Раздел 4. Машиностроение

1. Машиностроительный комплекс – это совокупность отраслей промышленности, производящих разнообразные машины

отраслевой состав:

- Тяжелое машиностроение

- Производство металлургического оборудования

- горного машиностроения

- подъемно-транспортного машиностроения

- Тепловозостроение, вагоностроение и путевое машиностроение

- Турбостроение

- Атомное машиностроение

- Полиграфическое машиностроение

- Электротехническая промышленность

- Станкоинструментальная промышленность (включает производство металлорежущих станков, кузнечно-прессового оборудования, деревообрабатывающего оборудования, металлообрабатывающего инструмента, централизованный ремонт металлообрабатывающего оборудования.)

- Приборостроение

- Машиностроение для легкой и пищевой промышленности

- Авиационная промышленность

- Ракетно-космическая промышленность

- Автомобильная промышленность

- Сельскохозяйственное и тракторное машиностроение

- Судостроительная промышленность

Роль. значение:

- крупнейший промышленный комплекс. На его долю приходится 27% работающих и 1/5 продукции промышленности России.

- продукция машиностроения применяется повсеместно: в промышленности, сельском хозяйстве, быту, на транспорте, в вооруженных силах.

- машиностроение, наряду с электроэнергетикой и химической промышленностью, определяет темпы инновационного развития общества. От его мощи, совершенства производимых машин во многом зависят общий уровень развития экономики страны, ее обороноспособность, качество жизни населения. Следовательно, главная задача машиностроения — обеспечивать общество новыми, все более совершенными машинами.

2. Маши́на — механизм, устройство, конструкция) — техническое устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации

Машина предназначена для облегчения труда человека путём частичной или полной его замены. Особенностью машины, отличающей её от других устройств, является использование механической энергии (совершение определенного механического движения) для выполнения возложенной на неё функции (предназначения, работы, действий). Машина — это, прежде всего, механическое устройство, но не механизм.

Основной характеристикой машины является развиваемая ею мощность. Одной из первых единиц измерения мощности была лошадиная сила (л. с.). Несмотря на то, что в Российской Федерации принята Международная система единиц (СИ) и единицей измерения мощности является ватт, лошадиная сила продолжает использоваться и в настоящее время.

Машины делятся

- на двигатели

А) Первичные, используют энергию природы

Б) вторичные, служат для преобразования энергии

- и орудия

А) Технологические – выполняют определенные функции, состоят из трех механизмов (двигательный, передаточный, исполнительный)

Б) Транспортные и транспортирующие – перемещение людей и грузов

Машина автомат – выполняет всё сама (и движение и обработку)

Комбайн – несколько последовательных действий.

Виды машин

По функциональному назначению выделяют следующие виды машин:

энергетические, которые служат:

для преобразования какого-нибудь вида энергии в механическую (двигатели электрические, тепловые и другие);

для преобразования механической энергии в любой другой вид энергии (генераторы, как, например, электрогенератор);

рабочие. Они служат:

для изменения положения физического объекта (транспортные машины, например, автомобиль, транспортер). Их исполнительным устройством, обеспечивающим движение, является движитель, например, колёса (колёсный движитель), гусеницы (гусеничный движитель);

для изменения формы физического объекта, свойств и взаимного положения частей (технологические машины, например, станок, пресс, миксер);

информационные, которые служат:

для обработки информации с целью управления машинами (контрольно-управляющие машины, например, парорегулятор);

для получения различных математических образов в форме отдельных чисел и фигур (математические машины, например, арифмометр)^[3];

для помощи человеку или с целью его замены в умственном труде, управлении и контроле рабочих процессов (логические машины);

кибернетические, выполняющие определенные движения, присущие человеку или живой природе, одновременно обладая элементами искусственного интеллекта (роботы и автоматически функционирующие машины).

3.

4. Литейное производство — отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных деталей и заготовок путём заливки расплавленного металла в форму, полость которой имеет конфигурацию требуемой детали.

Литье в песчано-глинистые формы является наиболее распространенным и отно­сительно простым способом получения отливок. Разовые песчано-глинистые формы могут быть приготовлены либо непосредственно в почве (в полу литейного цеха) по шаблонам, ли­бо в специальных ящиках-опоках по моделям.

Процессы литья непрерывно совершенствуются. Теперь, кроме обычной заливки, о которой мы говорили, все шире применяют литье в металлические формы (кокильное литье). Кокильное литье позволяет получать отливки, выполненные с большой точностью и высокой чистотой поверхности, так что эти отливки уже не требуют последующей обработки. Кроме того, металлические формы могут служить для производства многих тысяч отливок, в то время как земляные — только для одной отливки.

