13 Определение параметров движения для качающихся цикловых механизмов с помощью инвариантов механического подобия.

Алгоритм расчета коромыслового толкателя.

14.Основные понятия теории размерностей. Формирование размерности механической величины. Размерности механических величин: «Ньютон», «Ватт», «Паскаль».

По теории размерности любая физ.величина может быть представлена как A=[L]^α*[T]^β*[M]^γ*[J]^j*[I]ⁱ*[Q]^q,

L – геометрический параметр;

T – параметр время;

M – параметр массы;

J – волновые параметры;

I – электрические параметры;

Q – тепловые параметры;

a,β,γ,j,i,q – показатели параметров, определяющие размерность физ.величины.

Если один или несколько показателей параметров физ.величины равны нулю, то этот параметр исчезает из ее представления. Для мех.величин j = 0,i = 0,q = 0. Механическая величина может быть представлена как :A = q * l^α* T^β * m^γ

q – безразмерный коэффициент, количественно отражающий характер изменения мех.величины. Из выражения мех.величины: q = A / l^α* T^β * m^γ,

q – наз. инвариантом мех.величины. Инвариант обладает всеми свойствами реальной мех.величины.

Размерность силы (Ньютон):[1H]=[кг *м/с²]; размерность мощности (Ватт):[1Вт]=

[кг*м²/c³]; размерность давления (Паскаль):[1Па]=[H/м²]=[кг/м*с²].

15. Понятие «приведённая» масса многозвенного механизма. Формула приведения.

Для большинства механизмов полиграфич.машин характерно не возвратно-поступательное, а вращательное движение. В таких механизмах все массы(звенья) приводятся либо к главному валу, либо к рабочему органу и далее механизм рассматривается как единое целое. Возникает задача адекватного учета движения масс всех звеньев. Из ТММ известна формула приведения массы:

где - абсолютные массы звеньев 1,…,n

- линейные скорости центров масс звеньев

– угловые скорости центров масс звеньев

- моменты инерции масс звеньев

- линейная скорость точки приведения

16 .Понятие «Проектирование машин».Основные методологические принципы процесса проектирования. Общая характеристика этапов проектирования.

Проектирование-комплекс работ по изысканиям, исследованиям, расчетам и конструированию, имеющих целью получение всей необходимой документации для создания новых изделий или реализации новых процессов, удовлетворяющих заданным требованиям.

Проектирование-получение документации. Проектирование включает в себя предварительный,эскизный,технический(рабочий)этапы.Предварительный этап-научно-исследовательские работы, с вязанные с поиском принципиальных возможностей построения нового оборудования, исследования новых принципов, структур, технических средств, наиболее общих явлений. Результатом является Техническое задание(ТЗ) и Техническоепредложение.ТЗ-исходный документ для всех инженерных разработок. ТЗ разрабатывается на основе результатов научных исследований, научного прогнозирования в данной области и исходных требований заказчика.

ТЗ включает разделы:

1.наименование и область применения проектируемого оборудования.

2.Основание для разработки(документы, обосновывающие постановку задачи проектирования, указание организации, утвердившей исходные данные)

3.Цель и назначение разработки

4.Источники разработки(перечень исследовательских и информационных материалов с указанием макетов и экспериментальных образцов ,на базе которых выполняется разработка.)

5.Тактико-технические характеристики оборудования(доминирующий раздел, он определяет результаты разделов 6-9)

6.Экономические показатели(ориентировочная эффективность, срок окупаемости, лимитная цена, экономические преимущества)

7.Стадии и этапы разработки.

8.Порядок премки и контоля.

ТЗ согласовывается с 1.заказчиком

2.с предприятием-разработчиком технического и рабочего проектов, предприятием –изготовителем

3.С организацией госнадзора.

4.С прочими организациями.

Тп разрабатывается с целью выявления дополнительных или уточненных требований к объекту проектирования, которые не могли быть указаны в ТЗ., тк требовали предварительной конструкторской разработки и анализа различных варрантов решений.

ТП- совокупность документов, которые должны содержать технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки проектируемого изделия на основании анализа Тз заказчика и различных вариантов возможных решений, сравнительной оценки решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий, а также патентных материалов.

В ТП входят документы :чертеж общего вида(ЧОВ),пояснительная записка ПЗ,ведомость ТП(ВТП- перечень всех включенных в комплект документов ТП, конструкторских документов в порядке ,,установленном ГОСТом.

