Колотилов Вадим Васильевич, Савинкин Владимир Петрович,
Иванов Юст Иванович, Трефилов Фёдор Андреевич,
Рузаков Вячеслав Анатольевич
ТЕХНИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
И КОНСТРУИРОВАНИЕ
*** 1983 ***
От нас: 500 радиоспектаклей (и учебники)
на SD‑карте 64(128)GB — ГДЕ?..
Baшa помощь проекту:
занести копеечку — КУДА?..
|
ФPAГMEHT КНИГИ (...) При отборе технических заданий на конструирование к ним предъявляют следующие требования: органическая связь заданий с изучаемым материалом; реальность содержания; краткая и четкая формулировка условия; целесообразность выполнения заданий и практическая потребность в данной конструкции; посильность выполнения; учет способностей и возможностей исполнителей, а также наличия материала и оборудования в учебных мастерских.
Важное значение имеют сроки выполнения заданий. Каждое задание должно быть доведено до конца. Если техническое устройство достаточно сложное, то целесообразно конструирование и изготовление его вести звеньями по два-три человека с разделением труда. Но при этом важно, чтобы каждая сборочная единица (узел) сложного устройства была сконструирована и изготовлена одним лицом. Рассмотрим технические требования к проектируемым конструкциям. Условием прочности является ограничение рабочих напряжений в нагруженных сечениях в пределах допускаемых. Это условие обеспечивается правильным выбором конструкционных материалов, их термообработкой, выбором целесообразной формы сечений и установлением расчетных размеров конструкций. Ограничение прогиба и углов поворота в сечениях в пределах допустимых значений является условием жесткости устройства. Однако завышенный запас прочности и излишняя жесткость конструкции не допустимы. При конструировании следует выбирать такой материал, который обеспечивает необходимую прочность, жесткость. износоустойчивость и обрабатываемость. Вместе с тем конструкционный материал должен быть недорогим. Выбор материала связан с конструктивным оформлением деталей, определяющим способы получения заготовок. Марку материала необходимо выбирать с учетом анализа условий работы деталей, характера воспринимаемых ими нагрузок, а также вида напряжений, возникающих в нагруженных сечениях и на отдельных поверхностях деталей. В процессе конструирования должна решаться проблема экономии материала в результате уменьшения припусков, рационального использования отходов, уменьшения брака и т. п. Уменьшение массы деталей — важное средство экономии материала. При конструировании технических устройств нужно стремиться к уменьшению их массы и габаритов (объема), но без снижения надежности и других качеств (см. гл. 1, § 3). Большое значение имеет конструктивная простота устройства. Она выражается в отсутствии лишних деталей и механизмов, наличие которых не обусловливается функциональным назначением и условиями работы технического устройства. В ходе конструкторской работы следует учитывать требования безопасности труда, стремиться облегчить операции управления. Все подвижные части устройства, представляющие опасность для обслуживающего персонала, должны иметь ограждения. Конструкция должна обеспечивать возможность монтажа и демонтажа отдельных узлов без их разборки и демонтажа соседних узлов, а компоновка агрегатов, узлов и механизмов — удобный доступ к ним для выполнения операций технического ухода (регулировки, очистки, осмотра, смазывания и др.). В процессе конструирования необходимо стремиться к тому, чтобы создаваемые устройства были красивы, современны, не ухудшая при этом их эксплуатационные качества. Конструктор должен уметь разрабатывать пространственный рисунок будущего устройства в нескольких вариантах, решая одновременно вопросы цветового оформления, и изготавливать модель технического устройства, соблюдая все основные требования, предъявляемые к техническим объектам. Конструирование устройств проводится по этапам (см. гл.3, табл. 1). Опыт работы показывает, что особое внимание следует уделять разработке эскизного и рабочего проектов. В состав эскизного проекта входят: чертеж общего вида устройства (эскизный); кинематическая, электрическая и другие схемы; чертежи общего вида основных сборочных единиц (узлов); предварительные технические расчеты. В состав рабочего проекта включаются: чертежи общих видов (они выполняются так» чтобы их можно