Одним из широко применимых способов кокильного литья является литье под давлением, при котором расплавленный металл заливает форму не столько под давлением силы тяжести, сколько под давлением сжатого воздуха. Благодаря этому заполнение форм происходит очень быстро, металл не успевает при этом охладиться и легко проникает в полости очень сложных форм. Этим методом изготовляют мелкие фасонные детали из сплавов цветных металлов (электроарматура, радиодетали, детали приборов и т. п.). Для получения отливок, имеющих форму тел вращения (трубы,. снаряды), применяют центробежное литье. В этом случае отпадает необходимость в стержнях и благодаря действию центробежных сил обеспечивается хорошее заполнение формы.

Наиболее высокую точность дает литье по выплавляемым моделям, которое называют поэтому прецизионным (точным). Сущность его состоит в том, что формовку производят по точно изготовленной восковой модели, которую затем выплавляют. Отливки, полученные этим методом, не требуют последующей механической обработки.

5. Ковка — это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры. Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, кристаллизация) и химических (наличия легирующих элементов) свойств.

Различают:

-ковка на молотах (пневматических, паровых и гидравлических)

-ручная ковка

штамповка.

-Изделия и полуфабрикаты, получаемые ковкой, называют поковкой.

Виды ковки

Ковка лошадей

Ковка лошади — прикрепление к её копытам подков, защищающих копыта от повреждений. Ковку лошади выполняет коваль — кузнец, имеющий познания в ветеринарной ортопедии и обладающий навыками обращения с лошадью.

Художественная ковка

Художественная ковка - это изготовление методом обработки металлов, который имеет общее название ковка, любых кованых изделий, любого предназначения, имеющих в обязательном порядке свойства художественного произведения. Близкое к такой формулировке пояснение можно встретить в Словарь по общественным наукам. Глоссарий.ру и других современных словарях.

Ковка может быть горячей и холодной.

Горячая ковка создаётся методом нагревания металла и придания ему нужной формы.

В то же время холодная ковка создается без нагрева металла. При помощи сгиба либо вручную, либо на специальном станке, также в создании узора участвует болгарка (обрезание концов квадратного либо круглого прута), и сварочный аппарат, который собирает детали узора вместе.

Штамповка — процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки — листовая и объёмная. Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист до 6 мм). Примером листовой штамповки является процесс пробивания листового металла в результате которого получают перфорированный металл (перфолист). В противном случае штамповка называется объёмной. Для процесса штамповки используются прессы — устройства, позволяющие деформировать материалы с помощью механического воздействия.

- Холодная листовая штамповка

- Горячая объёмная штамповка (это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа)

- Валковая штамповка — формоизменяющая операция обработки металлов давлением, получения осесимметричных деталей из цилиндрической заготовки путём одновременного действия на неё радиальных и осевых нагрузок.

6. Металлообрабатывающие приборы это специальное промышленное оборудование, с помощью которого делаются разнообразные работы с листами из металла. С помощью металлообрабатывающих инструментов можно делать резку, раскрой и гофрирование металла.

-Листосгиб это специальное оборудование, с помощью которого изготавливается профиль по необходимым расчетам из тонкого металлического листа. Это приспособление используют для сгибания листов металла с помощью холодного способа. Самые основные характеристики листогибочной машины - длина и толщина обрабатываемого металлического листа. В зависимости от разновидностей приборов существуют такие виды листогибочных инструментов: ручные, гидравлические, электромеханические. -Гильотинные ножницы применяются для качественной и быстрой обрезки металла. Такие ножницы делятся на пневматические, гидравлические, ручные, электромеханические. -Специальный пресс, для запрессовки. Такой пресс используется в правке, запрессовке, выпрессовке различных видов деталей изготовленных из металла.

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ - служат для обработки заготовок либо со снятием стружки (металлорежущие станки), либо пластическим деформированием (напр., для упрочнения поверхности осей, валов и др. деталей, для формообразования зубьев зубчатых колес, резьбы).

Металлообрабатывающие станки :

-Токарные

-Сверлильные и расточные

-Отрезные

-Точила

7. Сварка — это технологический процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем), и/или пластическом деформировании.

Сварка плавлением — это процесс со­единения двух деталей, или заготовок в результате кристаллизации общей сварочной ванны, полученной расплавлением соединяемых кромок. Источ­ник энергии при сварке плавлением должен быть большой мощности, высо­кой сосредоточенности, то есть концентрировать выделяющуюся энергию на малой площади сварочной ванны и успевать расплавлять все новые и но­вые участки металла, обеспечивая этим определенную скорость процесса.

