* слишком большая нагрузка на винт;
* низкая расчетная долговечность;
* значительный относительный перекосВ и Г;
* неудовлетворительная защита отзагрязнений.
Цель расчета ПВ–ГК состоит в определении номинального диаметравинта d0 и в подборе по каталогу такой передачи, котораяудовлетворяла бы всем требованиям работоспособности.
Исходные данные , —
* длина винта, наибольшая расчетнаядлина;
* способ установки на опорах;
* ряд значений осевой нагрузки,которые определяются для различных операций, выполняемых на МРС;
* ряд частот вращения В(г).
Можно исходить из величиныкрутящего момента на ходовом винте
М = Мд * h / i где:
Мд – крутящиймомент на валу ЭД;
h – КПД передачи от ЭД к винту;
i – передаточное отношение этой передачи.
Осевая сила действующая навинт,
, где
– угол подъемарезьбы;
угол трения (f=(57..85)10
–5–коэффициенттрения качения)
Предварительный выбор параметров передачи.
Предварительно передачувыбирают по осевой нагрузке, конструктивным и технологическим соображениям.
Затем проверяют усталостнуюпрочность рабочих поверхностей винта и гайки по критериям усталости и осевойжесткости.
Номинальный диаметр винта d0принимают равным L/(20...25), где L –длина резьбовой части винта.
Расчет на жесткость. Потребный номинальный диаметр винта d0 можноопределить из условия обеспечения жесткости привода , которая связана сжесткостью шарико-винтового механизма jм , винта jв и егоопор j0 :
Осевая жесткость приводаоказывает влияние на виброустойчивость. Чтобы исключить резонансные явления,собственную частоту колебаний механической части привода f = (3...3,5) f1, где f1 – частота импульсов, вырабатываемых системой измеренияперемещений.
Для крупных станков f1= 10...15 Гц
для средних и малых f1= 15...25 Гц.
Исходя из условия f =(3...3,5) f1 ,потребная жесткость механической части привода
j = 4 * 10–6 * p2 * f2* m (Н/мкм) , где
m – масса узлов механическойчасти привода (ходового винта, исполнительного узла и установленных на нёмприспособлений, заготовки), кг.
Жесткость шарико-винтовогомеханизма (с предварительным натягом и возвратом шариков через вкладыши при r1/r2=0,96):
где Кd = 0,3...0,5 – коэффициент учитывающий погрешностиизготовления резьбы гайки , а также жесткость стыков винтового механизма;
U – число витков резьбы вгайке;
d0 – номинальныйдиаметр винта , мм;
р – шаг резьбы , мм;
, Н – допустимая сила натяга, отне–
сённаяк одному шарику , где Кz = 0,7...0,8 – коэффициент учитывающийпогрешности изготовления резьбы винта ; Z1 – рабочее число шариков водном винте; a – угол контакта шариков с винтом и гайкой; b – угол подъёма резьбы.
Наименьшая жесткость ходовоговинта зависит от способа установки его на опорах.
| | |
|
|
| |  |
, H/м, где 
–наибольшеерасстояние от опоры винта до середины гайки, м; d0 ,н; E–модуль упругости материала винта, МПа.¬–одностороннее закрепление;
–с дополнительной опорой.
®
Приближенное значениежесткости опор винта
j0=ed0 , H/мкм, где е=5,10,10соответственно д/РУ ,шариковыхи роликовых опор.
d0 –гарантирует осевую жесткостьпривода
Лекция 15."Основы конструирования"
Основыхудожественного конструирования.
До сих пор мы говорили обинженерном конструировании :
Инженер–конструкторобеспечивает взаимодействие узлов и деталей машины, её высокие эксплуатационныехарактеристики , максимальный КПД минимальную материалоёмкость ( при оптимальнойпрочности и жёсткости ) и высокий уровень технологичности .
Художественноеконструирование ( design ) возникло в среде инженерного конструированияв связи с развитием массового производства изделий , непосредственно предназначенных для использования человеком , а также в связи с общимповышением потребительских требований к качеству промышленных изделий .
Иначе говоря , промышленныеизделия , прошедшие Художественно–конструкторскую разработку должны бытьполезными и красивыми .
Поэтомухудожник–конструктор обеспечивает ,– зрительную целостность формы изделия, –правильное выражение в форме изделия его назначения и способа егоэксплуатации , – соответствие (соразмерность ) изделия человеку , – отражение вформе изделия признаков господствующего в настоящий момент стиля вформообразовании изделий данного вида .
Художественноеконструирование – комплексная междисциплинарная конструкторско– художественнаядеятельность , интегрирующая в себе элементы естественно–научных , технических, гуманитарных знаний , инженерного конструирования и художественного мышления.
Центральная проблемаДизайна – создание предметного мира , эстетически оцениваемого как «соразмерный», «гармоничный» , «целостный» .
Дизайнер создаёт такиепродукты и орудия труда , которые сами получают способность «по–человечески относиться к человеку» , т.е. обладают эстетической ценностью .
Конструирование (проектирование ) промышленного изделия лишь тогда приводит к желаемомурезультату , когда конструктор , технолог и дизайнер работают в тесномтворческом контакте и когда каждый из них хорошо понимает задачу другогои её значение .
Цель изучения ОсновыХудожественного Конструирования – получение минимальных теоретических знаний вобласти дизайна .
Мы рассмотрим такиевопросы :
элементы инженерной психологиии эргономики ;
основы композиции ицветоведения ;
элементы промышленной эстетики.
Техническая эстетика – теория дизайна , изучающая особенности художественнойдеятельности в сфере техники . Эта отрасль общей эстетики обобщает практикумассового изготовления орудий труда (станков , машин ) и других предметов ,сочетающих в себе утилитарные (практически полезные ) и эстетические качества ,т.е. – законы красоты , действующие в промышленном производстве .
* é Эстетика ( общая) – наука об [ национально , классово ,] исторически обусловленной сущности общечеловеческих ценностей , их создании , восприятии ,оценки и освоении . Это– философская наука о наиболее общих принципах освоениямира по законам красоты .... º û
º теория искусства .
Инженерная психология – отрасль психологии , изучающая закономерностипроцессов информационного взаимодействия человека и техники .Данные этой наукииспользуются для проектирования , производства и эксплуатации систем «человек–машина» и систем «человек–машина–среда».
Эргономика ( от греческого ergon – работа иnomos – закон ) – научная дисциплина , комплексно изучающаячеловека ( группу людей ) в конкретных условиях его (их) трудовой деятельностис использованием технических средств . Цель Эргономики – оптимизацияпредметного содержания , орудий , условий и процессов труда , повышение привлекательности и удовлетворенности трудом .
Промышленная эстетика (искусство ) – весь предметный мир ,создаваемый человеком средствами промышленной техники по законам красоты ифункциональности .
Элементы Промышленной эстетики :
промышленный интерьер ;
промышленная графика (товарные и фирменные знаки ) ; реклама; тара и упаковка .
Система « Человек – машина » [ «Человек–машина–среда»] .
Человек ( человек– оператор) занимает основное место в управлении созданной им техникой . Техническиесредства помогают человеку усиливать его возможности с точки зрения физическойсилы , скорости действия Є производительности труда .
Ведущий принцип организациивзаимодействия в системе « Человек–Машина » – ориентация на человека , каксубъекта труда и творчества , с целью наиболее полного и рациональногоиспользования его интеллектуального и творческого потенциала . Т.О–М.– средствоподдержания профессиональной деятельности человека : « Машина – для человека, а– не человек для машины !!! » .