- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Роль машиностроения в создании машин для производства строительных материалов
- •1.1 Машиностроение как базовая отрасль индустрии страны
- •Комплексная механизация и автоматизация производства: проблемы и задачи. Роботизация рабочего оборудования
- •Основные направления развития машин и оборудования для производства строительных материалов
- •2. Общие вопросы создания машин
- •2.1. Состав машины как системы. Принципы классификации машин
- •2.2.Выявление потребности в создании новых машин
- •2.3.Обеспечение качественных показателей и высокого технического уровня создаваемой техники
- •2.3.1.Формирование технических требований к создаваемым машинам и оборудованию
- •2.3.2.Методика оценки технического уровня создаваемой техники
- •2.4. Основные этапы создания машин
- •2.4.1. Прогнозирование новых конструкций машин
- •2.4.2.Проектирование новых машин
- •2.4.3. Подготовка производства к выпуску новых машин
- •2.4.4.Освоение производства новых конструкций машин
- •3. Основы научных исследований
- •3.1. Роль науки в развитии общества и в инженерной деятельности
- •3.2. Наука, научные кадры, научные учреждения
- •3.2.1. Наука
- •3.2.2. Научные кадры
- •3.2.3. Научные учреждения
- •3.3. Накопление и обработка научной и технической информации
- •3.3.1. Научные произведения и их особенности
- •3.3.2. Научно-техническая информация
- •3.3.3. Картотека и каталоги
- •3.4.Классификация и основные этапы научно-исследовательских работ. Выбор темы научных исследований
- •3.5. Способы и методы теоретического исследования
- •3.6. Модели исследований
- •3.7. Методы экспериментальных исследований
- •3.7.1. Методология эксперимента
- •3.7.2. Разработка плана-программы эксперимента
- •3.7.3. Методы оценки измерений
- •3.7.4. Обработка и анализ результатов экспериментальных исследований
- •Методы графического изображения результатов измерений
- •Методы подбора эмпирических формул
- •Корреляционный анализ
- •Проверка адекватности теоретических зависимостей экспериментальным данным
- •3.8. Внедрение и эффективность научных исследований
- •4. Изобретательская деятельность
- •4.1. Открытия. Формы их охраны
- •4.2. История развития изобретательской деятельности
- •4.3.Интеллектуальная собственность
- •4.4.Изобретение
- •4.4.1. Объекты изобретения
- •4.4.2. Формула изобретения
- •4.4.3. Алгоритм изобретателя
- •4.4.4. Права изобретателей и правовая охрана изобретений
- •4.4.5. Авторское свидетельство. Патент
- •4.4.6. Составление и оформление заявок на изобретение
- •4.5. Экспертиза заявки на изобретение
- •4.5.1. Отсроченная экспертиза
- •4.5.2. Формальная экспертиза
- •4.5.3. Экспертиза заявки по существу (патентная экспертиза)
- •4.6. Классификация изобретений
- •4.7. Система патентной информации в рф
- •4.8. Патентный поиск
- •4.9. Покупка и продажа лицензий
- •4.9.1. Условия лицензионных договоров
- •4.10. Полезная модель
- •4.11. Промышленный образец
- •4.12. Товарные знаки
- •4.13. Заключение
- •5. Основные принципы конструирования машин
- •5.1. Задачи конструирования
- •5.2. Экономические основы конструирования машин
- •5.2.1. Полезная отдача
- •5.2.2 .Качество и конкурентоспособность
- •5.2.3. Экономическая эффективность
- •5.2.4.Менеджмент
- •5.3.Стандартизация и ее роль при проектировании машин и оборудования
- •Нормативные методы управления
- •5.3.1.Методы стандартизации
- •5.4 Методы создания производных машин на базе унификации
- •5.4.1 Секционирование
- •5.4.2 Метод изменения линейных размеров
- •5.4.3 Метод базового агрегата
- •5.4.4 Метод компаундирования
- •5.4.5 Модифицирование
- •5.4.6. Комплексная нормализация