Эскизный этап(ЭП)-детальная проработка возможностей построения системы.

ЭП-совокупность конструкторских документов, которые должны содержать решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, и данные, определяющие назначение, основные параметры и габариты разрабатываемого оборудования.

В комплект документов ЭП включают конструкторские документы в соответствии с ГОСТом:ЧОВ,сборочный чертеж(СБЧ),габаритный чертеж(ГЧ)электромонтажный(Э),схемы,ведомости,расчеты и прочее.

ЭП служит основанием для технического проекта.

Технический этап- выполняется тщательная проработка всех схемных конструкторских и технологических решений. Техн.П-совокупность конструкторских документов, которые содержат окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве проектируемого оборудования и исходные данные для разработки рабочей документации.(РД)

Основное содержание работ и документов то же, что и в ЭП, однако с большей проработкой и оценкой.

РД включает в себя:деталировку, СБЧ, технические требования на детали и узлы.Разрабатываетяс п Проектирование-получение документации.Проектирование включает в себя предварительный,эскизный,технический(рабочий)этапы.Предварительный этап-научно-исследовательские работы,связанные с поиском принципиальных возможностей построения нового оборудования,исследования новых принципов,структур,технических средств,наиболее общих явлений.Результатом является Техническое задание(ТЗ) и Техническоепредложение.ТЗ-исходный документ для всех инженерныхразработок.ТЗ разрабатывается на основерезультатов научных исследований,научного прогнозирования в данной области и исходных требований заказчика.

ТЗ включает разделы:

1.наименование и область применения проектируемого оборудования.

2.Основание для разработки(документы, обосновывающие постановку задачи проектирования, указание организации, утвердившей исходные данные)

3.Цель и назначение разработки

4.Источники разработки(перечень исследовательских и информационных материалов с указанием макетов и экспериментальных образцов,на базе которых выполняется разработка.)

5.Тактико-технические характеристики оборудования(доминирующий раздел,он определяет результаты разделов 6-9)

6.Экономические показатели(ориентировочная эффективность,срок окупаемости,лимитная цена,экономические преимущества)

7.Стадии и этапы разработки.

8.Порядок премки и контоля.

ТЗ согласовывается с 1.заказчиком

2.с предприятием-разработчиком технического и рабочего проектов,предприятием –изготовителем

3.С организацией госнадзора.

4.С прочими организациями.

Тп разрабатывается с целью выявления дополнительных или уточненных требований к объекту проектирования,которые не могли быть указаны в ТЗ.,тк требовали предварительной конструкторской разработки и анализа различных варрантов решений.

ТП- совокупность документов, которые должны содержать технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки проектируемого изделия на основании анализа Тз заказяика и различных вариантов возможных решений,сравнительной оценки решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий,а также патентных материалов.

В ТП входят документы :чертеж общего вида(ЧОВ),пояснительная записка ПЗ,ведомость ТП(ВТП-перечень всех включенных в комплект документов ТП,конструкторских документов в порядке ,,установленном ГОСТом.

Эскизный этап(ЭП)-детальная проработка возможностей построения системы.

ЭП-совокупность конструкторских документов, которые должны содержать решения,дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, и данные, определяющие назначение, основные параметры и габариты разрабатываемого оборудования.

В комплект документов ЭП включают конструкторские документы в соответствии с ГОСТом:ЧОВ,сборочный чертеж(СБЧ),габаритный чертеж(ГЧ)электромонтажный(Э),схемы,ведомости,расчеты и прочее.

ЭП служит основанием для технического проекта.

Технический этап- выполняется тщательная проработка всех схемных конструкторских и технологических решений. Техн.П-совокупность конструкторских документов,которые содержат окончательные технические решения,дающие полное представление об устройстве проектируемого оборудования и исходные данные для разработки рабочей документации.(РД)

Основное содержание работ и документов то же,что и в ЭП,однако с большей проработкой и оценкой.

РД включает в себя:деталировку, СБЧ, технические требования на детали и узлы. Разрабатывается паспорт машины, карты технического уровня, технические условия , руководство по эксплуатации.

По РД изготовляют опытный образец, испытывают, корректируют. Изготавливают установочную серию, окончательная корректировка. По результатам эксплуатационных наблюдений головной серии и кор-ки изготовляют промышленную серию.

