2. Система проектирования гидрофицированных рабочих машин и оборудования

Проектирование современных гидрофицированных машин и оборудования – комплекс работ с целью получения описаний новой или модернизированной машины, достаточных для её реализации или изготовления в заданных условиях. Этот комплекс включает в себя теоретические и экспериментальные исследования, расчёты, конструирование.

Современный процесс проектирования сложных технических объектов, в том числе и гидрофицированных машин и оборудования, можно представить в виде следующих этапов работ (рис.1). Создание новых технических объектов или совершенствование существующих начинается с чёткого формулирования их функциональных признаков. На этапе технико-экономического обоснования и принятия решения задаются основными эксплуатационными и технико-экономическими показателями на основе учёта взаимосвязей с окружающей средой, техническим уровнем развития и потребностью машиностроения. Далее, с учётом данных показателей, определяют перечень технических параметров, в который входят: нагрузочная и тяговая способности, устойчивость, долговечность, К.П.Д., скорость перемещения и др.

Рис. 1. Основные этапы разработки гидрофицированных машин и оборудования

Совокупность принятых показателей и параметров принимается в зависимости от назначения, объёмов производства, состояния рынка сбыта. Уточнение диапазона показателей и параметров, а также формирование качественных требований должно проводиться на всех этапах разработки технических объектов.

Структурное моделирование новых технических объектов предусматривает декомпозицию их конструкций на составляющие элементы и построение конструктивной модели.

Планирование процесса проектирования предполагает построение сетевых моделей (объектных и процедурных). Эти модели дают достаточно полную информацию о состоянии разработки каждого элемента и объекта в целом.

Система контроля и управления обеспечивает выдачу информации по вопросам проектирования, дополняет сетевые модели результатами выполненных работ, осуществляет выдачу рекомендаций по управлению процессом проектирования.

Этап проектирования является собственно рабочим этапом, предполагающим выполнение проектных процедур, т.е. работу с аналогами объектов, конструирование деталей и узлов с помощью средств машинной геометрии и графики, выполнение расчётных работ, проектирование технологических процессов, планирование проведения доводочных испытаний.

Инструментом, реализующим работы этого этапа, является система проектирования, обобщённая структурная модель которой приведена на рис.2.

Рис.2. Обобщённая структурная модель системы проектирования машин и оборудования

Предлагаемая структурная модель содержит шесть подсистем, охватывающих основные задачи проектирования машин – от синтеза структуры машины до проектирования технологии её производства.

Подсистема синтеза структур машин и оборудования включает в себя комплекс задач по разработке методов анализа требований к ним с целью выбора исходных данных для синтеза (аналога), построения математических моделей конструктивных схем, критериев и методов оптимизации структур машин в соответствии с требованиями к их динамическим характеристикам.

Подсистема синтеза геометрических параметров узлов и деталей включает в себя комплекс задач по созданию банка математических моделей типовых узлов и деталей, пакета прикладных программ, поисковых методов оптимизации.

Разработка подсистемы графических работ предусматривает создание средств построения сборочных и деталировочных чертежей конструкций элементов машин, организацию банка графических данных и образов типовых деталей и узлов машин, создание алгоритмов и программ синтеза графических изображений этих конструкций.

Подсистема проектирования испытаний предназначена для получения объективной информации, необходимой для оценки качества принимаемых проектных решений, и должна содержать информацию о методах, средствах и программах обработки экспериментальных данных.

Создание подсистемы проектирования технологий предусматривает разработку типовых технологических процессов изготовления деталей и узлов машин, а также проектирование типовых производственных участков.

Информационно – справочная подсистема предназначена для решения задач по обеспечению необходимой информацией и организации базы данных по характеристикам и конструкциям машин и оборудования.