- •Основные понятия и определения
- •1. Классификация узлов и деталей
- •2. Механические свойства конструкционных материалов
- •Предельные состояния и критерии
- •4. Требования к деталям
- •4.1. Требования к деталям по критериям общей и метрологической работоспособности
- •Виды отказов объектов
- •Показатели надежности неремонтируемых объектов
- •Возможные модели процессов развития отказов
- •Лабораторные испытания на повреждающую нагрузку.
- •Назначение норм долговечности
- •5. Особенности деталей приборов
- •5. 1. Особенности деталей приборов
- •5.1. Валы, опоры и направляющие
- •1. Муфты приводов
- •1.1. Назначение муфт, применяемых в машинах
- •1.2. Муфты, постоянно соединяющие валы
- •1.3. Муфты сцепные управляемые
- •1.4. Муфты сцепные самоуправляемые
- •5.6. Корпусные детали
- •5.7. Детали вспомогательных устройств
- •5.8. Детали отсчетных и кодирующих устройств
- •5.9. Детали электрических контактов, разъемов и переключателей
- •6. Расчеты элементов механизмов на прочность,
- •Прочность Концепция комплексного расчета механизмов: от расчетной схемы - до вопросов прочности
- •Содержание
- •1.1 Основы концепции комплексного расчета
- •2. Исследование кривошипно-шатунного
- •2.2.2. Расчет с использованием понятий темы "Кинематика
- •2.2.3. Анализ полученных результатов.
- •2.3.2. Уравновешивание
- •2.4. Прочностной расчет элементов механизма.
- •2.4.1. Прочностной расчет кривошипного вала.
- •7. Механизмы: типовые конструкции и методы механической регулировки (на примере электромеханических приборов)
- •8. Взаимозаменяемость деталей и технические измерения (2 часа) [о.-л.3(с.195-204)]
- •8.1. Основы взаимозаменяемости и элементы теории точности детали приборов
- •8. Взаимозаменяемость деталей и узлов и технические измерения
- •8.1. Основы теории расчета допусков
- •8.2. Расчет производственных допусков в рэа
- •Методика
- •Содержание
- •1. Понятие о взаимозаменяемости и ее видах.
- •2. Функциональная взаимозаменяемость.
- •2.1. Исходные положения, используемые при конструировании изделий.
- •Влияние зазора (функциональный параметр) в сопряжении поршень-цилиндр на эксплуатационные показатели компрессора 2ав-8(31).
- •2.2. Исходные положения, используемые при производстве изделий.
- •2.2.1. Запасные части и контроль изделий в процессе эксплуатации.
- •Литература:
- •8. 4. Технические измерения
- •8.2. Технические измерения
- •9.1. Об основах конструирования приборов
- •9.2. Основы проектирования приборов
- •Основные виды зубчатых механизмов
- •Модули зубчатых и червячных колес
- •9.3. Качество и надежность
- •10. Технические измерения
- •Модель измерения
- •Основные постулаты метрологии
- •В качестве истинного значения при многократных измерениях параметра выступает
- •Качество измерений
- •Kосвенные измерения
- •9. Основы конструирования приборов
- •9.1. Этапы проектирования и принципы конструирования
- •9. 1.1. Этапы и конструирование
- •Стадии конструирования деталей, узлов и приборов
- •9.1.1. Конструирование современных электромеханических систем
- •3. Компьютеров
- •9.2. Создание и конструирование средств измерений - приборов
- •Алгоритм создания приборов
- •Гистограмма статической обработки материалов при конструировании приборов
- •9.6. Комплексные исследования эксплуатации приборов
- •Средние коэффициенты использования
- •Алгоритм
- •9.3. Создание конструкторской документации
- •9.5. Примеры приборов для конструирования
- •Параметрическая оптимизация им
- •Вероятный анализ с учётом допусков на параметры
- •Отсутствует страница 9.
- •Противодействующий момент – м
- •Измерительные приборы завода "Мегомметр". Трансформаторы тока т-0,66.
- •Измерительные приборы завода "Мегомметр". Омметр м41070/1.
- •Измерительные приборы завода "Мегомметр". Омметр щитовой м419 (замена омметра м143).
