№1. История развития и роль машиностроения в обществе.
Человеку необходимы для существования – материальные блага, которые черпают из природы, преобразовывая в полезные предметы. Природа предоставляет мало предметов, которые могут быть использованы без обработки. И часто необходимо переработка, а следовательно и орудия труда.
В течении веков двигателем была мускульная сила, затем животные, ветер, вода. Первый существ. шаг, первая промышлен. революция. В 18 веке была изобретена паровая машина (в 1765 г. – первый вариант, 1784 - промышленный). Появился источник энергии, независимый от природы – компактный, передвижной.
Сейчас около 1/3 всех ресурсов сосредоточено в области машиностроении.
Около 1% работ нынче осуществл. вручную, следоват. сейчас машинная цивилизация. Человек покорил природу и создал:
Ноосфера -искусственно созданная сфера, новое состояние биосферы, сейчас человек физически не может существовать без нее.
Решающее значение для машиностроения (станкостроение) - машины способны воспроизводить самих себя, как в прошлом (топор), так и в современности (автомобилестроение).
Второй шаг - 20 век ознаменовался промыш. революцией. Главное изобретение ЭВМ: автоматизация управления, переход к безбумажной информатике. В 21 веке переход к безбумажной информации и к возможностям глобального управления. Создается единое цифровое поле на основе цифровой формы.
№2. Машины и машиностроение. Понятие технологии машиностроения.
Машина - механич. устройство с согласованно работающими частями и осуществляющее целесообразное движение для преобразования энергии, материалов и информации.
Основные направления использования машин: энергетика, математика, информатика. Основное назначение машин: частичная или полная замена экономически целесообразной функции человека с целью облегчения труда и повышения производительности.
Существует 3 вида машин (по выполняемым функциям):
1. Энергетические - для получения и преобразования энергии (далее разделяют по видам энергии: химические, тепловые).
2. рабочие машины - осуществл. изменения формы, свойств, состояния, положения (металлорежущ. станки, горнодоб. машины, автомобили).
3. информационные – для сбора, хранения, переработки и использования информации (1945г. хранимая программа машина Фон Неймана).
Машиностроение - комплекс отраслей пром-ти, изготовляющий орудия труда, машины.
Подразделяется (по структуре) на: топливно-энергетическая, металлургические, химические, агропромышленное, транспортное, электротехнические.
Изготовление машин требует умения, т.е. технологии. Технология: tehno- умение, logos – знание. 1.Это наука о способах воздействия на сырье, материалы. 2.Совокупность методов обработки сырья, материалов для получения готовой продукции.
Выделяют технологии по отраслям:, общее машиностроение, приборостроение, автомобилестроение и т.д.
Уровень развития машиностроения в стране определяет производительность труда в гос-ве в целом , качество продукции, а также темпы НТП.
Важнейшие отрасли машиностроения:
Отрасли производящие орудия и инструменты: станкостроение, инструментальная, металлорежущая, произ-во кузнечно-прессового оборудования.
Произ-во качественных современных машин определяется уровнем технологий в отрасли. И сама технология зависит от уровня применяемого оборудования.
№3. Машина, как объект производства. Составные части машины.
Основных части машины:
1.двигатель (снабжает энергией),
2.передаточный механизм (преобразовывает энергию в работу исполнительного органа,
3.исполнительный орган. Современные тенденции упрощать, уменьшать - глобальное направление техники.
4.Основная неподвиж.: деталь - корпус, станина, рама, где базируются остальные устройства. Подвижные соединения (вал, отверстие): цилиндрические поверхности.
Изделие – 1.Машины, детали в процессе производства. 2.Все то, что подлежит изготовлению на предприятии.
Различают:
· Изделие основного произ-ва – все то, что подлежит реализации на стороне и приносит прямой доход. Стремятся максимизировать.
· Изделия вспомогательного произ-ва – изделия, употребл. внутри предприятия. Стремятся минимизировать.
От взаимоотношений этих двух производств определяется эффективность.
Устанавливают следующие виды изделий:
деталь – из однородного материала ,без применения сборочных операций, простейший элемент машины (вал, шестеренка, втулка, корпус).
