Определение понятий: машина, механизм, деталь, сборочная единица, узел, агрегат
Система деталей для передачи (преобразования движения одних звеньев в заданные другие) называется механизмом.
Машиной называется механизм, предназначенный для преобразования энергии материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека.
Машины условно классифицируют:
1. Рабочие машины – осуществляют изменение формы, состояния, положения предмета труда.
2. Машины-двигатели – преобразуют энергию в механическую работу.
3. Генераторы – преобразуют механическую работу в энергию.
4. Транспортные машины.
5. Умственные машины – для хранения и сбора информации.
Деталь – простое изделие из однородного материала, изготовленная без применения сборочных операций (болты, винты, гайки, валы).
Сборочная единица – изделие, детали которого подлежат соединению между собой.
Детали и сборочные единицы делятся на группы:
1. Соединительные – резьбовые, заклёпочные, сварные и т. д.
2. Детали, передающие вращательные движения – зубчатые колёса, шкивы, звёздочки.
3. Детали, обслуживающие передачи – валы, муфты, подшипники.
Все детали машин и механизмов делятся на специального (лопатки и диски турбин, рельсы, блоки, крюки) и общего (болты, зубчатые колёса, подшипники, муфты) назначения.
Требования, предъявляемые к машинам:
— надёжность и долговечность;
— простота обслуживания, ухода и управления;
Электронная библиотека
Детали машин и основы конструирования – это первый из расчетно-конструк-торских курсов, в котором рассматриваются основы проектирования и конструирования машин и механизмов
Механизм – это система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких твердых тел в требуемые движения других тел.
Машина – это устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда. Любая машина (механизм) состоит из деталей.
Деталь – это часть машины (механизма), изготавливаемая без сборочных операций. Различают простые (гайка, шпонка и т.д.) и сложные (коленчатый вал, корпус редуктора, станина станка и т.д.) детали. Детали частично или полностью объединяются в узлы.
Узел – это законченная сборочная единица, состоящая из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение. Различают простые и сложные узлы. Сложные узлы могут включать в себя несколько простых узлов или подузлов. Например, редуктор включает в себя такие простые узлы, как подшипники качения, валы с насаженными на них зубчатыми колесами и т.д. Если рассматривать привод машины в целом, то он включает в себя такие узлы, как электродвигатель, редуктор, приводные муфты, вал рабочей машины и т.д.
Среди деталей и узлов различают детали и узлы, которые используются практически во всех машинах и механизмах и называются деталями (узлами) общего назначения. Данные детали и узлы изучаются в курсе «Детали машин и основы конструирования». К ним относятся механические передачи (зубчатые, цепные, ременные, волновые, винтовые), подшипники качения и скольжения, валы и оси, приводные муфты, крепежные детали (болты, гайки, шпонки) и т.д. (рис. 1.1)
Рис. 1.1. Детали и узлы общего назначения
Остальные детали и узлы, которые применяются в одном или нескольких типах машин, относятся к деталям или узлам специального назначения. Данные детали и узлы
изучают в специальных курсах. К ним относятся, например, поршни, лопатки турбин, гребные винты и т.д.
Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00
Определение понятий: механизм, машина, прибор, узел, деталь.
Дата добавления: 2015-08-06 ; просмотров: 2736 ; Нарушение авторских прав
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.
Значимость каждого из вышеперечисленных показателей зависит от функционального назначения машины.
| Машина | ||
| Двигатель | Преобразователь (передаточный) | Рабочий орган (исполнительный механизм) |
Двигатель – источник энергии для машины. По своей природе двигатель может быть электрический; гидравлический; внутреннего сгорания; паровая (газовая) турбина.
Рабочий орган – 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 расстоянии.
Узел – 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.
| Двигатель | Рабочий орган |
| Две – 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. |
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.
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.
В процессе планирования следует установить: функциональное назначение машины; основные технико-экономические параметры; потребность и предпологаемый 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.
1. Метод экстраполяции – применяется при краткосрочном планировании;
2. 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;
3. Метод моделирования, в основу которого должно быть положено целесообразное прогнозирование процесса развития конструкции в будущем (математическое моделирование).
