5.5. Основы методологии конструирования

Исходными материалами для проектирования являются:

а) техническое задание, выдаваемое планирующей организацией или заказчиком и определяющее параметры машины, область и условия применения;

б) техническое предложение, выдвигаемое проектной организацией или группой конструкторов;

в) научно-исследовательская работа или созданный на ее основе экспериментальный образец;

г) изобретение или созданный на его основе экспериментальный образец;

д) образец зарубежной машины, подлежащий копированию или воспроизведению с изменениями.

Следует учитывать, что с начала проектирования до момента изготовления машины проходит определенный период времени, и для того, чтобы машина к моменту выпуска не устарела, ее создателям необходимо критически подходить к изучению исходных материалов на проектирование и, при необходимости, вносить в них нужные коррективы.

5.5.1.Конструктивная преемственность при создании новой техники

Преемственность в проектировании означает использование предшествующего опыта, накопленного при развитии машин данного профиля в отрасли машиностроения либо в смежных отраслях, введение в проектируемую машину всего ценного и полезного, что есть в существующих конструкциях машин.

Более рациональные решения, новые технологические приемы, повышение технико-эксплуатационных требований приводят к отмиранию некоторых конструктивных решений, а некоторые решения сохраняют свою "живучесть" в течение ряда поколений и с этим надо считаться. Целесообразно изучать историю создания той или иной машины, это позволяет избежать ошибок и повторения пройденных этапов и пользоваться забытыми техническими решениями на новой технической основе, намечать перспективы развития машин.

Одной из важнейших задач при изучении исходных материалов является правильный выбор главных параметров машин. При этом целесообразно:

– составлять график изменения по годам главных параметров машин;

– изучать и анализировать опыт отечественного и зарубежного машиностроения, выбирать правильный аналог и прототип;

– выяснять тенденции развития и потребности в данных машинах;

– изучать и использовать результаты поисковых и перспективных научно-исследовательских работ в отрасли.

Важнейшим условием правильного проектирования является наличие фонда справочного конструкторского материала как по данной отрасли, так и по смежным отраслям, а также по зарубежной практике.

Использование при проектировании конструктивной преемственности не означает ограничения творческой инициативы конструктора, а наоборот, предоставляет огромное поле деятельности и исключает вероятность изобретать изобретенное. Образно говоря, при создании новой машины конструктор должен "смотреть вперед, оглядываться назад и озираться по сторонам".

5.5.2. Изучение сферы применения машин

Сфера (область) применения машин на современном этапе характеризуется непрерывным совершенствованием: ростом объема продукции, сокращением производственного цикла, возникновением новых технологических операций и процессов, изменением компоновки и состава оборудования, технологических линий, повышением уровня механизации и автоматизации. В связи с этим изменяются и возрастают требования к показателям машин, их производительности, степени автоматизации, возникает необходимость создания новых машин или коренного совершенствования старых.

Учитывая вышеизложенное, следует иметь в виду, что проектированию новых машин для соответствующих отраслей народного хозяйства должно предшествовать тщательное изучение этих отраслей: динамики их количественного и качественного развития, потребности их в данных машинах, специфики этих отраслей, условий эксплуатации машин. В зависимости от сферы применения машин (т.е. от назначения машины) выделяются главные факторы, на которые конструктор должен ориентироваться:

а) в машинах-генераторах и преобразователях энергии на первом плане стоит величина КПД, определяющего совершенство преобразования затрачиваемой энергии в полезную энергию;

б) в металлорежущих станках – производительность, точность обработки, диапазон выполняемых операций;

в) в машинах-орудиях – полезная отдача, надежность, низкие металло- и энергоемкость степень автоматизации.