Правила конструирования современного прогрессивного оборудования
Подписаться на разделВажнейшими условиями создания современного оборудования, позволяющего эффективно решать проблему комплексного производства пищевых продуктов, являются:
– всемирное снижение стоимости новых конструкций машин на единицу производительности (мощности);
– повышение в оптимальных пределах единичной мощности машин при одновременном уменьшении их габаритов;
– снижение энергопотребления, удельной металлоёмкости;
– обеспечение экономичности в эксплуатации, надежности и безопасности конструкций машин.
Прогнозирование конструкций машин
Перед конструированием машин производят прогнозирование, т.е. предварительное моделирование. Наиболее распространенные методы прогнозирования:
– метод экстраполяции, основанный на использовании накопленного опыта, применяется при краткосрочном прогнозировании;
– метод экспертных оценок, заключающийся в рассмотрении идеи конструкции группой специалистов-экспертов – этот метод носит субъективный характер;
– метод подобного моделирования, основанный на анализе подобных или похожих инженерных решений существующего оборудования;
– метод аналогий, позволяющий переносить ряд свойств одних объектов на другие.
Прогнозирование конструкций машин может включать рассмотрение функционального назначения машин, основные технические и экономические параметры, возможные компоновочные схемы, новые материалы и виды заготовок, новую технологию изготовления деталей, узлов и д.р.
Основные принципы оптимального конструирования
Оптимальность – принимаемые решения должны быть оптимальными, т.е. наилучшими для заданных условий и времени – выбирается из возможных вариантов тот, который может дать наибольший эффект при наименьших затратах.
Системный подход – необходимо учитывать наибольшее число определяющих качество факторов, их взаимосвязь, а иногда и противоречивость.
Творческий подход – конструктор должен творчески подходить к решению всех возникающих перед ним технических задач, не копировать бездумно импортные образцы, использовать не только опыт прошлого, свою эрудицию, но и изобретательность.
Нормализационный подход – сущность заключается в максимальном использовании существующих стандартов, модулей, параметрических рядов (секционирование и агрегатирование).
Приоритет технологии – новая технологическая машина создается для выполнения определенных технологических процессов (учитывать особенности технологии) и с наименьшими энергетическими затратами. Она должна соответствовать современному уровню науки и техники и обеспечивать высокое качество выпускаемой продукции.
Учет социальных последствий – обеспечить выполнение требований санитарии и гигиены, безопасности, безвредности не только для человека, но и для окружающей среды, учитывать эргономические и эстетические требования.
Общие правила конструирования оборудования
При создании технологического оборудования следует придерживаться следующих правил:
создавать увеличение экономического эффекта, определяемого полезной отдачей машины, ее долговечностью и эксплуатационными расходами за весь период использования машины;
добиваться максимального повышения полезной отдачи за счет увеличения производительности машин и объема выполняемых операций;
добиваться снижения расходов на эксплуатацию машин, путем уменьшения энергопотребления, стоимости обслуживания и ремонта;
максимально увеличивать степень автоматизации машин с целью увеличения производительности, повышения качества продукции и сокращения расходов на ручной труд;
стремиться к удовлетворению потребностей промышленности минимальным выпуском машин путем увеличения полезной отдачи и долговечности машин;
конструировать машины с расчетом на безремонтную эксплуатацию с полным устранением капитального ремонта и с заменой восстановительных ремонтов комплектацией машин сменными узлами;
предупреждать техническое устаревание машин, обеспечивая их длительную применяемость, закладывая в них высокие исходные параметры и предусматривая резервы развития и последовательного совершенствования;
предусматривать возможность создания производных машин с максимальным использованием конструктивных элементов базовой машины;
стремиться к сокращению числа типоразмеров машин, добиваясь удовлетворения потребностей народного хозяйства минимальным числом моделей путем рационального выбора их параметров и повышения эксплуатационной гибкости;
исключать подбор и пригонку деталей при сборке, обеспечивать полную взаимозаменяемость деталей;
обеспечивать высокую прочность деталей и машины в целом способами, не требующими увеличения массы (придание деталям рациональных форм с наилучшим использованием материала, применение материалов повышенной прочности, введение упрочняющей обработки);
в узлы и механизмы, работающие при циклических и динамических нагрузках, вводить упругие элементы, смягчающие толчки колебания нагрузки;
делать машины простыми в обслуживании; сокращать объем операций обслуживания, устранять периодические регулировки, выполнять механизмы в виде самообслуживающихся агрегатов;
предупреждать возможность перенапряжения машины в эксплуатации; вводить автоматические регуляторы, предохранительные и предельные устройства, исключающие возможность эксплуатации машины в опасных режимах;
устранять возможность поломок и аварий в результате неумелого или небрежного обращения с машиной, вводить блокировки, предупреждающие возможность неправильного манипулирования органами управления;