Сборочная единица, узел - изделие основные части которого, подлежат соединению между собой на предприятии - изготовителе с помощью сборочных операций.
Спецификация - документ где определяется состав этой сборочной единицы.
Комплекс -два больших специфицированных изделия не соединяемых на заводе-изготовителе, но предназначаемых для выполнен. взаимосвязанных функций. (метеорологический комплекс, пусковая установка ракеты).
Комплект - два или более изделия не соединяемых на заводе-изготовителе, представляющие собой набор изделий и имеющие общие эксплутационные предназначения вспомогательного характера (комплект запасных частей).
Исходные предметы, материалы.
1. Материалы - совокупность черных и цветных металлов, не металлических материалов определенной номенклатуры и сортамента, предназначенного для переработки.
2. Полуфабрикаты, заготовки – продукты труда, прошедшие обработку на одном предприятии и предназначенные для дальнейшей обработки на другом предприятии.
3. Комплектующие изделия – изделия предприятия поставщика приемлемые как составные части изделия, выпускаемые заводом-изготовителем (изделия выпускаемые заводом производителем: отделочные детали- стекло, сборочные единицы – подшипники, насосы).
На представленных изделиях есть
Конструкторская документация (кд) - документ, предоставляемый изготовляемому изделию, который определяет состав и устройство изделия, содержит необходимые данные для его изготовления, контроля, приемки, эксплуатации.
Существуют стандарты на изделия:
Чертеж общего вида - документ, изображающий конструкцию изделия, поясняющий принцип работы. (общий вид судна, автомобиля).
Сборочный чертеж - документ, изображающий отдельные сборочные единицы этого изделия и данные, необходимые для сборки. К ним прилагаются спецификации - список составных частей изделия.
Чертеж детали (деталировка) – документ, содержащий графическое изображение детали для изготовления.
Технические условия (ту) – текстовый документ, содержащий совокупность требований к качеству изделия, его контролю и приемке.
№4. Качество машин (изделий). Критерии и показатели качества.
Качество машин – совокупность свойств, обуславливающих ее пригодность, удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.
Установлены следующие группы показателей качества:
1). Показатели назначения (ориентировка машин)– характеризует св-ва машины, применительно к области ее использования.
2). Показатели надежностей – характеризует продолжительность эксплуатации без отказов и нарушений функций.
3). Показатели технологичности – характеризуют эффективность производства и эксплуатации машины.
4). Эргономические показатели – отражают удобство для человека при работе с машиной, удобство управления.
5). Показатели стандартизации и унификации – характеризуют в машине степень использования стандартных и унифицированных элементов.
Стандартизация –процесс установления и применения правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации и требований безопасности (1962г. Медунар. Организация стндарт-ии.)
Унификация – рациональное сокращение типоразмеров и видов изделий, имеющих одинаковое назначение.
6). Патентно-правовые показатели – характеризуют степень патентной защищенности изделия.
7). Экономические показатели – отражают затраты на разработку , изготовление и эксплуатацию машины.
8). Показатели безопасности – характеризуют степень опасности эксплуатации машины для человека и окружающей среды.
Надежность машин – это свойство машины сохранять во времени в установленных пределах значение всех своих параметров (мощность, производительность), при условии соблюдения заданных режимов и правил эксплуатации.
Показатели надежности:
1. Вероятность безотказной работы.
2. Интенсивность отказов.
3. Средняя наработка на отказ.
Отказ – это событие, заключающееся в том, что изделие стало неспособным выполнять заданную функцию с установленными параметрами.
Вероятность безотказной работы- это вероятность того, что в заданном интервале t отказа не произойдет.
, где N(t) – число изд. работающих в конце t, N0 – число изд. работающих в начале испытаний.Средняя наработка на отказ – это усредненная продолжительность работы изделия без отказа.
Интенсивность отказа -функция времени, показывающая распределение частоты отказов во время эксплуатации. Можно изобразить кривую, которая отражает экономич. сторону пр-ва.
1-выявление дефектов или приработка машины (определяет длительность испытаний),
2-период нормальной эксплуатации (гарантия).
3-износ отдельных деталей.
Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность с заданными параметрами до их предельного состояния с учетом ремонта и восстановления работоспособности.