Конструкторская документация-это совокупность документов ТЗ,ТП.ЭП,Т.Пр,РД.

Паспорт машины, карты технического уровня, технические условия , руководство по эксплуатации.

По РД изготовляют опытный образец, испытывают, корректируют. Изготавливают установочную серию, окончательная корректировка. По результатам эксплуатационных наблюдений головной серии и кор-ки изготовляют промышленную серию.

Конструкторская документация-это совокупность документов ТЗ,ТП.ЭП,Т.Пр,РД.

Основные методологические принципы процесса проектирования.

1.Иерархическая структура и итерационный характер процесса проектирования.

2.Системный подход к процессу проектирования.

3.Поиск компромисса на всех этапах.

4.Преемственность.

Эти принципы применимы как в цело к процессу проектирования, так и к каждому отдельному этапу.

Иерархия проектирования проявляется в наличии четко оговоренной строгой последовательности процесса проектирования:

ТЗ-ТП-ЭП-ТПр-РД

Условно это можно выразить обобщенной блок-схемой процесса

Проработка задач на каждом уровне дает возможность получить ряд выходных параметров, которые на следующем этапе будут входными. Проектирование на очередном уровне не может выявить недостачу некоторых данных или несоответствие результатов «Техническим требованиям» ТТ- приходится возвращаться на предыдущий уровень для корректировки параметров, затем переходить опять к очередному уровню…Эти циклические процедуры называют итерацией.

2.системный подход к процессу проектирования

С истемный подход к процессу проектирования основан на анализе и синтез объекта проектирования с целью одновременного определения и выявления большого числа компонентов и факторов , и основных взаимосвязей, образующих данную систему.

Система-совокупность реальных или воображаемых элементов, функционально связанных между собой.

Системы бывают физические (реальные) или абстрактные(схемы, численные модели, чертежи и тд).При этом элементы системы могут быть неизвестны. Они выявляются в ходе анализа системы. Функциональная связь элементов системы может быть еще сложнее. Особенности ситемы:если изменить, добавить или удалить один из ее элементов, то система перестает быть этой системой! В системе известно о существовании элементов, а их число, связи между ними- не известны.

Системный анализ. Принцип, при котором каждое техническое решение следует рассматривать в тесной связи с другими решениями. Системный анализ производится поэлементно, Основной инструмент-теория гафов. Граф состоит из совокупности вершин и ребер. Вершины-функциональные компоненты .Ребра определяют связь вершин. Различают направленные и ненаправленные графы. например полиграфическая машина имеет ряд подсистем разного уровня.5 подсистем 1 уровня ,24 –второго уровня и тд…

Задачи системного анализа-исследование специфических связей, установление закономерностей, их описание и изучение. Для существенного системного анализа необходимо

-параметрическое описание объекта проектирования

-структурное описание исследуемого объекта

-функциональное описание

Системный анализ-глубокий и широкий круг исследований и ,в зависимости от типа задачи и стадии проектирования, решается различными логическими и математическими методами. Для организации системного анализа целесообразно пользоваться определенной последовательностью решения вопросов

3.Поиск компромисса на всех этапах.

На всех уровнях проектирования приходится принимать компромиссные решения. Идеального варианта не бывает. Например, увеличение скорости работы машины может вызвать проблему тепловыделения в опорах, усложнение конструкции, повышение частоты отказов,процента брака. не известно, что экономически более выгодно: совершенствовать машину или эксплуатировать более скромную модель. целесообразно создавтаь предназначенную для конкретных условий эксплуатации ,машину.

4.Преемственность

Практически любая машина разрабатывается на базе некоего прототипа. В новом проекте сохраняют часть элементов,детали,разработанных ранее. Изыскание новых решений не является самоцелью. Суть создания новой техники- обеспечить требуемые характеристики оборудования в соответствии с запросом производства, а не погоня за оригинальностью.

Главная задача-выбрать рациональное сочетание нового со старым.

Аспекты преемственности:

-приверженность к определенным, отработанным решениям-компоновки,конструкции соединений деталей и тд

-конструктивная преемственность дает возможность увеличить эффективность разработки путем применения модульных конструкций и унифицированных элементов

_степень преемственности принимается на концептуальном уровне и во многом определяется квалификацией разработчика.

Чем выше квалификация разработчика,тем больше готовых,проверенных опытом технических решений используется в конструкции,тем выше степень преемственности.