Основы проектирования и конструирования (стр. 13 из 53)
1.3.9.6. Передача винт-гайка
Это передача служит для преобразования вращательного движения в поступательное (пример - суппорт). При простой и компактной конструкции передача позволяет получить большой выигрыш в силе (домкрат, винтовой пресс) или осуществлять медленное и точное перемещение. Основной недостаток передачи - низкий КПД.
1.3.10. Муфты
Муфтами в технике называют устройства, которые служат для соединения концов валов, стержней, труб, электрических проводов и т.д. В ДМ рассматривают муфты, применяемые для соединения валов. О разнообразии применяемых муфт можно судить по следующей схеме их классификации.
К глухим относятся втулочная (втулка, заштифтованная на концах соединяемых валов), фланцевая - две полумуфты, скрепленные по фланцам болтами; продольносвертная.
К компенсирующим жестким относятся: кулачково-дисковая, зубчатая. К упругим: муфта с цилиндрическими пружинами; зубчато-пружинная или со змеевидными пружинами; с резиновой звездочкой; МУВП; с упругой оболочкой.
Примеры некоторых конструкций:
продольно-свертная муфта;
муфта кулачковая;
муфта упругая втулочно-пальцевая;
муфта фрикционная.
Литература к теме 1
1. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики, изд.10. - М.: Высшая школа, 1986. - 416с.
2. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов, изд.9. - М.: Наука, 1986. - 512с.
3. Теория механизмов и машин: учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1987.
4. Иванов М.Н. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1984.
5. Раздаточный материал к курсу лекций по дисциплине "Машины и оборудование" для студентов специальности 060800 "Экономика и управление на предприятии". - Тамбов, 2002.
2. Конструирование, его задачи. Качество технического объекта
Согласно традиционному определению, конструировать - это значит строить механизмы, машины, сооружения с выполнением их проектов и расчетов.
Изменения в технологии создания новых технических объектов, повышение их сложности, переход к проектированию систем, создание новой проектно-конструкторской техники и т.д. привели к появлению новых определений, которые будет возможно рассмотреть позднее.
Основной задачей конструирования в любой отрасли машиностроения является создание агрегата, наиболее полно отвечающего потребностям народного хозяйства, дающего наибольший экономический эффект и обладающего наиболее высокими технико-экономическим показателями, т.е. агрегата высокого качества.
2.1 Понятие о качестве продукции
Целью любого производственного процесса является получение продукции высокого качества.
Под качеством продукции подразумевают совокупность ее свойств, обеспечивающую удовлетворение требований потребителей и конкурентоспособность продукции в условиях рыночных отношений.
Качество - разностороннее понятие. Оно, вообще говоря, определяется не только техническим уровнем непосредственно самого технического объекта, но зависит от организационных, технических, экономических особенностей предприятия - изготовителя.
Поэтому, говоря о качестве, нередко подразумевают под ним комплекс, по крайней мере, из четырех групп понятий:
техническое понятие о качестве, в которое входит технический уровень выпускаемой продукции, полнота удовлетворения запросов по номенклатуре изделий, технический уровень производства, осуществляющего выпуск данной продукции, оперативность и масштабы внедрения передового опыта в производстве;
эстетическое понятие о качестве, включающее в себя как эстетический уровень выпускаемой продукции, так и соответствие требованиям промышленной эстетики самого производства;
экономическое понятие о качестве, характеризуемое рациональным географическим размещением предприятия, производительностью труда, рентабельностью производства, уровнем организации производства, соответствием цены изделия и его потребительской стоимостью и т.д.;
юридическое понятие о качестве, включающее точность соблюдения договорных обязательств.
В настоящих разработках рассматриваются лишь показатели характеризующие непосредственно сам технический объект, являющийся продуктом производственного процесса. При этом следует заметить, что существующие показатели и характеристики не равнозначны по своей важности. Ряд этих показателей расценивается как критерий развития технических объектов.
Прежде чем рассматривать конкретные показатели, остановимся на определении этого понятия.