- •Измерительные приборы завода "Мегомметр". Микроомметр ф4104-м1 Исполнение прибора ф4104 – брызговлагозащищенное
- •Измерительные приборы завода "Мегомметр". Мегаомметры эс0202/1г, эс0202/2г
- •Назначение аппарата
- •Сущность метода работы аппарата атв - 1м
- •Технические данные и свойства аппарата
- •Конструкция атв - 1м
- •Расположение и назначение органов управления
- •9.6. Пример аспектов конструирования и модернизации приборов
- •9. Основы конструирования
- •9.6. Эксплуатация, ремонт и поверка сконструированных си
- •Список используемой литературы
- •Приложения узлы приборов – примеры выполнения сборочных чертежей
9.1.1. Конструирование современных электромеханических систем
Конструирование современных электромеханических систем — комплексная научно-техническая и экономическая задача, при решении которой необходимо учитывать многолетний опыт изготовления и эксплуатации подобных систем в России и за рубежом. Проектом какого-либо механизма, прибора или машины (в общем случае — изделия) принято называть совокупность технико-экономических расчетов, схем, чертежей и других конструкторских документов, которые содержат данные об устройстве и принципе действия изделия, основных параметрах кинематики и динамики, надежности, эффективности и экономичности, а также указания по технологии изготовления, сборке и испытаниям.
Система проектирования предусматривает следующие стадии разработки проекта: техническое задание, техническое предложение, эскизный и технический проекты, разработку рабочей документации.
Техническое задание обычно составляется заказчиком с целью определить основное назначение разрабатываемого изделия, его технико-экономические характеристики и требования (скорость, производительность, специфические особенности работы будущего изделия и др.). В техническом задании могут быть предусмотрены требования к технологии изготовления, автоматизации регулирования и управления, технике безопасности, эстетике и эргономике. В задании намечается порядок проектирования и состав конструкторской документации.
Техническое предложение представляет собой совокупность конструкторских документов, содержащих технико-экономическое обоснование выбора варианта построения проектируемой системы. С этой целью разрабатывают несколько вариантов решения поставленной в техническом задании задачи, проводят их анализ и сравнительную оценку с учетом существующих подобных изделий, а также патентных материалов. Важный элемент этой стадии проектирования — выбор структурных схем передаточных механизмов, что определяет как основные свойства, так и надежность проектируемой системы. Техническое предложение после согласования и утверждения является основанием для последующего проектирования. В эскизном проекте разрабатываются принципиальные конструкторские решения принятого варианта, дающие общее представление об устройстве и принципе действия системы, а также производятся расчеты основных параметров и размеров. В сложных и ответственных случаях разрабатываются макеты и модели отдельных узлов проектируемой системы для экспериментальной их проверки и отработки.
Технический проект — наиболее ответственная часть проектирования, в которой даются окончательные технические и конструкторские решения. Графическая часть технического проекта состоит из чертежей общего вида, сборочных и монтажных чертежей, схем и спецификаций, которые служат основанием для разработки рабочей конструкторской документации. В необходимых случаях изготавливаются и испытываются макеты и модели отдельных узлов. Расчетно-пояснительная записка к проекту должна содержать необходимые расчеты по кинематике и динамике системы, расчеты на прочность, надежность и точность взаимодействия деталей и узлов.
Рабочая документация включает все необходимое для изготовления и испытания опытного образца (или опытной партии) изделий, выпуска установочной серии или организации серийного производства. При проектировании простых механических систем, особенно в ограниченном числе экземпляров, стадии проектирования и документация могут совмещаться.
Все виды конструкторских документов — чертежи, схемы, расчетно-пояснительные записки, спецификации и др. — регламентируются ГОСТ 2.102...2.109—73, а правила учета и хранения проектной документации, дублирования, внесения в нее необходимых изменений — ГОСТ 2.501—68... 2.503—74. Качеству проектной документации уделяется большое внимание, так как от этого зависит качество самого изделия, стоимость и сроки изготовления.
Выбор того или иного вида механизма зависит от конкретных условий проектирования, а также от предъявляемых требований, к которым относятся: надежность и долговечность элементов механизма; простота конструкции, компактность; малое сопротивление движению, особенно во время пуска; возможность получить наименьшую инерционность, что обусловливает быстродействие механизма; бесшумность действия; технологичность и унификация изготовления деталей, возможное сокращение их типоразмеров, а также снижение стоимости.
Сравнительная оценка соответствия отдельных видов передаточных механизмов этим требованиям в первом приближении может быть произведена с помощью табл.1. Из таблицы, например, следует, что при необходимости реализовать большое передаточное число с помощью наименьшего числа звеньев предпочтительнее применить червячную передачу. В других подобных случаях может быть применена планетарная зубчатая передача, которая позволяет реализовать передаточное число порядка 1000 и более.
Таблица
Важным условием создания механизмов, соответствующих современному уровню техники, является соблюдение следующих основных принципов конструирования: технологичности, наиболее короткой кинематической цепи, компактности, статической определимости.
