Этапы конструирования

Этапы и основные положения конструирования

Этапы конструирования охватывают все основные позиции от идеи до ее реализации в виде готового изделия в металле и могут быть представлены следующей классической схемой (рис.1.1):

1. Техническое задание составляют в соответствии с ГОСТом. В нем оговаривают: назначение аппарата, устройство, характеристики, параметры сред (мощность, масса, габариты), требования по ремонту и эксплуатации, сроки проектирования, стоимость работ. К техническим заданиям необходимо подходить критически. Конструктор должен хорошо знать отрасль промышленности, для которой проектируют оборудование. Он обязан проверить задание и в нужных случаях обоснованно доказать необходимость его корректи­рования.

2. Поиск решения включает в себя сбор информации об уже существующих технических решениях. Принятый термин - патентный поиск. При этом собранная информация систематизируется, анализируется и на этой основе вырабатывается собственное техническое решение.

Рис.1.1. Этапы конструирования

Существует конструктивная преемственность - это использование при про­ектировании предшествующего опыта машиностроения данного профиля и смежных отраслей, введение в проектируемый агрегат всего полезного, что есть в существующих конструкциях машин. Некоторые конструк­тивные решения с появлением более рациональных решений, новых техно­логических приемов, с повышением эксплуатационных требований отми­рают, а некоторые оказываются исключительно живучими и сохраняются длительное время в таком или почти таком виде, какой им придали создатели.

При создании новой машины конструктор должен смотреть вперед, огляды­ваться назад и озираться по сторонам.

Направление конструктивной преемственности не означает ограничения творческой инициативы. Проектирование каждой машины представляет огромное поле деятельности для конструктора. Только не следует изо­бретать уже изобретенного и не забывать правило, сформулированное еще в начале XX века Гюльдиером - меньше изобретать, больше конструировать.

Патентный поиск осуществляется при анализе огромного объема научно-технической информации, периодически издаваемой во всем мире:

- бюллетени изобретений – ежемесячные издания, публикующие информацию обо всех изобретениях в мире;

- научные журналы – издания освещающие последние научные достижения и направления;

- реферативные журналы – издания, в которых аннотирована указанная выше информация в виде рефератов;

- электронные средства информации - это такие, например, как Интернет.

Патентная и изобретательская система России основана на Всероссийским научно-исследовательским институтом патентной экспертизы (ВНИИПЭ).

Наиболее емкий фонд технической литературы имеют следующие библиотеки России:

в Москве – библиотека им. Ленина, Государственная научно-техническая библиотека (ГП НТБ), библиотека академии наук (БАН);

в Санкт-Петербурге - Публичная библиотека им. Салтыкова-Щедрина.

В г. Люберцы (Московской обл.) Всероссийский институт научной и технической информации (ВИНИТИ) высылает ксерокопии всех статей из реферативных журналов. Система реферативных журналов облегчает поиск научно-технической информации по областям знаний (химии, физике, энергетике и др.).

3. Эскизный проект предусматривает предварительную компоновку элементов оборудования и предварительные расчеты на прочность, тепловые и гидравлические.

Компонование обычно состоит из двух этапов: эскизного и рабо­чего. В эскизной компоновке разрабатывают основную схему и общую конструкцию агрегата (иногда несколько вариантов). На основании анализа эскизной компоновки составляют рабочую компоновку, уточняющую конструкцию агрегата и служащую исходным материалом для дальнейшего проектирования. При компоновании важно уметь выделить главное из второстепен­ного и установить правильную последовательность разработки конструк­ции. Попытка скомпоновать одновременно все элементы конструкции является ошибкой, которая свойственна начинающим конструкторам. Полу­чив задание, определяющее целевое назначение и параметры проектируе­мого агрегата, конструктор нередко начинает сразу вырисовывать кон­струкцию в целом во всех ее подробностях, с полным изображением конструктивных элементов, придавая компоновке такой вид, который должен иметь лишь сборочный чертеж конструкции в техническом или рабочем проекте. Конструировать так - значит почти наверняка обрекать конструк­цию на нерациональность. Получается механическое нанизывание кон­структивных элементов и узлов, расположенных заведомо нецелесо­образно [1].

Компоновку следует начинать с решения главных вопросов - выбора рациональных кинематической и силовой схем, правильных размеров и формы деталей, определения наиболее целесообразного взаимного их расположения. При компоновании надо идти от общего к част­ному, а не наоборот. Выяснение подробностей конструкции на данном этапе не только бесполезно, но и вредно, так как отвлекает внимание конструктора от основных задач компонования и логического хода разработки конструкции.

4. В расчетах выполняется полный объем прочностных, тепловых, гидравлических и прочих расчетов.

5. Инструкции – в них конструктор оговаривает особенности конструкции, дает указания по использованию материалов и технологической сборке.

6. Технологическая проработка предусматривает привязку разрабатываемой конструкции к конкретным технологическим возможностям предприятия.

7. Изменения проводят в случае, если надо разработанную конструкцию изменить; при этом выполняются изменения, размножаются и рассылаются в количестве комплектов первоначальной документации.

8. Технический проект – проработка сборочных единиц. Рабочий проект – проработка деталировок.

9. Расчеты - проверочные, уточняющие работоспособность конструкции (теплогидравлические, динамические и др.).

10. Инструкции-указания по изготовлению, деталировке, сборке.

11. Спецификации - подсчет и систематизация деталей и сборок, указание их точного количества.

12. Стандартизация – применение принципа типизации, унификации и агрегатирования. При проектировании следует добиваться максимальной унификации нормаль­ных элементов. Элементы, неизбежные по конструкции главных деталей и узлов, рекомендуется использовать в остальных частях конструкции.

13. Составление материальной ведомости – разрабатывается перечень материалов, инструмента, необходимых для изготовления.

14. Технологическая проработка - более детальная привязка к производству, к станочному парку предприятия. Эти вопросы решают, как правило, отделы главного технолога, сварщика, металлурга и т.д.

15. Производство – изготавливаются детали, собирается и отлаживается изделие.