2.2 Критерии развития технических объектов
Среди параметров и показателей, характеризующих любой технический объект, всегда имеются такие, которые на протяжении длительного времени имеют тенденцию монотонного изменения или тенденцию поддержания на определенном уровне при достижении своего предела. Эти показатели всеми осознаются как мера совершенства и прогрессивности, и они оказывают сильное влияние на развитие отдельных классов технических объектов и техники в целом.
Такие параметры и показатели называют критериями развития технических объектов. Об их важности можно судить по тому факту, что технический прогресс в области любых технических объектов обычно заключается в улучшении одних критериев без ухудшения (во всяком случае, без значительного ухудшения) других. При формировании системы критериев развития должен удовлетворяться ряд условий.
условие измеримости: за критерий развития может быть принят только такой параметр технического объекта, который допускает возможность количественной оценки по одной из шкал измерений.
условие сопоставимости: критерий развития должен иметь такую размерность, которая позволяет сопоставлять технические объекты разных времен и стран.
условие исключения: за критерии развития могут быть приняты только такие параметры технического объекта, которые в первую очередь характеризуют его эффективность и оказывают определяющее влияние.
условие минимальности и независимости вся совокупность критериев развития должна содержать только такие критерии, которые не могут быть логически выведены из других критериев и не могут быть их прямым следствием.
Оценка технического уровня и качества изделия осуществляется путем сопоставительного (сравнительного) анализа в следующем порядке:
выбирается базовое изделие (идеальный вариант, аналог или прототип);
выявляются численные значения основных технико-экологических показателей оцениваемого и базового изделий;
рассчитываются уровни относительных показателей технического уровня и качества;
рассчитывается величина обобщенных показателей технического уровня и качества изделий.
Следует отметить, что главное условие сравнения оцениваемого и базового изделия - сопоставимость элементов изделий, идентичность функционального назначения.
В качестве базового изделия для сопоставления выбирают наилучший, реальный образец данного вида и типоразмера изделий, имеющийся в мировой практике. Он может быть как отечественным, так и зарубежным и именуется аналогом. Иногда при решении задач по модернизации изделий данного вида в качестве базового изделия принимают изделие - прототип которого совершенствуется путем устранения имеющихся недостатков.
В отдельных случаях в качестве базового изделия может быть принято оборудование будущего - идеальный вариант. Показатели, характеризующие идеальный вариант по техническому уровню и качеству рассчитываются исходя из законов развития техники данного вида по критериям развития.
При оценке технического уровня и качества изделий значения основного размерного параметра (производительность, рабочая поверхность, полезный объем и т.д.) не должны отличаться от такового для базового изделия более чем на 20%.
С учетом изложенного, рассмотрим показатели, характеризующие качество и технический уровень технических объектов.
2.3 Показатели технического уровня и качества технических объектов, применяемые в химическом машиностроении
Группа 1 Показатели назначения.
Производительность машины, аппарата (кг/час, т/сут., т/год, м3/ч и т.д.).
Полный или рабочий объем - для аппаратов, назначение которых определяется их объем (м3).
Установленная мощность (кВт).
Давление, напор (МПа, м вод. ст. и т.д.).
Скорость обработки объекта, давления, вращения и т.д. (м/сек, об/сек).
Масса технического объекта (кг).
Габаритные размеры технического объекта (м).
Площадь, занимаемая техническим объектом (м2).
Площадь рабочей поверхности технического объекта: площадь теплообмена, площадь фильтрации (м2).
Выход готового продукта (за вычетом потерь),%.
Степень превращения вещества в техническом объекте или эффективность обработки сырья (%).
Показатели первой группы, вообще говоря, критериями развития не являются и имеют тройное назначение:
во-первых, они являются исходными характеристиками, на основе которых производится расчет критериев развития, предусмотренных в последующих группах показателей;
во-вторых, они позволяют судить о степени соответствия данного технического объекта по своим характеристикам требованиям конкретного потребителя;
в-третьих, учитывая, что по мере исторического развития технических объектов наблюдается стойкая тенденция к росту. Следовательно, сопоставляя соответствующие характеристики с лучшими мировыми достижениями, можно косвенно судить о техническом совершенстве машины или аппарата. Поэтому некоторые авторы, в частности А.И. Половинкин, называют показатели первой группы критериями (производительность и т.д.).