Уніфікація конструктивних елементів

Назва роботи: Уніфікація конструктивних елементів

Предметна область: Фізика

Опис: В національній практікеУкаіни як правило використовується термін уніфікація розуміється як приведення до однаковості технічних характеристик виробів документації і засобів спілкування термінів позначень та ін. Уніфікація дозволяє підвищити серійність операцій і випуску виробів і як наслідок здешевити виробництво скоротити час на його підготовку.

Розмір файлу: 31.81 KB

Роботу скачали: 4 чол.

ФГБОУ ВПО «Брянська державна інженерно-технологічна академія»

кафедра «Технічний сервіс»

з дисципліни: Основи працездатності технічних систем

на тему: «Уніфікація конструктивних елементів»

студент гр. САТ-301

уніфікація # 151; встановлення оптимального числа розмірів або видів продукції, процесів або послуг, необхідних для задоволення основних потреб. У національній практікеУкаіни, як правило, використовується термін «уніфікація», який розуміється як приведення до однаковості технічних характеристик виробів, документації і засобів спілкування (термінів, позначень та ін.).

уніфікація # 151; це поширений і ефективний метод усунення зайвого різноманіття у вигляді скорочення переліку допустимих елементів і рішень, приведення їх до однотипності. Уніфікація є разновідностьюсістематізаціі, яка має на меті розподілу предметів в певному порядку і послідовності, що утворює чітку систему, зручну для користування.

Уніфікація в процесі конструювання виробу # 151; це багаторазове застосування в конструкції одних і тих же деталей, вузлів, форм поверхонь. Уніфікація в технологічному процесі # 151; це скорочення номенклатури використовуваного при виготовленні вироби інструменту та обладнання (наприклад, всі отвори одного або обмеженого значень діаметрів, все обробляється тільки на токарному верстаті, застосування однієї марки матеріалу).

Уніфікація дозволяє підвищити серійність операцій і випуску виробів і, як наслідок, здешевити виробництво, скоротити час на його підготовку. З іншого боку, уніфікація часто веде до збільшення габаритів, маси, зниження ККД і т. П. Внаслідок не завжди оптимальних значень використовуваних параметрів і виробів. Тому доцільність підвищення ступеня уніфікації повинна підтверджуватися, наприклад, на основі порівняння різних варіантів технічних рішень і відповідного їм співвідношення витрат і вигод.

Рівень уніфікації виробу визначається за допомогою системи показників, наприклад, коефіцієнтом, рівним відношенню числа уніфікованих (однакових) елементів до загальної їх кількості. Якщо в конструкції є кілька груп уніфікованих елементів, то загальний коефіцієнт зазвичай виходить сверткой. Можлива оцінка ступеня уніфікації по відношенню маси або вартості уніфікованих деталей до загальної маси або вартості всього виробу.

Заздалегідь закладена в конструкцію уніфікація спрощує подальше вдосконалення таких виробів і їх пристосування до нових умов. Існують наступні напрямки створення уніфікованих конструкцій:

метод базового агрегату. Різноманітність одержуваних виробів грунтується на наявності у них загальної, базової частини (агрегату) і додаткових частин, що створюють це різноманітність. Наприклад, різні по виду салону моделі легкових автомобілів можуть володіти одним і тим же двигуном і шасі (це # 151; базовий агрегат);
компаундує. Збільшення продуктивності вироби досягається паралельним приєднанням і одночасною роботою ряду однотипних виробів. Наприклад, підключення додаткових насосів, установка другого двигуна (а не збільшення потужності колишнього);
модифікування. це # 151; пристосування вже виробленого вироби до нових умов без зміни в них найбільш дорогих і відповідальних частин. Наприклад, заміна матеріалу корпусу асинхронного двигуна на інший з метою забезпечення можливості експлуатації його в нових кліматичних умовах;
агрегатування (принцип модульності). Новий виріб створюється на основі комбінації вже наявних уніфікованих агрегатів, які мають повну взаємозамінністю (сумісністю) за експлуатаційними показниками і приєднувальних розмірах.

Уніфікація може здійснюватися до стандартизації, якщо її результати не оформляються стандартом. Але стандартизація виробів і їх частин обов'язково передбачає їх уніфікацію.

Уніфікацією називають приведення до оптимального однаковості форм і об'єктів людської діяльності.

Суть принципу уніфікації конструкцій виробів полягає в обмеженні різноманіття можливих приватних (індивідуальних) рішень на всіх етапах проектно-конструкторської діяльності рамками загальних властивостей і ознак, що приводять виріб до єдиної системи типових конструкцій.

Під єдиною системою типових конструкцій слід розуміти обмежене число (групу) конструкцій виробів, що застосовуються в певній галузі і виконують однакову або різні функції, але мають однозначну функціональну і конструктивну сумісність виробів і їх елементів за принципами побудови, структуру, джерел і номіналах харчування, розмірами, матеріалами, технології виготовлення, складання, контролю, обслуговування, ремонтів і т.д.

Єдина система створюється, виходячи з принципу: "Ціле складається з частин, на яке воно може бути розкладено і з яких може бути знову зібрано".

Нова якість досягається заміною, додаванням, вилученням, перестановкою складових частин, які повинні мати "відкриту форму", тобто мати властивості сумісності.

Основні цілі уніфікації:

- скорочення термінів проектування, підготовки виробництва, виготовлення, проведення технічного обслуговування і ремонтів виробів;

- підвищення економічної ефективності створення і експлуатації виробів за рахунок зниження витрат при проектуванні і спеціалізації виробництва, технічного обслуговування і ремонтів;

- підвищення показників якості (надійності, технологічності та ін.), взаємозамінності виробів і їх складових частин;

- раціональне обмеження номенклатури і обсягів випуску продукції при забезпеченні функціональної і кількісної її потреб.

Розрізняють такі методи уніфікації конструкцій: індивідуальний, базовий і агрегатно-модульний. які фактично є відповідними методами проектування.

Індивідуальний метод уніфікації (його називають також методом запозичення, моноблоковим, пасивним методом) ґрунтується на використанні в конструкції раніше створених (запозичених) рішень, типових пристроїв, деталей і їх елементів (відповідність розмірів ряду бажаних чисел, кутів, ухилів, конусної; форма поверхонь, шорсткість, фаски, канавки, центрові отвори, рифлення, покриття і т.д. повинні відповідати типовим рекомендаціям і стандартам).

Він використовується зазвичай при створенні конструкцій індивідуальних (оригінальних) і унікальних приладів та їх складових частин, що виготовляються в одиничному, дослідному або дрібносерійного виробництва для вирішення приватних технічних завдань, а також для поліпшення тих чи інших характеристик існуючих прототипів (аналогів). Прикладами можуть служити унікальні зразки техніки (космічні кораблі, телескопи, "СОІ"; спеціалізоване технологічне обладнання, оснащення, контрольно-юстувальні пристосування; модернізовані серійні прилади, що мають більш високі порівняльні характеристики (по потужності, точності, надійності, продуктивності, габаритно-вагові і т.п.)).

Індивідуальний метод уніфікації використовується також при розробці моноблочних виробів, що мають просту конструкцію, яка потребує розбивки її на функціональні блоки і вузли, а також надмініатюрних, що не дозволяють виробляти їх з блоків (стимулятори серця, медичні зонди і т.п.).

Базовий метод уніфікації є активною формою уніфікації і полягає в створенні модифікацій або уніфікованого ряду виробів на основі конструкції базового вироби.

У модифікаціях або уніфікованих рядах використовується єдине функціональне і конструктивне рішення і загальні для всіх основні частини і елементи.

Наприклад, що несуть пристрої (корпусу, штативи, стійки, столи.), З'єднувальні пристрої (електричні роз'єми, муфти, замки, шарніри.), Енергетично-інформаційні пристрої (блоки живлення, індикації, пульти, клавіатура.), Захисні пристрої (кожуха, екрани, термостати.), функціональні пристрої (вимірювальні, освітлювальні, навідні, що реєструють.).

Прикладами базового методу уніфікації конструкцій можуть служити уніфіковані ряди електродвигунів, реле, зубчастих редукторів, осцилографів, теодолітів, модифікації верстатів, автомобілів, побутової техніки (пилососів, пральних машин, холодильників.) І т.п. Добре відомий, наприклад, факт створення автомобільним заводом в Тольятті сімейства з порядку десяти модифікацій автомобілів "Лада" на основі базової моделі "Фіат-124". Фірмою "Крав Цейсс" розроблено кілька уніфікованих рядів мікроскопів "Mikroval" (Jenamed, Jenalumar, Jenapol) дозволяють шляхом комбінації вузлів і елементів конструктивного ряду отримувати мікроскопи не тільки з різним збільшенням, полем, апертурою, а й для спостереження в прохідному і відбитому світлі, поляризаційні, інтерференційні, флуорісцентние, фотометричні і ін.

Конструкторами фірми ЛОМО створений уніфікований ряд вертикальних і горизонтальних дліномери, спектральних приладів, фотоапаратів, медичних приладів, що мають в своїй основі відповідні базові моделі.

Агрегатно-модульний метод уніфікації (його називають також функціонально-блоковим, блочно-модульних) є найбільш прогресивним, що дозволяє проектувати і виготовляти виріб (їх комплекси і ряди) з функціональних модулів (блоків).

Функціональний модуль являє собою автономне конструктивну будову, уніфіковане по його функції, параметрам, геометрії, матеріалами, що володіє сумісністю необхідних властивостей і параметрів (інформаційних, енергетичних, конструктивних, експлуатаційних) з іншими модулями.

Синтез (і зміна) загальної функції вироби, забезпечення його параметрів і показників якості досягається комбінацією модулів, приєднанням нових, їх вилученням і заміною. Оригінальні деталі, вузли і функціональні пристрої при агрегатно-модульному проектуванні застосовуються тільки у випадках, коли цього вимагає специфіка вироби або "піонерське" рішення.

Модулі в залежності від виконуваних завдань поділяються на: несучі, керуючі, виконавчі (перетворюючі), з'єднувальні, що забезпечують, комунікаційні та ін.

Типовим прикладом таких виробів можуть служити IBM-сумісні персональні комп'ютери, уніфікація яких охоплює принципи організації, архітектури, інтерфейси, мікропроцесорну елементну базу, накопичувачі, периферійні пристрої (дисплей, клавіатуру, принтер, маніпулятор, графічний пристрій, модем.).

У машинобудуванні і приладобудуванні агрегатно-модульний метод застосовується в меншій мірі, що обумовлено різноманітністю призначення і вирішуваних завдань, відмінністю фізичних принципів і енергоносіїв в міжвидових виробах, використанням функціональних пристроїв і вузлів з різними фізичними принципами дії в однотипних виробах, що утруднюють їх сумісність. В даний час частіше використовуються індивідуальний і базовий методи уніфікації, однак тенденції розвитку конструкцій виробів цих галузей промисловості пов'язані з агрегатно-модульним проектуванням. Найчастіше цей метод використовується при створенні однотипних виробів одного функціонального призначення: верстатів, роботів, автомобілів, будівельних машин. Що стосується точних приладів, то практично всі передові фірми, які їх виробляють, застосовують агрегатно-модульну уніфікацію окремих видів приладів або використовують уніфіковані агрегати і модулі. Деякі фірми спеціалізуються на виробництві таких агрегатів і модулів. Наприклад, фірма "Хайденхейн" (ФРН) спеціалізується на випуску фотоелектричних перетворювачів (датчиків) лінійних і кутових переміщень різних модифікацій. Корпорації "ORiel", "Ealing" (США) виробляють столи, оптичні лави, Рейтера, оправи, оптичні вузли і елементи, з яких можна змонтувати лабораторні дослідні або навчальні установки, макети приладів і т.п. Виходячи з практики точного приладобудування, слід зазначити, що при створенні конструкцій приладів найчастіше використовується змішаний метод уніфікації, що включає в себе елементи індивідуального, базового і агрегатно-модульного методів.

Рівень уніфікації зазвичай визначається коефіцієнтами вживаності (КПР) і повторюваності (КП): де n0 - кількість типорозмірів оригінальних складових частин; n - загальна кількість типорозмірів складових частин, що включає оригінальні уніфіковані, нормалізовані, стандартні і покупні;

NS- загальна кількість складових частин (деталей); N - кількість однакових частин (деталей), які використовуються у виробі повторно.

Концепція типу для даних У мові Паскаль існує правило: тип явно задається в описі змінної або функції що передує їх використання. Концепція типу мови Паскаль має наступні основні властивості: будь-який тип даних визначає безліч значень до якого належить константа які може приймати змінна або вираз або виробляти операція або функція; тип значення задається константою змінної або виразом можна визначити по їх виду чи опису; кожна операція чи функція вимагає аргументів.

Синтаксична структура цих операторів: red список змінних; redln список змінних; список змінних. = змінна <переменная> Сенс цих операторів полягає в тому що вводяться з клавіатури значення стають значеннями відповідних змінних зі списку т. При цьому список змінних проглядається зліва направо до його вичерпання. Синтаксична структура цих операторів: write список виразів виведення; writeln список виразів виведення; список виразів виведення. = вираз <выражение> В операторах виведення.

Сумісність лівої і правої частин присвоювання по типу означає або рівність типів або випадки коли тип вираження правій частині автоматично перетвориться до типу лівої частини. Ці випадки автоматичного перетворення типів для відомих нам стандартних типів вичерпуються наступними:  Тип змінної лівій частині rel а тип вираження правій частині integer т. Для узгодження типу виразу з типом змінної лівій частині присвоювання іноді можуть знадобитися явні перетворення типів які можна виконати за допомогою стандартних.