было использовать в качестве сборочных); чертежи деталировочные; спецификация деталей; технические расчеты; инструкция по эксплуатации устройства; перечень израсходованного конструкционного материала, его стоимость, а также стоимость покупных крепежных деталей и изделий и приблизительная стоимость изготовленного станка. Правильная разработка конструкторской документации дает возможность точно воплотить конструкторский замысел в материале и предопределяет надежность и работоспособность будущей конструкции. Содержание конструкторских документов должно быть доступно для учащихся. В процессе конструирования и изготовления технических устройств оформляется школьная техническая документация: технические рисунки, эскизы, чертежи, технические требования и условия на изготовление изделий, технологические карты и кинематическе схемы. Знание этой документации необходимо для развития технического мышления учащихся. Конструирование может проводиться по заданию (техническим требованиям). Ценность метода заданий заключается в том, что он соответствует логике конструирования и максимально приближен к конструированию в производственных условиях. Конструирование и изготовление технического устройства по этапам покажем на примере настольного сверлильного станка по металлообработке. Конструкторская работа начинается с осознания и уяснения поставленной цели и задачи создания новой конструкции, требований, которым должно отвечать устройство. Осознанию цели способствует и техническое задание, которое можно сформулировать следующим образом: «Сконструировать и изготовить настольный сверлильный станок, предназначенный для сверления сплошного материала с твердостью НВ 190. Максимальный диаметр сверления принять равным 6 мм. Габаритные размеры станка не должны превышать 265X120X300 мм. Масса станка должна быть не более 10 кг. В конструкции предусмотреть ограждение. Создание станка диктуется потребностями кабинета по техническому моделированию». В процессе анализа технического задания (задачи) выявляют, есть ли в задании необходимые данные для его выполнения, каких данных недостает, как их найти. Установив недостающие данные, приступают к их поискам. Анализ показывает, что в предлагаемое задание не включены полностью технические и технологические требования, предъявляемые к станку. Эти требования к конструкции будут установлены в процессе создания стайка. В задании также недостаточно технических параметров, характеризующих процессы сверления. Эти параметры можно определить в ходе выполнения расчетов или назначить по конструктивным соображениям. Если бы в техническом задании (задаче) были известны все данные, то такая задача не была бы конструкторской. После анализа технического задания необходимо перейти к следующему важному этапу работ — поискам вариантов аналогичных конструктивных решений. На данном этапе работы решаются задачи на анализ существующих конструкций станков, выполняемый в последовательности, описанной в гл. 10, § 2, и на выбор наилучшей схемы конструкции. Приведем пример выполнения задания на выбор лучшей схемы конструкции. Задание 1. Выбрать оптимальный вариант схемы сверлильного станка. Цель. Совершенствование умения выбирать из нескольких вариантов схем станков лучший. Оборудование и материалы для изучения. Образцы сверлильных станков, справочники, фотографии станков, проспекты технических выставок и т. п. Методические рекомендации. Необходимо ознакомиться с существующими аналогами станков на металлообрабатывающих предприятиях, изучить технические данные станков, обобщенные в книгах, статьях, журналах. Прежде чем принять решение, нужно рассмотреть много вариантов станков и отказаться от неперспективных. При этом очень важно организовать коллективное обсуждение всех вариантов схем. Выбор оптимального варианта принципиальной схемы конструкции определяется такими важнейшими техническими требованиями, как правильное функционирование, высокая прочность, жесткость и устойчивость, технологичность, удобство в эксплуатации, а также эстетическими требованиями. По рисункам, плакатам и кинематическим схемам анализируют сверлильные станки НС-12М, 2А135, 2118А, выпускаемые промышленностью. С учетом условий технического задания и материально-технической базы учебных мастерских принимается кинематическая схема станка (рис. 157).
|
