Основы конструирования (стр. 2 из 20)
отабстрактно сформированного задания А (основного принципа) через функционирующиеэлементы (ФЭ)(Существующие ТР [элементы решений])к желаемому результату (Рабочие принципу) 
[КД].
Т.е.,конструирование направлено от сущности задачи к явлению, которое желаютполучить (вызвать).
Основыструктуры конструирования как процесса – связь между ТЗ инаилучшим его вариантом (Решением) – которая позволяет определятьосновные положения (они не носят характер непреложных законов) для подразделениясущественных 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 комбинациейфункционирующих элементов (ТР), характеризуемых определенным действием;
3) Каждое решение имеет недостатки (ошибки), числокоторых возможно минимизировать;
4) ТР с минимальным числом недостатков являетсяоптимальным.
Эти положения определяютстрогую (единственно возможную) последовательность действий при конструированииобъектов: повторения (возвраты) допустимы и необходимы.
Отсюда следует основныеэтапы конструирования как процесса:
I. Проанализировать ТЗ: сформулировать Основной принцип.
II. Выявить ТР, целесообразные комбинации которые дают всевозможные решения задачи (Рабочие принципы) ;Þ Мыслительныйобраз объекта.
Содержание:
– Анализ существующих конструкций и принципов ихработы – выявление ТР–это единственный путь:
В КД и действующей конструкции ТР воплощены вопределенной совокупности узлов, деталей или их элементов (Вспомним пример –Шестерня), они как бы "теряются" в этой массе. В процессе анализавыявляются ТР, являющиеся основой построения детали, узла или объекта в целом.
NB. ТР – основа для сравнения и оценки разных объектов: всюразработку в целом сравнить трудно, особенно если объект сложный и включает всебя разные узлы и системы: электрические, гидравлические, мех.передачи и др. Сравнению поддаются ТР, к которым можно применить общийкритерий, характеризующий Основной принцип.
III. Найти содержащиеся в каждом решении недостатки ипринять меры к уменьшению их количества (ошибки должны быть исключеныполностью) или их действия (Улучшенные рабочие принципы).
Содержание:
– Мысленные эксперименты (при недостаточном опыте –эскизная проработка): перестановка и замена элементов объекта; оценкаэффективности 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 иот ряда определенных качеств ( в т.ч. и профессиональных) личностиконструктора.
К сожалению подробноерассмотрение этих вопросов выходит за рамки программы курса "ОК": это– вопросы из "Психологии творчества".
Можно назвать основные: –
n живое человеческое мышление, управляемоедиалектической логикой \* и включающее системный подход [!]\**.
n образное мышление и творческое воображение.
Все эти качества – делонаживное: они формируются и развиваются в процессе деятельности на основе трех"само...":
–самообразование(...воспитание);
–...анализ;
–...оценка.
\** В настоящее время в области инженерии (ИнженернаяДеятельность) наиболее дефицитна (престижна) третья категория инженеров:системотехник ( или "универсалист") – инженер широкого профиля,задачи которого – организация и управление инженерной деятельностью и созданиесложных технических систем (1к – производственник; 2к –исследователь–разработчик).
\* Принципы:–
–принцип первичности материального;
–принцип всеобщей взаимосвязи;
–принцип развития.
§ 3.2. Рассмотримболее подробно основные этапы процесса конструирования.
I. Анализ ТЗ проводитсяна 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 своюочередь, происходят в конкретных производственных и эксплуатационных условиях.
Это вносит определенныеограничения в работу конструктора, с которым он всегда должен считаться впроцессе конструирования: "обузды–вать фантазию".
В противном случае – безучета ограничений, приходится всегда вносить изменения в конструкцию приизготовлении и эксплуатации, а это Þдополнительные затраты труда и материалов.
Перечислим основныетребования к объекту, которые должны обеспечивать max. егосоответствие конкретным условиям применения:
À – соответствие своему назначению и высокаяпроизводительность; 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 условиямизготовления его конкретными технологическими способами, на конкретномпроизводстве в конкретном количестве. (Литье, штамповка, сварка и т.д.; – единичное– серийное – массовое; одно – серия (и) – много).
