состояние души, Креатив

ДМиОК: Лекция №1

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ КУРСА [1]
Определим базовые понятия [2] в самом начале работы для систематизации учебного материала и во избежание двусмысленного толкования. Расположим понятия по степени сложности.
  • ДЕТАЛЬ – (франц. detail – кусочек) – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций (ГОСТ 2.101-68).
  • ЗВЕНО – группа деталей, образующая подвижную или неподвижную относительно друг друга механическую систему тел.
  • СБОРОЧНАЯ ЕДИНИЦА – изделие, составные части которого подлежат соединению на предприятии-изготовителе посредством сборочных операций (ГОСТ 2.101-68).
  • УЗЕЛ – законченная сборочная единица, состоящая из деталей общего функционального назначения.
  • МЕХАНИЗМ – система деталей, предназначенная для передачи и преобразования движения.
  • АППАРАТ – (лат. apparatus – часть) прибор, техническое устройство, приспособление, обычно некая автономно-функциональная часть более сложной системы.
  • АГРЕГАТ – (лат. aggrego – присоединять) унифицированный функциональный узел, обладающий полной взаимозаменяемостью.
  • МАШИНА – (греч. "махина" – огромная, грозная) система деталей, совершающая механическое движение для преобразования энергии, материалов или информации с целью облегчения труда.
  • АВТОМАТ – (греч. "аутомотос" – самодвижущийся) машина, работающая по заданной программе без оператора.
  • РОБОТ – (чешск. robot – работник) машина, имеющая систему управления, позволяющую ей самостоятельно принимать исполнительские решения в заданном диапазоне.
2.1. Требования к машинам и критерии их качества
Поскольку человеку свойственно хотеть всего и сразу, то требования к машинам многообразны и часто противоречивы, однако их можно условно разделить на основные взаимосвязанные группы:
  • технологические требования;
  • экономические требования;
  • эксплуатационные требования.
Основные требования к деталям и машинам:
  • ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ – изготовление изделия при минимальных затратах труда, времени и средств при полном соответствии своему назначению.
  • ЭКОНОМИЧНОСТЬ – минимальная стоимость производства и эксплуатации.
  • РАБОТОСПОСОБНОСТЬ – состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции.
  • НАДЁЖНОСТЬ – свойство объекта сохранять во времени способность к выполнению заданных функций (ГОСТ 27.002-83).

Основными критериями качества машин считают:
  • МОЩНОСТЬ – скорость преобразования энергии;
  • ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ – объём работы (продукции, информации), выполняемой в единицу времени;
  • КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ – доля дошедшей до потребителя энергии (мощности);
  • ГАБАРИТЫ – предельные размеры;
  • ЭНЕРГОЁМКОСТЬ - расход топлива или электричества отнесённый к объёму работы (пройденному расстоянию, произведённой продукции);
  • МАТЕРИАЛОЁМКОСТЬ – количество конструкционного материала машины, обычно отнесённого к единице мощности;
  • ТОЧНОСТЬ – способность максимально соответствовать заданному положению (скорости и т.п.);
  • ПЛАВНОСТЬ ХОДА – минимальные ускорения при работе машины.

2.2. Условия нормальной работы деталей и машин
Успешная работа деталей и машин заключается в обеспечении работоспособности и надёжности.

РАБОТОСПОСОБНОСТЬ деталей и машин определяется как свойство выполнять свои функции с заданными показателями и характеризуется следующими критериями:
  • ПРОЧНОСТЬ – способность детали сопротивляться разрушению или необратимому изменению формы (деформации);
  • ЖЁСТКОСТЬ – способность детали сопротивляться любой деформации;
  • ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ – способность сохранять первоначальную форму своей поверхности, сопротивляясь износу;
  • ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ – способность сохранять свои свойства при действии высоких температур;
  • ВИБРОУСТОЙЧИВОСТЬ – способность работать в нужном диапазоне режимов без недопустимых колебаний.
НАДЁЖНОСТЬ определяется как свойство детали и машины выполнять свои функции, сохраняя заданные показатели в течение заданного времени и, по существу, выражает собой перспективы сохранения работоспособности [3, 4]. В процессе работы детали и машины подвергаются не только расчётным нагрузкам, которые конструктор ожидает и учитывает, но и попадают во внештатные ситуации [5], которые очень трудно предусмотреть, как, например, удары,
вибрация, загрязнение, экстремальные природные условия и т.п. При этом возникает отказ – утрата работоспособности вследствие разрушения деталей или нарушения их правильного взаимодействия. Отказы бывают полные и частичные; внезапные (поломки) и постепенные (износ, коррозия); опасные для жизни; тяжёлые и лёгкие; устранимые и неустранимые; приработочные (возникают в начале эксплуатации) и связанные с наличием дефектных деталей; отказы по причине износа, усталости и старения материалов.
Надёжной можно считать машину, имеющую следующие свойства.
  • БЕЗОТКАЗНОСТЬ – способность сохранять свои эксплуатационные показатели в течение заданной наработки без вынужденных перерывов.
  • ДОЛГОВЕЧНОСТЬ – способность сохранять заданные показатели до предельного состояния с необходимыми перерывами для ремонтов и технического обслуживания.
  • РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ – приспособленность изделия к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей посредством техобслуживания и ремонта.
  • СОХРАНЯЕМОСТЬ – способность сохранять требуемые эксплуатационные показатели после установленного срока хранения и транспортирования.



[1] Толстоногов А.А. Детали машин и основы конструирования: Конспект лекций. - Самара, СамГАПС, 2003.- 100 с.
[2] Крайнев А.Ф. Детали машин: Словарь-справочник. М.: Машиностроение, 1992.
[3] Проблемы надёжности и ресурса в машиностроении.– М.: Наука, 1988.
[4] Решетов Д.Н. и др. Надёжность машин.– М.: Высшая школа, 1988.
[5] Динамика машин и управление машинами: Справочник/ Под ред. Крейнина Г.В.– М.: Машиностроение, 1988