Передмова

Викладання дисципліни “Технічна механіка” має на меті розвиток у студента інженерного мислення з точки зору вивчення та вдосконалення сучасних методів, правил та норм розрахунку й конструювання деталей і машин загального призначення.

У процесі відшукання складних інженерних рішень далеко не все може бути формалізовано. Тому потрібно розвивати інженерні підходи, у тому числі вміння синтезувати попередній досвід, знаходити нові ідеї, моделювати з використанням аналогів. Розвиткові цих якостей у великій мірі сприяє дисципліна “Технічна механіка”, яка базується на основах таких дисциплін, як: “Теоретична механіка”, “Опір матеріалів”, “Теорія механізмів і машин” і “Деталі машин”. Перехід від формальної логіки теоретичних дисциплін до евристичної діяльності бакалавра є однією із складових того важливого якісного стрибка, який належить здійснити студенту під час вивчення дисципліни “Технічна механіка”.

Метою викладання дисципліни “Технічна механіка” є надання знань для створення розрахункових схем механізмів, розвиток у фахівців навичок для самостійного вирішування технічних задач, надання знань та вмінь необхідних для проведення розрахунків елементів машин і механізмів на міцність та жорсткість. Задачі вивчення дисципліни “Технічна механіка” полягають у засвоєнні студентом методів, правил та норм конструювання деталей і машин, виходячи із заданих умов їхньої роботи у виробництві, що забезпечували б надання деталям найвигідніших форм та розмірів, вибір найраціональніших матеріалів, ступеня точності та шорсткості поверхонь, призначення технічних умов виготовлення деталей і машин.

В ЛДТУ курс “Технічна механіка”, який читається студентам спеціальності 6.090603 “Електротехнічні системи електроспоживання”, логічно розділений на дві частини. Викладання першої частини курсу, яка складається з елементів теоретичної механіки та опору матеріалів, забезпечується кафедрою “Технічна механіка”. Друга частина курсу, що складається з елементів теорії механізмів і машин та деталей машин, викладається на кафедрі “ТММ і ДМ”. Вивчення другої частини курсу супроводжується виконанням курсового проекту та розв’язанням певної кількості задач.

Розділ 1. Загальні принципи проектування машин та їхніх елементів. Механічний привод

Глава 1. Класифікація деталей, критерії

ЇХНЬОЇ ОЦІНКИ ТА РОЗРАХУНКУ

1.1. Основні терміни та поняття

Машина (від франц. machine) – виріб, який виконує механічні рухи для перетворення енергії, матеріалів, інформації тощо. Машина складається із деталей, які виготовлені без застосування складальних операцій (гвинт, мутра, болт, ролик і т. ін. як прості, колінчастий вал, корпус редуктора, стовба верстата та ін. як складні деталі).

Кількість деталей в складних машинах може досягати десятків, сотень тисяч (в авті не менше 15 тисяч) і мільйонів (літаках, суднах, автоматизованих металообробних комплексах). Деталі (частково або повністю) об'єднують у вузли.

Саме поняття “виріб” може мати низку значень, в тому числі і як технічні об'єкти різної складності, створені людиною для задоволення якоїсь потреби. Згідно зі стандартом виріб – довільний предмет або сукупність предметів, які виготовляються на підприємстві. Це поняття стосується будь-якого об'єкта матеріального виробництва та їхніх складових частин від ручних знарядь праці до розмаїття машин, апаратів, приладів та ін. Стандартом встановлюються такі види виробів: деталі, складальні одиниці, комплекси і комплекти.

Деталь – виріб, виготовлений з однорідного матеріалу без складальних операцій.

Складальна одиниця – виріб із складових частин, які підлягають з'єднанню на підприємстві-виготовнику.

Комплекс – це два або більше специфікованих вироби, не з'єднані на підприємстві-виготовнику, але призначені для виконання взаємозв'язаних функцій (наприклад, комплекс машин).

Комплект – два або більше вироби, не з'єднаних на підприємстві-виготовнику, призначені для виконання взаємозв'язаних функцій і мають допоміжний характер. Приклади: комплект інструментів; комплект запасних частин.

Проектування (від латинського projectus – кинутий вперед) – це процес створення проекту, прообразу або прототипу передбачуваного об’єкта або стану; вирішення завдань синтезу, аналізу, оптимізації та розробки технічної документації. У процесі проектування дістаємо дані про структуру й функціонування розроблюваних систем, підсистем та їхніх елементів, що задовольняють критерії проектування.

Проектування є одним з найбільш відповідальних етапів при створенні нових машин. При проектуванні необхідно використовувати досягнення науки і техніки, а також врахувати особливості виробництва та експлуатації машин.

Критерії проектування (або цільові функції) – математичне вираження результату і мети проектування. Сюди входять: прибуток, витрати на експлуатацію, продуктивність, показник призначення, надійність, довговічність та ін.

Результатом проектування є проект створюваного об’єкта. Проект втілюється в технічну документацію через проектування, обговорення, всебічний аналіз, коректування і приймається за основу подальшого опрацювання.

Конструювання – створення конструкції об'єкта згідно з проектом. Це творчий процес з властивими йому закономірностями побудови і розвитку. Конструкція – це будова об'єкта, яка передбачає взаємне розміщення його елементів, спосіб з’єднання, взаємодію частин, вибір матеріалів і визначається призначенням його. Особливості процесу конструювання полягають в багатоваріантності рішень, необхідності погодження таких рішень із загальними та специфічними вимогами до конструкцій, а також вимогами стандартів, які регламентують терміни, визначення, умовні позначення, систему вимірювань, методи розрахунків і т. ін. Базою конструювання є результати проектування. Конструювання уточнює всі інженерні рішення, прийняті на стадії проектування.

Інженерне проектування і конструювання – складний творчий процес створення об'єктів /предметів, машин, приладів/ певного призначення через розумову діяльність інженерно-технічних кадрів. Результатом цього є створення конкретного уявлюваного образу в динаміці перетворень складових частин, як за розміщенням, так і за формою, аж до кінцевого підсумку технічної обґрунтованості остаточних параметрів форми та будови.