исключать возможность неправильной сборки узлов, нуждающихся в точной координации одного относительно другого;
устранять периодическую смазку, обеспечивать непрерывную автоматическую подачу смазочного материала к трущимся соединениям;
избегать открытых механизмов и передач, заключать их в корпуса, кожухи;
обеспечивать надежную страховку резьбовых соединений от самораскручивания;
предупреждать коррозию деталей, в особенности у машин, работающих на открытом воздухе или соприкасающихся с химически активными средами, применяя стойкие лакокрасочные покрытия и изготавливая детали из коррозионно-стойких материалов;
уменьшать стоимость изготовления машин путем придания конструкциям технологичности, унификации, стандартизации;
уменьшать массу машин путем увеличения компактности конструкций, применения рациональных кинематических и силовых схем, устранения невыгодных видов нагружения, замены изгиба растяжением-сжатием, а так же путем применения легких сплавов и неметаллических материалов;
всемерно упрощать конструкцию машины, избегать сложных многодетальных конструкций;
заменять во всех случаях, где это возможно, механизмы с прямолинейным поступательным-возвратным движением более выгодными механизмами с вращательным движением;
сокращать объем механической обработки, предусматривая изготовление деталей из заготовок с формой, близкой к окончательной форме изделия;
экономить дорогостоящие и дефицитные материалы, применяя их полноценные заменители, при необходимости применения дефицитных материалов сводить их расход к минимуму;
стремясь, как правило, к дешевизне изготовления, не ограничивать затраты на изготовление деталей, ключевых для надежности машины, выполнять такие детали из качественных материалов, применять для их изготовления технологические процессы, обеспечивающие высокую надежность и долгий срок службы;
придавать машине простые и гладкие внешние формы, облегчающие уход за машиной и ее содержание;
соблюдать требования технической эстетики, придавая машинам стройные архитектурные формы, улучшать внешнюю отделку машин;
располагать органы управления и контроля по возможности в одном месте, удобном для обзора и манипулирования;
делать доступными и удобными для осмотра узлы и механизмы, нуждающиеся в периодической проверке;
тщательно изучать опыт эксплуатации машин и оперативно вводить в конструкцию исправления недочетов, обнаруживающихся при эксплуатации;
изучать тенденции развития отраслей народного хозяйства, использующих проектируемые машины, вести перспективное проектирование, рассчитанное на удовлетворение запросов потребителей;
при проектировании новых конструкций, а так же машин, предназначенных для новых технологических процессов, проверять все новые элементы с помощью эксперимента, моделирования, заблаговременного изготовления и испытания узлов;
шире использовать опыт исполненных конструкций, опыт смежных, а в нужных случаях и отдаленных по профилю отраслей машиностроения.
Фотогалерея статьи
– всемирное снижение стоимости новых конструкций машин на единицу производительности (мощности);
– повышение в оптимальных пределах единичной мощности машин при одновременном уменьшении их габаритов;
– снижение энергопотребления, удельной металлоёмкости;
– обеспечение экономичности в эксплуатации, надежности и безопасности конструкций машин.
Прогнозирование конструкций машин
Перед конструированием машин производят прогнозирование, т.е. предварительное моделирование. Наиболее распространенные методы прогнозирования:
– метод экстраполяции, основанный на использовании накопленного опыта, применяется при краткосрочном прогнозировании;
– метод экспертных оценок, заключающийся в рассмотрении идеи конструкции группой специалистов-экспертов – этот метод носит субъективный характер;
– метод подобного моделирования, основанный на анализе подобных или похожих инженерных решений существующего оборудования;
– метод аналогий, позволяющий переносить ряд свойств одних объектов на другие.
Прогнозирование конструкций машин может включать рассмотрение функционального назначения машин, основные технические и экономические параметры, возможные компоновочные схемы, новые материалы и виды заготовок, новую технологию изготовления деталей, узлов и д.р.
Основные принципы оптимального конструирования
Оптимальность – принимаемые решения должны быть оптимальными, т.е. наилучшими для заданных условий и времени – выбирается из возможных вариантов тот, который может дать наибольший эффект при наименьших затратах.
Системный подход – необходимо учитывать наибольшее число определяющих качество факторов, их взаимосвязь, а иногда и противоречивость.
Творческий подход – конструктор должен творчески подходить к решению всех возникающих перед ним технических задач, не копировать бездумно импортные образцы, использовать не только опыт прошлого, свою эрудицию, но и изобретательность.
Нормализационный подход – сущность заключается в максимальном использовании существующих стандартов, модулей, параметрических рядов (секционирование и агрегатирование).
Приоритет технологии – новая технологическая машина создается для выполнения определенных технологических процессов (учитывать особенности технологии) и с наименьшими энергетическими затратами. Она должна соответствовать современному уровню науки и техники и обеспечивать высокое качество выпускаемой продукции.
Учет социальных последствий – обеспечить выполнение требований санитарии и гигиены, безопасности, безвредности не только для человека, но и для окружающей среды, учитывать эргономические и эстетические требования.