- •5.4.7. Унифицированные ряды
- •5.4.8.Проблемы и задачи унификации
- •5.5. Основы методологии конструирования
- •5.5.1.Конструктивная преемственность при создании новой техники
- •5.5.2. Изучение сферы применения машин
- •5.5.3. Выбор конструкции
- •5.5.4. Метод инверсии
- •5.5.5. Компонование
- •5.5.6. Техника компонования
- •6. Стадии проектирования. Виды изделий и конструкторская документация
- •6.1. Стадии разработки конструкторской документации
- •6.2. Виды изделий
- •6.3. Виды конструкторских документов
- •6.4.Комплектность конструкторских документов
- •6.5.0Бщие положения ескд
- •6.6. Микропроцессорная и вычислительная техника при проектировании машин
- •6.6.1.Составление моделирующего алгоритма формирования образца машины и характеристика его основных этапов
- •Обеспечение требований технической эстетики и эргономики при создании новых машин и оборудования
- •7.1. Основные научные направления изучения системы "человек - машина - среда"
- •7.2. Художественное конструирование - неотъемлемое звено процесса конструирования
- •7.3. Форма изделия —активный фактор при конструировании
- •7.4. Дизайн
- •7.4.1. Эстетическая оценка качества
- •7.4.2. Краткая историческая справка
- •7.4.3. Красота
- •7.4.4. Единство, пропорциональность, форма
- •7.4.5. Гармония красок
- •7.5. Структура теории композиции в технике. Категории композиции
- •7.6. Цвет, функциональная окраска в машиностроении
- •7.7. Основные эргономические требования, предъявляемые к машинам при конструировании
- •8. Основные принципы конструирования деталей и сборочных единиц
- •8.1. Унификация конструктивных элементов
- •8.2. Принцип унификации деталей
- •8.3. Принцип агрегатности
- •8.5. Агрегатирование зубчатых передач(начало)
- •8.4.Устранение подгонки
- •8.5. Рациональность силовой схемы
- •8.6. Компенсаторы
- •8.7. Устранение и уменьшение изгиба
- •8.8. Компактность конструкции
- •8.9. Совмещение конструктивных функций
- •8.10. Принцип самоустанавливаемости
- •8.11 Бомбирование
- •8.12. Влияние упругости на распределение нагрузок
- •8.13. Сопряжение по нескольким поверхностям
- •8.14. Осевая фиксация деталей
- •8.15. Сменность изнашивающихся деталей
- •8.16. Составные конструкции
- •Заключение
- •Учебное издание Герасименко Вера Борисовна Фадин Юрий Михайлович
7.4.4. Единство, пропорциональность, форма
Готовое изделие должно выглядеть как полностью законченное целое. В таком изделии не должно быть элементов, которые можно принять за не принадлежащие к единому целому. Неприятное впечатление оставляет изделие, если оно выглядит так, будто у него недостает какой-либо части. Например, гармоничное целое получается, если составляющие элементы связаны между собой общей пропорциональностью, сходством структуры поверхности, выбором цвета.
Требование единства удовлетворяется визуальным равновесием нескольких элементов формы и пропорциями. Наш глаз отрицательно воспринимает диспропорцию, а слух – диссонанс.
Одним из средств пропорциональной гармонизации является гармоническое деление, называемое золотым сечением. Золотое сечение — это такое деление отрезка на две части, в котором меньшая часть так относится к большей, как большая ко всему отрезку, т.е. к сумме двух частей:
Термин "золотое сечение" ввел в обиход Леонардо да Винчи, хотя золотое сечение, т.е. его прикладное значение было известно художникам и зодчим античности. Это подтверждает хранящийся в Неаполитанском национальном музее циркуль, который был найден при раскопках в Помпеях. Циркуль изготовлен в соответствии с золотым сечением: его длина - 146 мм (половина римского фута), большие отрезки - 90мм, а малые - 56 мм (рис. 7.1,а).
