Министерство образования и науки РФ
Институт инженерных технологий, регионального
предпринимательства и информатики (ИРПИ)
Доклад
По дисциплине : «Основы проектирования и конструирования»
На тему : « Эксплуатационные свойства машин и механизмов»
Выполнила: Пышкина Н.В.
Студент 5 курса
Экономического факультета
Проверил: Попов В.В.
г.Покров
2010 г.
План
1. Основные сведения о машинах и механизмах
2. Этапы жизненного цикла машины
3. Классификация машин и механизмов
4. Классификация деталей и сборочных единиц
5. Принципы построения механизмов, их структура
6. Анализ и синтез механизмов
7. Эксплуатационные свойства машин и механизмов
Список используемой литературы
1. Основные сведения о машинах и механизмах
Определение понятий: механизм, машина, прибор, узел, деталь.
Механизм – искусственно созданная система тел; предназначенная для преобразования движения одного или нескольких твердых тел (входных звеньев) в требуемые движения других тел (выходных звеньев). Указанное преобразование происходит циклически неопределенно длительное время.
Машина – устройство; выполняющее механические движения для преобразования энергии; материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека. ЭВМ, строго говоря, машиной не является, так как механические движения здесь используются для выполнения вспомогательных операций.
Основные показатели, которым должна удовлетворять машина: производительность; экономичность; прочность; надежность; масса и металлоемкость; габариты; энергоемкость; объем и стоимость ремонтных работ; расходы на оплату труда операторов; технический ресурс; степень автоматизации; простота и безопасность обслуживания; удобство управления, сборки и разборки. Кроме того, машина должна отвечать требованиям технической эстетики. Общая структура машины приведена в таблице 2.1.
Значимость каждого из вышеперечисленных показателей зависит от функционального назначения машины.
Таблица 2.1
Структура машины
| Машина | ||
| Двигатель | Преобразователь (передаточный механизм) | Рабочий орган (исполнительный механизм) |
Двигатель – источник энергии для машины. По своей природе двигатель может быть электрический; гидравлический; внутреннего сгорания; паровая (газовая) турбина.
Рабочий орган – предназначен для выполнения рабочей функции машины.
Прибор – эксплуатационно-автономное изделие, выполняющее функции измерения, контроля, регулирования, управления. Входной величиной служит измеряемая величина (давление, температура, скорость, напряжение, сила тока и т.п.). Выходная величина зависит от способа выдачи информации. Если информацию воспринимает человек, как в приборах непосредственной оценки и регистрирующих, выходной величиной является показание отсчетного (записывающего) устройства. В приборах систем автоматического управления (САУ) выходной параметр воспроизводится в виде электрической, пневматической или другой величины, удобной для усиления и передачи на расстояние.
Узел (сборочная единица) – часть машины (механизма), состоящая из нескольких более простых элементов (деталей).
Деталь – часть изделия (изделие), в которой нет разъемных и неразъемных соединений, то есть изготовленная из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Некоторые детали специального назначения приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Детали специального назначения
| Двигатель | Рабочий орган |
| Двс – цилиндры; поршни; клапаны. Электрические – роторы; статоры. Турбины – лопатки. Гидравлические – плунжеры; поршни; штоки. | Автомобили – ходовые колеса. Трактора – гусеницы. Суда (морские; воздушные; речные) – винты. Станки – патроны; суппорты; челноки |
2. Этапы жизненного цикла машины
Определение потребности, планирование, проектирование и конструирование, изготовление, испытание, хранение, транспортировка, эксплуатация, ремонт и техническое обслуживание, утилизация.
Новая техника – слишком дорогое мероприятие, для того, чтобы заниматься ее приобретением «от нечего делать» или потому, что так «левая нога хочет». Она вызывается к жизни только очень серьезно обоснованной потребностью. Потребность в новой технике возникает при необходимости модернизировать производство (увеличить его объем, внедрить более прогрессивный техпроцесс) или освоить новый вид продукции. Важно правильно определить объем потребности [5].
