Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Технологические процессы в машиностроении

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

2.2. Служебное назначение машиностроительного изделия

Для того чтобы планируемое к выпуску новое изделие эффективно выполняло свои функции, необходимо в первую очередь его спроектировать, т.е. найти для него наиболее современные технические решения, конструкции отдельных узлов и деталей, выбрать наиболее подходящие конструкционные материалы. В свою очередь, прежде чем приступить к проектированию изделия, как было отмечено ранее, необходимо выявить и четко сформулировать его служебное назначение (целевую функцию).

Служебное назначение машиностроительного изделия – это совокупность потребительских свойств и технических требований, для обеспечения которых оно предназначено.

Например, служебное назначение редуктора – уменьшение угловой скорости вращения вала привода при передаче крутящего момента к исполнительному органу изделия, буровой установки – бурение скважин для добычи нефти, газа, воды и т.д.

Для ознакомления с содержанием служебного назначения машиностроительного изделия обратимся к схеме (рис. 2.2).

Образное представление целевого назначения изделия

Рис. 2.2. Образное представление целевого назначения изделия

Описание служебного (целевого) назначения изделия содержит:

  • 1) формулировку общей задачи;
  • 2) характеристики входа Х;
  • 3) характеристики функции преобразования F(X);
  • 4) характеристики выхода Y (количественные и качественные показатели изделия; сведения о его производительности, количестве выпускаемой продукции);
  • 5) характеристики внешней среды (ВС) А, в которой работает изделие (давление, температура, запыленность, влажность, химический состав, наличие и характеристики полей – гравитационное, магнитное и др.);
  • 6) характеристики воздействия работы изделия на окружающую среду В (шум, вибрации, выделение теплоты, испарение масла и СОЖ, отходы (стружка), электромагнитные и другие излучения);
  • 7) характер режима работы изделия по надежности, долговечности;
  • 8) характеристики условий эксплуатации, требования техники безопасности.

По каждому пункту должны быть известны или заданы количественные и качественные характеристики с допустимыми отклонениями указанных значений.

Из приведенной схемы следует, что формулировка служебного назначения изделия должна отражать не только общую цель, для реализации которой оно создается, но и одновременно удовлетворять всем дополнительным условиям и требованиям, которые эту цель количественно уточняют и конкретизируют.

Каждое изделие предназначено для выполнения каких- либо функций, удовлетворяющих заявленные потребности потребителей, поэтому изучение служебного назначения следует начинать с ознакомления с намечаемыми результатами его действия. Для разъяснения обратимся к примеру. На данный момент в разных отраслях промышленности имеется неудовлетворенная потребность в ультрадисперсном порошке оксида алюминия. Методов получения А12О3 известно много, а промышленного оборудования для его производства в России нет. Для удовлетворения этой потребности необходимо разработать оборудование, служебное назначение которого – производство А12О3 в промышленном масштабе с годовым объемом, соответствующим потребностям промышленности. Причем получаемый ультрадисперсный порошок должен иметь приемлемую стоимость, обладать определенным спектром размеров и формы частиц, иметь заданную химическую чистоту продукта.

Техническое задание (ТЗ) на разработку любого изделия должно содержать исчерпывающую информацию о его производительности, виде, качестве и количестве перерабатываемой (выпускаемой) продукции, условия работы. Например, оборудование, которое будет поставляться для извлечения и поставки газа или нефти с северного шельфа, должно обеспечивать надежное функционирование без присутствия человека в условиях низких температур, воздействия тяжелых и подвижных ледовых полей, агрессивной морской среды. Условия работы таких изделий включают комплекс показателей с допустимыми отклонениями, характеризующими качество исходного продукта, количество потребляемой энергии, режимы работы и состояние окружающей среды.

Формулировка ТЗ на изделие может содержать также ряд дополнительных сведений, которые необходимо учитывать при его проектировании и изготовлении, например требования к внешнему виду, безопасности работы, удобству и простоте обслуживания и управления, уровню шума и излучений, КПД, степени механизации и автоматизации.

Опыт машиностроения показывает, что каждая ошибка, допущенная при составлении ТЗ на изделие, не только вызывает лишние затраты труда, материалов, времени на его доводку и освоение, но приводит к изготовлению неконкурентоспособных изделий.

Как правило, первоначально ТЗ формулирует заказчик (государство или заинтересованные организации – потребители продукции). Однако встречаются случаи, когда в инициативном порядке с учетом условий рынка сбыта решение о разработке продукции принимают сами разработчики изделий и сами для себя составляют ТЗ.

Техническое задание является исходным и обязательным документом для разработки изделия. Вместо него допускается использовать иной документ, содержащий необходимые и достаточные требования для разработки изделий и взаимопризнаваемый заказчиком и разработчиком, например документ "Исходные данные". Содержание ТЗ не должно ограничивать инициативу разработчика при решении поставленной задачи.

Для проектанта ТЗ на изделие является исходным документом, который впоследствии прилагают к проекту и конструкторской документации.

Машиностроительное изделие, имеющее в своем составе механизмы (кинематические узлы), выполняет свои функции с помощью ряда поверхностей или их сочетаний, принадлежащих его деталям. Такие поверхности или их сочетания называют исполнительными поверхностями изделия или его механизмов.

Рассмотрим суть исполнительных поверхностей на примере токарного станка (рис. 2.3). В данном случае это сочетания поверхностей переднего конца шпинделя, в котором установлен трехкулачковый патрон 1, пиноли задней бабки с установленным центром 3 и резцедержателем 2 токарного станка, с помощью которых он выполняет свое служебное назначение. На фланец переднего конца шпинделя монтируют трехкулачковый патрон, через который обрабатываемой детали сообщается вращательное движение. Поверхности резцедержателя определяют положение резцов относительно обрабатываемой детали и непосредственно передают им необходимые для обработки движения.

Исполнительные поверхности токарного станка

Рис. 2.3. Исполнительные поверхности токарного станка

У агрегатного станка исполнительными поверхностями являются поверхности стола, определяющие положение обрабатываемой заготовки, и шпинделя, определяющие положение режущего инструмента, например сверла, а также отверстий кондукторных втулок, направляющих инструмент. В ходе обработки заготовок исполнительной поверхности, определяющей положение режущего инструмента, сообщается поступательное перемещение и вращение.

Исполнительными поверхностями двигателя внутреннего сгорания, предназначенного для преобразования химической энергии топлива в тепловую, а затем тепловой в механическую, являются поверхности поршня и рабочего цилиндра, шатуна и коленвала.

Таким образом, исполнительные поверхности той или иной конструкции занимают определенные относительные положения и могут иметь относительные движения по тем или иным законам в соответствии с функциональным назначением.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>