Таблица
1. Ориентировочные значения основных
характеристик механических
передач вращательного движения.
Понятие технологичности включает обеспечение минимальной трудоемкости изготовления и сборки, меньшей себестоимости и материалоемкости и др. Увеличением технологичности деталей, узлов и конструкции в целом достигается существенное удешевление проектируемой системы. В ГОСТ 1831—73 предусмотрены следующие виды технологичности: производственная, эксплуатационная, при техническом обслуживании и ремонте, технологичность заготовки, детали и сборочной единицы.
При конструировании изделия учитывают все указанные аспекты технологичности.
Количественные показатели производственной технологичности отдельной детали -трудоемкость изготовления и коэффициент использования материала
kи=тд-тз, где тд и тз - соответственно массы готовой детали и заготовки. Чтобы повысить технологичность, иногда целесообразно расчленить труднообрабатываемые сложные детали на ряд простых по конфигурации, соединяемых затем сваркой, запрессовкой и другими методами.
При прочих равных условиях конструкция тем точней, чем выше производственная технологичность. В качестве примера сравним технологичность вращательной кинематической пары и кулачкового механизма. Первую составляют две детали, которые просто и точно обрабатываются. Основная же деталь второго механизма кулачок - одна из наименее технологичных. Поэтому ошибка кулачковых механизмов на порядок выше ошибки рычажных.
Второй принцип конструирования - наиболее короткой кинематической цепи - требует минимизации количества кинематических пар и звеньев механизма. Например, механизм винт — гайка (рис.2, а) предпочтительней механизма на рис. 2, б, так как последний имеет больше элементов и поэтому дает значительно большую ошибку.
Принцип компактности часто выражает эргономические требования. Так, при проектировании цилиндрической зубчатой передачи о передаточным числом и = 15 целесообразно применять двухступенчатую передачу (например, и1 =3 и и2 = 5). Это позволяет уменьшить габариты по сравнению с одноступенчатой передачей почти в два раза. Но при такой конструкции нарушается принцип наиболее короткой кинематической цепи. Окончательное решение всегда компромиссно.
Рис. 9. 2.
Принцип статической определимости требует наложения минимального числа связей, так как наличие избыточных связей приводит к возникновению пространственных деформаций и снижению точности системы.
Техническое совершенство машины или прибора определяется технико-эксплуатационными параметрами (производительностью, энергоемкостью, материалоемкостью и др.), надежностью, а также рядом технических и экономических факторов (унификация и стандартизация, патентоспособность, эстетический и эргономический уровень и ряд других). Недостаточное внимание к этим требованиям неизбежно приводит к снижению качества и экономичности создаваемых изделий.
Стандартизация в условиях социалистического хозяйства — одно из эффективных средств ускорения технического прогресса, повышения производительности труда и улучшения качества изделий. Каждая новая машина, прибор, в том числе и находящиеся па уровне изобретения, должны иметь максимум стандартных и унифицированных элементов, проверенных на практике и надежных в эксплуатации.
В приборостроении применяются государственные общесоюзные стандарты (ГОСТы), отраслевые стандарты и нормали, а также нормы предприятий.
В настоящее время в основном заканчивается пересмотр стандартов, с тем чтобы унифицировать их в. рамках СЭВ, а также отчасти и в общемировом масштабе.
О ценить уровень стандартизации изделия можно с помощью коэффициента:
(9. )
г де --соответственно количество типов стандартных,
унифицированных, заимствованных и покупных деталей и узлов; ЕД — общее количество типов деталей и узлов в изделии. Уровень стандартизации изделия тем выше, чем ближе коэффициент Кст к единице.
В настоящее время все более возрастает значение патентоспособности, под которой понимают признание изобретением данного прибора, машины или конструкции, их узлов и деталей. При проработке технического предложения и на дальнейших этапах проектирования; производится патентный поиск, который заключается в просмотре всех патентных материалов РФ и других высокоразвитых стран поданной тематике за период 30... 50 лет. Во время патентного поиска выявляются прогрессивные технические решения для возможного использования в проектируемом устройстве. Попутно рассматриваются вопросы о целесообразности закупки лицензий по зарубежным патентам. Патентные материалы помогают решить вопрос о том, является ли проектируемое изделие (или какие-либо его части) изобретением.
В том случае, когда проектируемое изделие предполагается экспортировать, наряду с патентоспособностью важное значение имеет патентная чистота. В патентно чистом изделии закладываются либо технические решения, на которые не распространяется действие патентов на территории страны-импортера, либо на используемые зарубежные изобретения закупаются лицензии.
1.
2.