкторская разработка, которой предшествуют научно-исследовательские работы осуществляется на этапе технической подготовки производства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
