TMM_Leonov (514470), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Послеее завершения осуществляется технологическая подготовкапроизводства. Цель проектно-конструкторской разработки – создание рабочей документации (эскизов и чертежейобщего вида, сборочных и рабочих).Проектно-конструкторскую разработку выполняютв приведенной ниже последовательности.1. Разработка технического задания, т.е. требованийк машине и указаний заданных технико-экономических параметров, согласованных с заказчиком.2. Составление технического предложения, отвечающеготехническому заданию.3. Разработка эскизного проекта машины, отражающеготехническое предложение.4.
Разработка технического проекта на основе эскизногопроекта машины.5. Выполнение конструкторской и рабочей технологической документации.6. Испытания машины, выявление недостатков, составлением акта.7. Составление технических условий на эксплуатациюмашины.Конструирование – это творческий процесс поиска оптимального варианта конструкции с целью обеспеченияработоспособности и технологичности машины. При конструировании следует добиваться:• снижения количества деталей и звеньев машины;• нормализации (т.е. применения единых сводов законов, ГОСТов, ТУ, СП) и унификации деталей;• технологичности конструкции, снижающей затратына производство;• выбора рациональных допусков, чистоты поверхности;• выбора рациональной формы заготовок и технологииих изготовления.2.2.
Общие вопросы проектирования и САПР51Конструктору следует непрерывно совершенствоватьмашину, добиваясь снижения расхода энергии и повышения надежности. Для этого при проектировании в машинудолжна закладываться возможность её совершенствования,т.е. дальнейшего развития. При этом необходимо учитыватьсуществующие стандарты, которые регламентируют конструкцию и типоразмеры основных узлов и деталей.Унификация элементов состоит в их многократном применении в одной и той же или разных конструкциях, чтосокращает номенклатуру деталей и снижает сроки и стоимость изготовления и ремонта машин.
Унификация является экономичным способом создания новых машин на основебазовой модели путем изменения мощности, производительности и даже перевода машин на выпуск иной продукцииили энергии путём изменения отдельных составных частей. Например, изменение числа цилиндров ДВС, переводего на другое топливо позволяет создать новый двигательс наименьшими временными и экономическими затратами.В этом состоит метод секционирования, т.е. разделения машины на одинаковые секции с набором унифицированныхдеталей. Применение секционирования особенно эффективно в транспортирующих машинах с унифицированным несущим потоком, длину которого можно изменять добавлением звеньев, например, конвейеры с роликовыми цепями.Таким образом, в основе проектирования, как правило, лежит применение базового агрегата, путем присоединения к которому специализированного оборудования,можно создать машину иного назначения.
Широкое применение в транспортных машинах имеют универсальныешасси с ДВС и создание на их базе различных машин, путем монтажа на шасси дополнительного и навесного оборудования.Часто применяется метод компаундирования, т.е. параллельного соединения машин для временного увеличенияпроизводительности и снижения расхода энергии путем ихотключения.Модифицированием называется доработка машины безизменения базовой конструкции. При этом идут на замену отдельных агрегатов из числа унифицированных узлов,имеющих стандартные типоразмеры. Таким образом, припроектировании машин находит широкое применение комплексная стандартизация вспомогательного оборудования,52Глава 2.
Общие сведения о показателях качества машинизготавливаемого специализированными предприятиями.Одновременно требуется приспособляемость конструкциимашин к требованиям производства и их универсализация для того, чтобы сократить номенклатуру выпускаемыхмашин. Примером могут служить универсальные шассисельхозмашин со сменным навесным оборудованием, чтопозволяет использовать многофункциональную машинув течение всего года.2.3. Критерии качества машинПри проектировании машин, прежде всего, ставитсязадача разработки механизмов с наилучшими показателями качества, т.
е. применяются принципы оптимальногопроектирования, обеспечения наилучших технико-экономических показателей при заданных реальных условияхработы, технологии изготовления, соблюдении ГОСТови других ограничениях. Оптимальность машин оцениваютпо специальным критериям.