Общие правила конструирования оборудования
При создании технологического оборудования следует придерживаться следующих правил:
создавать увеличение экономического эффекта, определяемого полезной отдачей машины, ее долговечностью и эксплуатационными расходами за весь период использования машины;
добиваться максимального повышения полезной отдачи за счет увеличения производительности машин и объема выполняемых операций;
добиваться снижения расходов на эксплуатацию машин, путем уменьшения энергопотребления, стоимости обслуживания и ремонта;
максимально увеличивать степень автоматизации машин с целью увеличения производительности, повышения качества продукции и сокращения расходов на ручной труд;
стремиться к удовлетворению потребностей промышленности минимальным выпуском машин путем увеличения полезной отдачи и долговечности машин;
конструировать машины с расчетом на безремонтную эксплуатацию с полным устранением капитального ремонта и с заменой восстановительных ремонтов комплектацией машин сменными узлами;
предупреждать техническое устаревание машин, обеспечивая их длительную применяемость, закладывая в них высокие исходные параметры и предусматривая резервы развития и последовательного совершенствования;
предусматривать возможность создания производных машин с максимальным использованием конструктивных элементов базовой машины;
стремиться к сокращению числа типоразмеров машин, добиваясь удовлетворения потребностей народного хозяйства минимальным числом моделей путем рационального выбора их параметров и повышения эксплуатационной гибкости;
исключать подбор и пригонку деталей при сборке, обеспечивать полную взаимозаменяемость деталей;
обеспечивать высокую прочность деталей и машины в целом способами, не требующими увеличения массы (придание деталям рациональных форм с наилучшим использованием материала, применение материалов повышенной прочности, введение упрочняющей обработки);
в узлы и механизмы, работающие при циклических и динамических нагрузках, вводить упругие элементы, смягчающие толчки колебания нагрузки;
делать машины простыми в обслуживании; сокращать объем операций обслуживания, устранять периодические регулировки, выполнять механизмы в виде самообслуживающихся агрегатов;
предупреждать возможность перенапряжения машины в эксплуатации; вводить автоматические регуляторы, предохранительные и предельные устройства, исключающие возможность эксплуатации машины в опасных режимах;
устранять возможность поломок и аварий в результате неумелого или небрежного обращения с машиной, вводить блокировки, предупреждающие возможность неправильного манипулирования органами управления;
исключать возможность неправильной сборки узлов, нуждающихся в точной координации одного относительно другого;
устранять периодическую смазку, обеспечивать непрерывную автоматическую подачу смазочного материала к трущимся соединениям;
избегать открытых механизмов и передач, заключать их в корпуса, кожухи;
обеспечивать надежную страховку резьбовых соединений от самораскручивания;
предупреждать коррозию деталей, в особенности у машин, работающих на открытом воздухе или соприкасающихся с химически активными средами, применяя стойкие лакокрасочные покрытия и изготавливая детали из коррозионно-стойких материалов;
уменьшать стоимость изготовления машин путем придания конструкциям технологичности, унификации, стандартизации;
уменьшать массу машин путем увеличения компактности конструкций, применения рациональных кинематических и силовых схем, устранения невыгодных видов нагружения, замены изгиба растяжением-сжатием, а так же путем применения легких сплавов и неметаллических материалов;
всемерно упрощать конструкцию машины, избегать сложных многодетальных конструкций;
заменять во всех случаях, где это возможно, механизмы с прямолинейным поступательным-возвратным движением более выгодными механизмами с вращательным движением;
сокращать объем механической обработки, предусматривая изготовление деталей из заготовок с формой, близкой к окончательной форме изделия;
экономить дорогостоящие и дефицитные материалы, применяя их полноценные заменители, при необходимости применения дефицитных материалов сводить их расход к минимуму;
стремясь, как правило, к дешевизне изготовления, не ограничивать затраты на изготовление деталей, ключевых для надежности машины, выполнять такие детали из качественных материалов, применять для их изготовления технологические процессы, обеспечивающие высокую надежность и долгий срок службы;
придавать машине простые и гладкие внешние формы, облегчающие уход за машиной и ее содержание;
соблюдать требования технической эстетики, придавая машинам стройные архитектурные формы, улучшать внешнюю отделку машин;
располагать органы управления и контроля по возможности в одном месте, удобном для обзора и манипулирования;
делать доступными и удобными для осмотра узлы и механизмы, нуждающиеся в периодической проверке;
тщательно изучать опыт эксплуатации машин и оперативно вводить в конструкцию исправления недочетов, обнаруживающихся при эксплуатации;
изучать тенденции развития отраслей народного хозяйства, использующих проектируемые машины, вести перспективное проектирование, рассчитанное на удовлетворение запросов потребителей;
при проектировании новых конструкций, а так же машин, предназначенных для новых технологических процессов, проверять все новые элементы с помощью эксперимента, моделирования, заблаговременного изготовления и испытания узлов;
шире использовать опыт исполненных конструкций, опыт смежных, а в нужных случаях и отдаленных по профилю отраслей машиностроения.
| Разместил: | Осипов Леонид |
| Источник: | портал Rozliv-info.ru |
| Учетная запись: | rozliv-info.ru |
| Дата: | 15.10.17 |
Ещё статьи
|
|