Планирование новой техники следует рассматривать как часть научно-исследовательской работы, направленной на подбор и подготовку исходного материала, который необходим для разработки ТЗ на проектирование. При краткосрочном планировании (на 5 – 10 лет) следует оценить перспективный уровень развития конструкции создаваемой машины. При среднесрочном и долгосрочном планировании (на 20 – 30 лет) необходимо определить значимость имеющихся новых открытий и изобретений, цель и техническую стратегию [8].
В процессе планирования следует установить: -функциональное назначение машины; -основные технико-экономические параметры; потребность и предполагаемый объем изготовления; -новые материалы и виды заготовок; -новые техпроцессы, потребность в оборудовании и технологической оснастке; -новые формы и методы организации и управления производством; эффективность (экономическая или иная) от создания новой машины.
Методы планирования:
-метод экстраполяции – применяется при краткосрочном планировании;
-метод экспертных оценок – применяется, если нет систематизированной информации о прошлом или когда научно-техническое развитие в значительной степени зависит от принимаемых решений, а не от технических возможностей;
-метод моделирования, в основу которого должно быть положено целесообразное прогнозирование процесса развития конструкции в будущем (математическое моделирование).
При проектировании и конструировании разрабатывают графические (чертежи, схемы, графики и т.п.) и текстовые (пояснительные записки /ПЗ/, расчеты /РР/, спецификации и т.п.) конструкторские документы. Они должны определять состав и устройство проектируемого изделия и содержать данные, необходимые для его разработки, изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.
Процессы изготовления и испытаний машин взаимосвязаны и дополняют друг друга. В общем и достаточно ответственном случае серийному изготовлению предшествует изготовление, отладка и доводка опытного образца машины, его промышленные испытания, внесение в конструкцию выявленных в ходе испытаний изменений, государственные испытания и приемка опытного образца. Далее в процессе освоения новой машины следует изготовление технической документации головной серии, изготовление головной серии и ее промышленные испытания. Вслед за этим разрабатывают серийную документацию, подготавливают производство к серийному выпуску и, наконец, организуют серийный выпуск. Серийно выпускаемые изделия после схода с конвейера подвергают испытаниям (массовым или выборочным) для объективной оценки надежности и качества изготовления. Так, серийно выпускаемые автомобили подвергают обязательной обкатке в объеме 100% серии.
Для проведении испытаний как метода контроля должны быть описаны
-методы отбора образцов (проб);
-оборудование, материалы и реактивы;
-подготовка к испытанию;
-проведение испытаний;
-обработка результатов.
Изготовленное изделие не сразу может быть реализовано или после немедленной реализации не сразу запущено в эксплуатацию. В этом случае изделие должно храниться. Для правильного хранения необходимо:
-создать условия хранения продукции на складах (в хранилищах), обеспечить сохранность ее качества и товарного вида;
-определить место хранения (навес, закрытый склад, отапливаемое помещение и т.д.);
-обеспечить защиту продукции от влияния внешней среды (влаги, солнечной радиации, вредных испарений, плесени, грызунов и др.);
-определить (при необходимости) температурный режим хранения; требования к срокам периодических осмотров хранимой продукции, регламентным работам; предпочтительные методы консервации и косервационные материалы.
Для доставки на склад или потребителю изделие необходимо транспортировать. Это предполагает выбор приемлемого транспортного средства (своим ходом, крытые или открытые вагоны, трюмы или палубы судов, воздушный транспорт и т.п.), способы крепления и укрытия изделий на этих средствах и т.п. Судя по мемуарам академика А.Н. Крылова, это очень ответственная работа. Для сохранения качества и количества продукции необходимо определить особенности ее погрузки и выгрузки, а также требования к обращению с продукцией после транспортирования (необходимость выдержки в нормальных условиях после транспортирования при отрицательных температурах, порядок расконсервации и т.п.).
Период эксплуатации (использования по прямому назначению) изделия начинается со дня его ввода в действие и заканчивается при наступлении предельного состояния, обусловленного либо снижением эффективности, либо требованиями безопасности. При этом должны неукоснительно соблюдаться:
-правила и требования, отражающие особенности обращения с изделием на всех стадиях эксплуатации;
-правила предосторожности, которые необходимо соблюдать во время подготовки изделия к работе и при его работе, квалификационные требования к персоналу, обеспечивающие выполнения этих правил;
-требования к месту, где будет установлено изделие для временной или постоянной эксплуатации;