Поэтому важным моментомпри разработке проекта машины является формулировкацели оптимизации, которая математически выражаетсякак требование обеспечения минимума (реже максимума) выбранного критерия, в качестве которого могут бытьприняты различные технико-экономические показатели.Основными критериями являются: стоимость разработки,изготовления и эксплуатации; качество функционирования; надежность; вид и расход энергии; масса, объем и т.п. Каждый из этих частных критериев является функциейнескольких переменных при проектировании параметровмеханизмов, например, длин звеньев, масс, передаточныхотношений и т.п.
Поэтому задача оптимального проектирования в большинстве случаев имеет неоднозначное решение. Не обосновывая выбор критериев, укажем некоторыеиз них на примере переходного процесса разгона машинного агрегата (рис.2.1).1.Критерий быстродействия – время прихода системыв заданное состояние –τразгΦ1 =∫dt = τразг ,0где tразг – время разгона машины, t – время.532.3. Критерии качества машинYФ2τразгtФ1Рис. 2.1. Переходный процесс разгона машинного агрегата2.Интегральная оценка точности, т.е. среднее интегральное отклонение от заданного состояния в переходномпроцессеτразг∫0 (Yзад − Y (t ))dtΦ2 =,τразггде Y(t) – отклонение оцениваемой переменной от заданного значения Yзад.Например, для машин указанный критерий имеет изображенный на рис.
2.1 геометрический смысл. Здесь Φ2 – площадь под кривой переходного процесса, характеризующаявеличину текущего отклонения Y(t)от заданного конечногосостояния Yзад.3.Критерий экономичности, характеризующий абсолютный расход энергии и в наиболее общем виде представляющий израсходованную за определённое время энергию G,τразгФ3 = G =∫ Wdt ,0где W = W(t) – текущая мощность двигателя.Снижение расхода энергии является одним из наиболееважных вопросов, решаемых при проектировании машинразличного назначения. Во время энергетического кризиса 70-х годов стоимость нефтяного топлива увеличиласьв несколько раз.
Выделенные в ЕС на научные исследования средства позволили сократить потребление топливаавтомобилями, являющимися основными потребителями54Глава 2. Общие сведения о показателях качества машин идкого топлива. Появились гибридные автомобили с ДВСжс рекуператорами энергии.Интегральный критерий качества Φi может быть представлен как определённый интеграл, представляющий число, оценивающее выбранное качество машины,tiФi = ∫ f (Y ,U i , t )dt ,t0где Y – координата состояния системы; Ui – оптимизируемый конструктивный параметр машины; t0, ti – начальноеи конечное время.Однако без математического описания связей частныхкритериев Φi с конструктивными параметрами Ui машиниспользование критериев для проектирования практическилишено смысла.
Вопросу формирования математическихмоделей – функциональных зависимостей динамическихи экономических критериев от конструктивных параметровмашины – будут посвящены отдельные главы.Переменные Y, характеризующие состояние объекта,всегда ограничены. Например, целесообразные по конструктивным соображениям ограничения длин звеньев, вводят сознательно.
Часто естественным ограничением является максимальная скорость электродвигателя, связанная счастотой тока питания и т.п.Поиск оптимального решения состоит в выборе такихзначений оптимизируемых Ui параметров, при которыхкритерий качества принимает в зависимости от его смысламинимальное или максимальное значение при выполненииограничений. Выделяют несколько этапов поиска оптимального решения.1. Выбор набора критериев Φi , характеризующих качества машины.2. Определение совокупности варьируемых в процессеоптимизации независимых конструктивных параметров Ui(параметров оптимизации), определяющих основные характеристики машины.3. Выделение ограничений на характеристики и конструктивные параметры.4.
Разработка математической модели машины в видецелевой функции, т.е. описание математических соотношений между конструктивными параметрами Ui машиныи выбранными критериями Φi в виде уравнений. Обяза-2.3. Критерии качества машин55тельным является описание ограничений при использовании моделей машины в виде неравенств или допустимыхобластей расчёта. Например, уравнение движения машины,связывающее значение динамического критерия оптимальности (время разгона) с оптимизируемым параметром (передаточным отношением передаточного механизма МА),должно включать ограничение максимальной скоростидвигателя.5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