4. 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 изготовления 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:
¾ методы отбора образцов (проб);
¾ оборудование, материалы и реактивы;
¾ подготовка к испытанию;
Изготовленное изделие не сразу может быть реализовано или после немедленной реализации не сразу запущено к эксплуатацию. В этом случае изделие должно храниться. Для правильного хранения необходимо:
¾ создать условия хранения продукции на складах (в хранилищах), обеспечить сохранность ее качества и товарного вида;
¾ определить место хранения (навес, закрытый склад, отапливаемое помещение и т.д.);
¾ обеспечить защиту продукции от влияния внешней среды (влаги, солнечной радиации, вредных испарений, плесени, грызунов и др.);
¾ 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:
¾ правила и требования, отражающие особенности обращения с изделием на всех стадиях эксплуатации;
¾ правила предосторожности, которые необходимо соблюдать во время подготовки изделия к работе и при его работе, квалификационные требования к персоналу, обеспечивающие выполнение этих правил;
¾ требования к месту, где будет установлено изделие для временной или постоянной эксплуатации;
¾ операции по установке изделия на месте эксплуатации;
¾ рекомендации по защите изделия от внешних воздействий (атмосферных явлений, газов, электромагнитных полей и т.д.);
¾ правила и порядок заправки изделия топливом, смазочными материалами, жидкостями, газами и т.д.;
¾ правила настройки и регулирования изделия;
¾ состав обслуживающего персонала и других специалистов;
¾ наиболее эффективные режимы работы;
¾ правила измерения параметров, регулирования и настройки изделия;
¾ правила проверки технического состояния изделия с целью установления его пригодности для дальнейшего использования по прямому назначению.
Поддержание работоспособности состояния изделия в течение всего срока эксплуатации обеспечивается за счет ремонтов и технического обслуживания, предназначающихся для обнаружения и устранения неисправностей и отказов (любых вынужденных остановок /см. выше/). Ремонты бывают текущие и капитальные, их периодичность устанавливается для каждого конкретного изделия в соответствии с опытом его эксплуатации. Техническое обслуживание изделия проводятся:
¾ при подготовки к работе, хранению, транспортированию;
¾ для изделий, работающих по прямому назначению, находящихся на кратковременном и длительном хранении или транспортируемых;
¾ после использовании (работы) изделия или транспортирования.
Изделия, исчерпавшие ресурс долговечности, подлежат утилизации. Дословно этот термин означает – употребление с пользой. При этом должен соблюдаться дифференцированный подход: металлоконструкция, как правило, отправляется в металлолом; отдельные не исчерпавшие ресурсы детали, узлы или агрегаты – для дальнейшего использования в других аналогичных изделиях (подменный фонд, запчасти); радиоактивные детали подлежат захоронению.
Классификация машин и механизмов. Классификационные признаки: по типу объектов преобразования, по выполняемой функции, по уровню сложности, по степени оригинальности, по типу производства.
По типу объектов преобразования различают машины для переработки:
¾ энергии (например, кинематической/механического движения/ электрической);
¾ материалов (вещества) – дробилки, мельницы, прокатные станы;
¾ информации (приборы контрольно-измерительной аппаратуры).
По выполняемой функции машины делят на две большие группы: машины-двигатели и рабочие машины. Машинами-двигателями называют такие машины, в которых один вид энергии (электрической, тепловой, сжатого воздуха, поднятой воды и т.п.) преобразуется в энергию движения исполнительных органов рабочих машин. К рабочим машинам относят машины, предназначенные для облегчения и замены физического труда человека по изменению формы, свойств, состояния, размеров и положения обрабатывающих материалов и объектов, а также для облегчения и замены его логической деятельности по выполнению расчетных операций и операций контроля и управления производственными процессами. К ним относятся подъемно – транспортные, вычислительные машины, всевозможные станки для обработки материалов устройства робототехники и др. Характерным для машины является совершение полезной работы.
В зависимости от способа управления движением различают машины:
¾ ручного управления – при этом оператор находится на встроенном в машину рабочем месте (автомобиль) или в непосредственной близости от машины (металлорежущие станки). Ручное управления может быть дистанционным (кран-балка);
¾ полуавтоматического действия – часть операций управляется вручную, а часть автоматически (в токарном полуавтомате – загрузка заготовок осуществляется вручную),
¾ автоматического действия – все операции осуществляются по заданной программе (станки с ЧПУ, промышленные работы).
Многочисленные разновидности машин отличаются осуществляемыми с их помощью производственными процессами. Их сходство определяется наличием в машинах механизмов, предназначенных для передачи и преобразования движения. Существует машины, не имеющие механизмов – электродвигатель.
По уровню сложности машины бывают простые и сложные, причем сложность определяется не столько количеством элементов, сколько сложностью связей между ними (сравним летательные аппараты – дельтаплан и самолет).
По степени оригинальности бывают серийные и уникальные машины. Уникальность может заключаться в том, что серийному изделию придают какие-то особенные свойства (например, «Жигули» с бамперами из золота; лифт с креслом и телевизором), а может заключаться в том, что создается машина для выполнения ранее не выполнявшейся функции (например, летательный аппарата очень большой грузоподъемности – экранолет; самосвал грузоподъемностью 1000 т).
По типу производства различают машины:
· для индивидуального и мелкосерийного производства – универсальные, предназначенные для выполнения различных видов однотипных технологических операций над достаточно разнородными объектами (токарно-винторезный станок);
· для крупносерийного и массового производства – специализированные, предназначенные для выполнения операций одного вида (зубошлифовальный станок), и специальные, предназначенные для строго определенных операций (сварочный автомат на конвейере).
