double arrow

Проектирование - важнейший этап создания ТС


Проектно-конструкторская разработка ТС - это переход от изобретения, от идей, принципа действия или предвари­тельной схемы к их реальному воплощению «в металле» и окончательному конструктивному оформлению ТС. Это так­же переход от абстрактных представлений к конкретному решению [70]. Академик А.Н. Крылов, сравнивая необходи­мые затраты труда и времени на разработку идеи и конструк­тивное ее воплощение, писал, что «во всяком практическом деле идея составляет от 2 до 5%, а остальные 95-98% - это исполнение».

Недооценка проектно-конструкторской работы при внед­рении в жизнь даже выдающихся изобретений часто ста­новится причиной неудач. Одним из ярких примеров это­му может служить судьба изобретений Р. Дизеля. В [71] по поводу изобретательской и конструкторской деятельности Р. Дг-яля написано, что «как теоретик, лучше чем кто-либо он -г- лался подготовленным к великому изобретению. Как конструктор, он был подготовлен к нему хуже... Теория под­сказала ему путь к изобретению. И реализация только одно­го из них - воспламенения от сжатия - оказалась достойной, чтобы дизель-моторы по экономичности превзошли все ос­тальные двигатели. Конструкторская деятельность Дизеля производит гораздо меньшее впечатление. Вся история ста­новления дизель-моторов подтверждает; пока его двигатели проектировали и отрабатывали опытнейшие конструкторы Аусбургского завода, Крупна, Зульцера, Нобеля, им сопутс­твовал успех. Как только Дизель брался конструировать сам, неудачи следовали одна за другой *.




Проектирование как самостоятельный этап производс­тва выделилось в конце XIX и начале XX веков. В это время стали организовываться специализированные технические подразделения (бюро, конторы, общества), выполняющие по заказу чертежные и проектно-сметные работы [57]. С годами проектные организации практически становятся основной движущей силой научно-технического прогресса.

Они устанавливают тесную связь и опираются на органи­зации, занимающиеся фундаментальными и прикладными исследованиями. На рис. 8.1 показаны связи различных ор­ганизаций с проектной организацией. Проектирование сти­мулирует прикладные исследования (1) по созданию новых прогрессивных технологий, методов расчета, новых матери­алов, исследованию новых образцов техники. Проектирова­ние связано с определением потребностей в новой технике (2), взаимодействуя с заказчиком.

Используя достижения в области фундаментальных наук, проектирование приближает их к практике (3), ставя перед ней новые актуальные задачи. Влияние проектиро­вания очень значительное в процессах организации произ­водства (4) и эффективного использования новой техники (5). Концентрация промышленности вызывает объективную необходимость объединения научно-исследовательских, проектно-конструкторских и технологических бюро и инс­титутов и промышленных предприятий — в единый научно- производственный комплекс, обеспечивая прочную связь в цепи: наука - техника - производство.



В этих комплексах ещё более возрастает роль проектирова­ния и расширяется возможность использования научно-тех- нического прогресса в сфере инженерно-технического труда. Проектирование ТС, отвечающих современным требованиям, является весьма сложной задачей, требующей от конструк­тора творческого подхода ко всем решаемым вопросам [72]. Творчество возникает на основе следующих положений:

X. Окончательные решения могут появиться лишь на ос­нове рассмотрения различных вариантов решения при их сравнении.

2. Новые решения возникают за счет постепенного при­ближения к цели, на основе глубоких творческих ис­каний.

3. Решение сложной технической задачи проходит путь от общих положений ко всё более частным.

4. Нахождение новых решений происходит иногда за счет творческой переработки старых известных решений.

Творческий характер проектирования проявляется так­же в способности ставить актуальные технические задачи, находить и формулировать альтернативные решения, под­вергать сомнению на первый взгляд очевидные истины. Раз­работанная конструкторская документация, позволяющая выполнить ТС в металле, - это результат творчества конс­труктора.



Конечная цель проектирования - разработка конструк­торского проекта, включающего полный комплект графи­ческой и текстовой информации, на основе которой можно изготовить ТС, провести её испытания, наладить производс­тво, разобраться в принципе работы, правилах эксплуата­ции и обслуживания для обеспечения надежности и долго­вечности [73]. Здесь в понятие проектирование входит, как этап, и конструирование. Это понятие, являясь довольно ёмким, включает в себя много стадий. Над проектом работа­ют инженеры самых различных профилей: исследователи, расчетчики, конструкторы и технологи. Разделить проекти­рование на собственно проектирование и конструирование довольно сложно. Конструирование - это этап в разработке проекта ТС, то есть этап проектирования. Например, в [74] предлагается считать, что конструирование электрической машины начинается с завершения электромагнитного рас­чета, который определяет главные размеры машины, раз­меры магнитной цепи и обмоток. Но, по-нашему мнению, довольно обоснованное деление предложено в [75], где под проектированием предлагается понимать этапы работы по изучению информации, разработке вариантов, проектов ТС, представляющих изделие в целом и выбор окончательного варианта проекта, удовлетворяющего главного конструк­тора. После этого начинается процесс конструирования и разработки деталей конструкции. Смысл и сущность проек- тно-конструкторской работы в том, что конструктор своей творческой работой должен создать машину в металле, от­вечающую требованиям технического задания (ТЗ). Нельзя отождествлять деятельность изобретателей с работой конс­трукторов. Изобретение - это принципиально новое устройс­тво, создающее ранее неизвестный технический эффект. Изыскание же новых принципов построения механизмов не является основной задачей конструкторов [73]. Новизна же создаваемой конструкции заключается в прогрессивнос­ти её параметров или в решении с её помощью новых задач. Подтверждением этого положения могут служить примеры изменения параметров самых различных ТС в процессе эво­люции. Например, у тяговых электродвигателей электрово­зов за 50 лет при уменьшении массы и габаритов мощность увеличена в 1,5-2 раза. При этом их принцип действия не претерпел изменения [28, 42].

Как известно, электрические машины нашли примене­ние в промышленности более 100 лет назад [1]. Примерно в то же время появились рекомендации по их расчету и про­ектированию и появились крупные конструкторские и рас- четш"л отделы при электротехнических фирмах ♦Сименс», «Ве .ягауз», АЭГ и др. В России первые электротехничес­кие заводы появились в начале XX века. Это «Электросила» в С.-Петербурге, «Динамо» в Москве, заводы в Харькове и Таллине.

В настоящее время около пятидесяти кафедр выпускают специалистов по электрическим машинам.

Выпущено большое число научных работ по проектиро­ванию электрических машин, авторами которых являются Ф.И. Рихтер, К.И. Шенфер, Ф.И. Холуянов, А.Е. Алексеев, И.М. Постников, П.С. Сергеев и многие другие. Имеются труды по электрическим машинам специального примене­ния — в тяге, в авиации, на морском флоте, в автоматике и др. [28, 42, 44, 76, 77].

 







Сейчас читают про: