
МУ по выполнению ПЗ №1 ОП
.pdf
Рисунок 4 – Схема классификации машин по характеру рабочего процесса
I класс. Машины– двигатели (например, двигатели внутреннего сгорания, турбины и др.).
II класс. Машины–преобразователи, которые преобразуют механическую энергию в другие виды энергии (например, электрогенератор).
III класс. Машины–орудия (рабочие машины). Используют энергию,
полученную от машины–двигателя для выполнения того или иного технологического процесса, связанного с изменением состояния и формы обрабатываемого объекта (например, металлообрабатывающие станки). Сюда же относятся машины для выполнения транспортных операций и машины, частично заменяющие интеллектуальную деятельность человека (например,
ПЭВМ).
Все рабочие машины приводятся в движение машинами-двигателями, которые являются преобразователями тепловой, электрической и других видов энергии в механическую энергию. Машина-двигатель соединяют с рабочей машиной непосредственно или через механическую передачу.
По назначению машины подразделяются на четыре основные группы
(рисунок 5) [5].
Рисунок 5 – Схема классификации машин по назначению
31
Энергетические машины, в которых какой-либо вид энергии (электрической, тепловой и т.п.) преобразуется в механическую работу и наоборот. К этой группе относятся как машины-двигатели (электродвигатели, тепловые двигатели и т.п.), так и машины-преобразователи (компрессоры, электрические генераторы, холодильные машины и др.).
Технологические или рабочие машины, предназначенные для выполнения производственных процессов по изменению формы, свойств и положения объектов труда, связанных с выпуском готовой продукции. К ним относятся станки для обработки материалов, текстильные, полиграфические, швейные, горнодобывающие и другие машины, роботы и т.п.).
Транспортные машины, предназначенные для перемещения объектов труда. К транспортным машинам относятся автомобили, конвейеры, вентиляторы, насосы и др.
Информационные (контрольно– управляющие) машины, в
которых происходит преобразование вводимой информации для контроля, регулирования и управления технологическими процессами (вычислительные, кибернетические машины и др.).
Задача конструктора состоит в создании машин, полно отвечающих потребностям заказчика, дающих наибольший экономический эффект и обладающих наиболее высокими технико-экономическими и эксплуатационными показателями, конкурентоспособными на внутреннем и внешнем рынках.
Главными показателями являются: высокая производительность, экономичность, прочность, надежность, малые масса и металлоемкость, габариты, энергоемкость, объем и стоимость ремонтных работ, расходы на оплату труда операторов, высокий технический ресурс и степень автоматизации, простота и безопасность обслуживания, удобство управления, сборки и разборки.
Значимость каждого из перечисленных факторов зависит от функционального назначения механизма, машины:
- в машинах-генераторах и преобразователях энергии на первом плане стоит величина КПД, определяющая совершенство преобразования затрачиваемой энергии в полезную;
32

-в машинах-орудиях — производительность, четкость и безотказность действия, степень автоматизации;
-в металлорежущих станках — производительность, точность обработки, диапазон выполняемых операций;
-в транспортной технике, особенно в авиационной и ракетной, — малая масса конструкции, высокий КПД двигателя, обусловливающий малую массу бортового запаса топлива;
-в приборостроении — чувствительность, точность, стабильность показаний.
Любая машина, механизм состоит из деталей и узлов, агрегатов, которые
различным образом соединены между собой.
Детали могут быть простыми (болт, гайка, шайба, шпонка и т.п.) или сложными (корпус редуктора, станина станка, коленчатый вал, блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания и т.п.).
Классификация деталей машин общего назначения была сделана профессором А.П. Соколовским, разработавшим основные положения по типизации технологических процессов [13].
Основные классы деталей машин показаны в таблице 4 [13].
Таблица 4 – Основные классы деталей общего назначения
Наименование |
Подразделение деталей на группы и |
|||||
класса |
примеры деталей, входящих в состав класса |
|||||
|
1 группа – гладкие |
|
2 группа – |
|
3 группа – |
|
|
|
ступенчатые |
|
пустотелые |
||
|
|
|
|
|||
Валы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 группа – с гладкими |
|
2 группа – со ступенчатыми |
|||
|
отверстиями |
|
|
отверстиями |
||
Втулки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33

Продолжение таблицы 4
Наименование |
Подразделение деталей на группы и |
|||
класса |
примеры деталей, входящих в состав класса |
|||
|
1 группа – диски |
2 группа – кольца |
3 группа – колеса |
|
Диски |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 группа – со |
|
|
1 группа – |
2 группа – со |
смещенными |
|
|
смещенными |
наружными |
||
|
коленчатые валы |
|||
Эксцентри- |
отверстиями |
поверхностями и |
||
|
||||
|
|
отверстиями |
||
ковые детали |
|
|
||
|
|
|
1 группа – |
2 группа – арматура |
3 группа – поршни |
|
крестовины |
|||
|
|
Крестовины
1 группа – без |
2 группа – с |
3 группа – шатуны |
|
отверстий |
отверстиями |
||
|
Рычаги
|
|
3 группа – со |
|
|
сложной |
1 группа – простые |
2 группа – сложные |
обработкой |
Плиты |
|
поверхности |
|
вращения |
|
1 группа – с |
2 группа – с |
3 группа – с |
|
|
постоянным |
|||
|
постоянным |
переменным |
||
|
прямоугольным |
|||
|
фигурным сечением |
сечением |
||
Шпонки |
сечением |
|||
|
|
|||
|
|
|
34

Продолжение таблицы 4
Наименование |
Подразделение деталей на группы и |
|||
класса |
примеры деталей, входящих в состав класса |
|||
|
1 группа – без |
2 группа – с |
3 группа – с |
|
|
одним основным |
несколькими |
||
|
отверстий |
|||
|
отверстием |
отверстиями |
||
Стойки |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 группа – без |
2 группа – с |
3 группа – со |
|
|
сложной токарной |
|||
|
отверстий |
отверстиями |
||
|
обработкой |
|||
Угольники |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 группа – бабки |
2 группа – блоки |
3 группа – цилиндры |
|
Бабки и блоки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 группа – зубчатые |
колеса и |
2 группа – зубчатые рейки |
|
|
червяки |
|
||
Зубчатые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
колеса и |
|
|
|
|
рейки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фасонные |
|
|
|
|
кулачки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мелкие |
|
|
|
|
крепежные |
|
|
|
|
детали |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По назначению детали машин, механизмов общего назначения разделяют на: соединения, механические передачи, подшипники, муфты, смазочные и уплотнительные устройства, корпусные детали.
Конструкции основных деталей будут рассмотрены в ходе практического занятия № 2 «Основы конструирования машин, механизмов и их деталей».
35
4.5 Общие сведения об объектах проектирования для строительства
Понятие «СТРОИТЕЛЬСТВО» включает в себя новое строительство; реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприятий, зданий и сооружений.
Объектом проектирования для строительства является отдельное здание или сооружение со всеми относящимися к нему оборудованием, инвентарем, внутренними инженерными сетями и коммуникациями.
Объекты капитального строительства в зависимости от функционального назначения и характерных признаков подразделяются на следующие виды:
объекты производственного назначения (здания, строения,
сооружения производственного назначения, в том числе объекты обороны и безопасности), за исключением линейных объектов; объекты непроизводственного назначения (здания, строения, сооружения жилищного фонда, социально-культурного и коммунально-бытового назначения, а также иные объекты капитального строительства непроизводственного назначения); линейные объекты (трубопроводы, автомобильные и железные дороги, линии электропередачи и др.) [14].
Различные строения служат для удовлетворения производственных и культурно-бытовых потребностей людей. Строения, которые состоят в основном из помещений, предназначенных для проживания, производственной или другой деятельности людей, называют зданиями [14]. Строения, имеющие специальное назначение, называют сооружениями [14]. В них также могут быть помещения для людей, однако они не определяют функционального назначения сооружения. Многие из таких строений называют инженерными сооружениями, например: мосты, мачты, плотины, шлюзы, тоннели, трубопроводы, водозаборные сооружения, резервуары, насосные станции, очистные сооружения.
По назначению здания и сооружения подразделяют на
производственные и гражданские [14].
36

Производственные здания разделяют на промышленные и сельскохозяйственные. К промышленным относят здания заводов и фабрик, предприятий транспорта, если они предназначены для производственной деятельности людей, например: производственные корпуса и цехи заводов, шахт, фабрик, мастерские, гаражи, депо, электростанции, компрессорные.
Конструктивными элементами зданий и сооружений называются отдельные самостоятельные части здания или сооружения: фундамент, стена,
перекрытие, лестничный марш, оконный и дверной блок и т.п. [14, 15].
4.6 Основы проектирования технических объектов
4.6.1 Основы проектирования и конструирования изделий
4.6.1.1 Порядок разработки и постановки изделий на производство
В общем случае порядок разработки и постановки продукции (изделия) на производство по ГОСТ 15.001-88* СРПП. Продукция производственно-
технического назначения [16] предусматривает: разработку технического задания, разработку конструкторской и технологической документации, изготовление и испытания образцов изделий, приемку результатов разработки изделий, подготовку и освоение производства изделий (рисунок 6).
Рисунок 6 – Схема разработки и постановки изделия на производство Основным исходным документом для разработки изделия по ГОСТ 15.001
37
является техническое задание, выдаваемое заказчиком и определяющее конструкцию, принцип работы будущего изделия, параметры; область и условия его применения, а также содержащее технико-экономические требования к изделию, определяющие его потребительские свойства и эффективность применения; порядок сдачи и приемки результатов разработки. При необходимости техническое задание может содержать также требования к подготовке и освоению производства.
Разработка конструкторской, технологической, а также,
при необходимости, программной документации на изделия проводится по правилам, установленным соответственно стандартами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), Единой системы технологической документации (ЕСТД), Единой системы программной документации (ЕСПД).
Изготовление и испытания образцов изделия проводят для подтверждения соответствия разработанной технической документации исходным требованиям и выбора лучшего образца (при наличии вариантов).
Необходимость изготовления опытных образцов (партий) и их количество (объем) указывают в техническом задании.
Приемочные испытания проводит разработчик совместно с заказчиком или приемочная комиссия. Опытные образцы (опытную партию) или единичную продукцию (головной образец) подвергают приемочным испытаниям в соответствии с действующими стандартами или типовыми программами и методиками испытаний, относящимся к данному виду (группе) продукции.
Приемка результатов разработки изделия заключается в оценке выполненной разработки и принятии решения о производстве и применении продукции (для единичной продукции). Приемку проводит приемочная комиссия, в состав которой входят представители заказчика (основного потребителя), разработчика и изготовителя. При необходимости к работе комиссии могут быть привлечены эксперты сторонних организаций, а также органы, осуществляющие надзор за безопасностью, охраной здоровья и природы.
38
Утверждение акта приемочной комиссии означает окончание разработки, прекращение действия технического задания (если оно не распространяется на дальнейшие работы), согласование представленных нормативно-технических и эксплуатационных документов, а также разрешение на производство или использование продукции.
Подготовка и освоение производства изделия проводится изготовителем с привлечением, при необходимости, разработчика для обеспечения готовности предприятия к серийному (массовому) выпуску продукции.
Подготовку производства изделия, как правило, начинают параллельно с разработкой технической документации и изготовлением, при необходимости, отдельных составных частей изделия или изделия в целом.
Освоение производства изделия, если оно не было выполнено ранее, проводят в процессе изготовления установочной серии первой промышленной партии изделия). При этом выполняют мероприятия по отработке технологии и подготовке персонала к выпуску изделия со стабильными свойствами и в заданном объеме.
Для подтверждения готовности производства к серийному (массовому) выпуску изделия изготовитель проверяет полноту технологического процесса, качество и стабильность выполнения технологических операций и проводит квалификационные испытания образцов установочной серии изделия (первой промышленной партии).
Испытания должны подтвердить, что отклонения основных параметров изделия, связанные с технологией производства, не выходят за допускаемые пределы и недостатки изделия, выявленные приемочной комиссией, устранены.
При отрицательных результатах квалификационных испытаний приемку изделия прекращают до устранения выявленных недостатков и получения положительных результатов повторных испытаний. Ранее принятые изделия (в том числе поставленные потребителю) изготовитель дорабатывает или заменяет.
При положительных результатах квалификационных испытаний освоение производства считается законченным, а изготовленные изделия может
39

поставляться заказчику (потребителю) по утвержденной документации.
4.6.1.2 Стадии разработки, виды и комплектность конструкторской документации изделий
Разработка конструкции изделия по ГОСТ 2.103 ЕСКД. Стадии разработки [17] проходит ряд стадий и этапов выполнения, которым соответствуют определенные конструкторские документы.
Порядок и стадии разработки конструкторской документации изделий для всех отраслей промышленности представлены на рисунке 7, а этапы выполнения конструкторских работ на каждой стадии ― в таблице 5.
Рисунок 7 – Порядок и стадии разработки конструкторской документации изделий
Конструкторские документы по ГОСТ 2.103 в зависимости от стадии разработки изделия подразделяются на проектные и рабочие.
40