Рис. 7.1. "Золотое сечение":
а – у циркуля, найденного при раскопках в Помпеях; б – у звездчатого десятиугольника; в – у прямоугольника; г – у конструируемого изделия
Символом знаменитой пифагоровой школы стал звездчатый десятиугольник, вписанный в круг по "правилу золотого сечения" (рис. 7.1,б). Древние египетские храмы и пирамиды, Парфенон и статуи Фидия, скрипки Страдивари подчиняются "правилу золотого сечения". В эпоху Возрождения эту пропорцию называли "божественной", по-видимому, потому, что она обладает замечательным свойством так называемых аддитивных рядов, т.е. рядов сложения. Каждый последующий член такого ряда есть сумма двух предшествующих членов.
Простейшим рядом сложения является целочисленный ряд приближенного золотого сечения: 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34... и т.д. называемый "рядом Фибоначчи" по имени открывшего его в 1202 г. итальянского математика Леонардо Пизанского, более известного под
именем Фибоначчи.
Ряд золотого сечения выражается следующими числами: 0,146; 0,236;
0,382; 0,618; 1,00; 1,618, 2,618... Построить отрезки золотого сечения можно с помощью диагонали прямоугольника с отношением сторон 1:2 (рис. 7.1,в). В случае, если длинная сторона равна 1, а короткая 0,5, части а и в (как показано на рис. 7.1,в),
будем иметь
,
и проверяем:
;
Желательно, чтобы соотношение сторон проектируемых конструкций удовлетворяло требованиям золотого сечения (рис. 7.1, г).
Форма может подчеркнуть как легкость, так и массивность предмета. На рис. 7.2 показаны два варианта, когда предмет представляется более легким, чем он есть на самом деле. В первом варианте нижняя часть предмета оформлена в виде цоколя или ножек, которые создают впечатление, что объект не давит всей массой на основание. В другом варианте изображена короткая консоль. Она будет выглядеть легкой, если сделать скос нижней части консоли.
Рис. 7.2. Формы предметов, подчеркивающие их легкость
Для подчеркивания массивности и устойчивости посредством формы полезно использовать наклонные линии «тяжелых» кривых. Рисунок 7.3 демонстрирует, что слегка вогнутые тела представляются массивными в сопоставлении с телами, имеющими выпуклые стороны.
Рис. 7.3. Формы предметов, подчеркивающие их массивность и устойчивость
При конструировании выбор формы изделия начинают на стадии согласования технического предложения. Проверка правильности выбора формы является одним из основных вопросов при испытаниях изделия и исследовании потребности в нем. Форма изделия определяется его компоновкой - оптимальным (рациональным) размещением составных частей с точки зрения технической, эргономической (определяющей удобство и безопасность пользования изделием) и эстетической.
Роль учета формы (роста) человека видна из следующего примера. Когда японские фирмы стали продавать свои автомобили на европейском рынке, в США, Канаде, то были вынуждены изменять размеры машин, так как средний рост японца - 174,4 см, итальянца - 180,9 см, русского - 181,9см, канадца - 182,7 см, француза - 184 см, немца - 184,1 см, американца- 185,9 см, норвежца- 188,9 см.
Тела, ограниченные плоскостями (многогранники), лучше других выявляют форму и создают ощущение упорядоченности. Чем меньше число поверхностей, тем сильнее визуальное впечатление, которое может быть усилено закономерным расположением этих поверхностей. Кубические тела с острыми ребрами воспринимаются отрицательно (от острых ребер без фасок человек может получить травму).
Форму изделия следует упорядочивать, чтобы сделать ее наглядной, целесообразной и понятной. Основными средствами упорядочения формы являются: членение, унификация, упрощение и уравновешивание ее частей. Удачно выбранная форма облагораживает изделие и отражает высокую степень его технического и «интеллектуального» совершенства.