В сварном соединении принято различать три области : основной металл — со­единяемые части будущего изде­лия, предназначенного для экс­плуатации; зона термиче­ского влияния (около­шовная зона) — участки металла, в которых он находится некото­рое время при высокой темпера­туре, доходящей на линии сплав­ления до температуры плавления металла; сварной шов — металл шва, представляющий литую структуру с характерными особеннос­тями.

Сварка давлением - это способ получения неразъемного соединения деталей путем их совместного пластического деформирования.

Известны две разновидности сварки давлением: без нагрева (сварка взрывом, импульсом магнитной энергии, холодная сварка) и с нагревом (кузнечная, ультразвуковая, трением, диффузионная, высокочастотная, газопрессовая и контактная сварка)

8. ------------------------------------------------------------

9. Сборка  — образование соединений составных частей изделия. Технологический процесс сборки заключается в последовательном соединений и фиксации всех деталей, составляющих ту или иную сборочную единицу в целях получения изделий, отвечающего установленным на него техническим требованиям. Кроме этого, в процессе сборки осуществляется контроль требуемой точности взаимного положения деталей.

Методы сборки

При выполнении сборки часто необходимо с определенной точностью обеспечить определенный зазор или натяг между соединяемыми деталями с учетом допусков при их изготовлении и обработке. Для этого используют следующие методы сборки:

- Метод полной взаимозаменяемости

- Метод группового подбора

- Метод неполной взаимозаменяемости

- Метод компенсации

- Метод подгонки

виды сборки:

- по разметке — это процесс, при котором взаимное расположение деталей определяется разметкой по чертежу или временным закреплением зажимными устройствами. При этом методе сборка ведется без применения специальных приспособлений;

- по сборочным отверстиям — это процесс, при котором взаимное расположение собираемых деталей определяется положением имеющихся на них сборочных отверстий. В этом случае собираемые детали совмещают друг с другом и на период соединения вставляют в сборочные отверстия фиксаторы;

- в приспособлении — это процесс, при котором детали в необходимое положение устанавливают путем совмещения базовых поверхностей приспособления и собираемых деталей.

10. Фордизм — одно из социально-экономических направлений. Название происходит от имени Генри Форда и связано с его деятельностью.

В основе фордизма лежит точка зрения, согласно которой общественное благосостояние и высокие корпоративные прибыли могут быть достигнуты за счёт высоких зарплат рабочих, что позволит последним покупать продукцию, которую они производят. Слово «Фордизм» стало использоваться в начале XX-го века для описания практик применяемых на автомобильных заводах Генри Форда. Неотъемлемую часть этой системы составляет конвейер.

Фордистская система производства имеет 4 отличительных ключевых элемента:

- Разделение труда - процессы разбиты на небольшие операции, которые может выполнять низкоквалифицированный персонал. Высококвалифицированные кадры заняты управлением, разработками и совершенствованием процесса.

- Высокая стандартизация узлов, агрегатов и запчастей.

-Организация не вокруг станков с определёнными свойствами, а станки размещены в необходимом для производства порядке.

- Лента конвейера связывает различные стадии процесса.

Вся система нацелена на удешевление производимого продукта (автомобиля).

11. ____________________________________

12. Технопарк — имущественный комплекс, в котором объединены научно-исследовательские институты, объекты индустрии, деловые центры, выставочные площадки, учебные заведения, а также обслуживающие объекты: средства транспорта, подъездные пути, жилой поселок, охрана. Смысл создания технопарка в том, чтобы сконцентрировать на единой территории специалистов общего профиля деятельности

Международная ассоциация технологических парков дает свое определение объекту инновационной инфраструктуры. По мнению ассоциации,

технопарк - это организация, управляемая специалистами, главной целью которых является увеличение благосостояния местного сообщества посредством продвижения инновационной культуры, а также состязательности инновационного бизнеса и научных организаций. Для достижения этих целей технопарк стимулирует и управляет потоками знаний и технологий между университетами, научно-исследовательскими институтами, компаниями и рынками.

Научный парк (в узком смысле) – это достаточно большая территория, пригодная для размещения наукоемких фирм разных размеров и стадий развития. Эта территория должна обеспечивать возможность развертывания хотя бы маломасштабных производств, основанных на научно-технических разработках местного исследовательского центра (университета). Обычно научные парки формируются в живописной местности с привлекательными природно-климатическими условиями.