Это требование диктуетсяэкономической целесообразностью;
à – возможность изготовления объекта на конкретнойпроизводственной базе предприятия–изготовителя с min–minзатратами (конструктор должен учитывать имеющиеся:
–оборудование, инструмент, оснастку для изготовления,сборки и контроля;
–квалификация персонала и состояние технологическойдисциплины и т.п.).
Ä – соответствие конкретным условиям технологическойподготовки производства (это – материалы, полуфабрикаты, заготовки, ПКИ (ГИЗы) Î их наличие и дефицитность).
Основа выполнения этоготребования – согласования КД со службами (Предприятиями и организациями),участвующими при изготовлении.
Для выполнения этоготребования проводится входной конструкторский, технологический и норма–контрольКД, полученной из др. Организаций и Предприятий.
Å – соответствие требованиям СТ (ГОСТ, ОСТ,СТП),ТУ, Правил, Инструкций, Норм, так называемые Нормативно–техническиематериалы, например, – ССБТ; П. без–й эксил ГПК; ПУиБЭ сосудов РД; ПУЭ и т.д. ит.п.
Æ – КД на объект должен соответствовать требованиямЕСКД.
На что надо обратитьвнимание, это:
–не давать в чертежах технологических указаний (заисключением – когда технология единственная);
–не забывать указывать все Тех. Требования наизготовление, контроль (измерения) и испытания объекта.
Кроме того в процессеизучения и анализа ТЗ конструктор:
–наводит справки;
–знакомится с литературой;
–изучает чертежи, приложенныек ТЗ, и аналогов;
–уточняет ТТ к объекту ивыясняет ограничения (условия, которые обязательно должны быть соблюдены прирешении задачи).
Результат Iэтапа
– уяснение целиконструирования (основного принципа работы объекта); –Подтверждение того, что этацель в ТЗ сформулирована правильно.
В противном случае –конструктор обязан обоснованно доказать необходимость корректировки ТЗ: ошибкаразработчика ТЗ может привести, как min – к неверному направлениюразработки объекта; max – к разработке негодной конструкции.
Лекция 4. Основы конструирования.
Этап II – Выявление ТР, целесообразные комбинации которые дают все возможные решения задачи(Рабочие принципы) Þ Мыслительный образ объекта.
Содержание:
–Анализ существующихконструкций и принципов их работы – выявление ТР, – это единственный путь:
В КД и действующейконструкции ТР воплощены в определенной совокупности узлов, деталей или ихэлементов (вспомним пример –Шестерня...), они как бы "теряются" вэтой массе. В процессе анализа выявляются ТР, являющиеся основой построениядетали, узла или машины в целом.
NB. ТР –основа для сравнения и оценки разных объектов: всю разработку в целом сравнитьтрудно, особенно если объект сложный и включает в себя разные узлы и системы(электрические, гидравлические, мех. передачи и др.). Сравнению поддаются ТР, ккоторым можно применить общий критерий, характеризующий Основной принцип.
При этом рекомендуетсяруководствоваться следующими соображениями:
– Следуетидти от необходимого к желаемому, а от желаемого к допустимому.
Качествоконструкции объекта зависит от качества идеи или принципа, использованного в ТРобъекта. Следует находить побольше ТР для выбора наилучшего; разрабатыватьварианты известных ТР... ;стремиться выяснить все необходимые детали, способныеповлиять на конструируемый объект.
Оцениватьсравнительную важность каждого варианта, чтобы облегчить выбор оптимального илисоздать компромиссный. Избегать поспешных решений и чрезмерного влиянияавторитетных решений. Правильно оценивать результаты расчетов и рационально ихиспользовать.
– Добиваться простоты конструкции.Например, если предполагается ввести новый узел или изменить уже существующий,надо уточнить, нельзя ли вообще обойтись без них.