Предварительное конструирование основных частей устройства в отдельности (третий этап). Как было отмечено, стремление конструктора к улучшению компоновки сложного устройства посредством объединения отдельных частей

Как было отмечено, стремление конструктора к улучшению компоновки сложного устройства посредством объединения отдельных частей, несущих разные функции, сдерживается рядом факторов. Объединение частей возможно лишь на основе объединения их функций, в общем случае разнородных, что является почти всегда нелегкой задачей.

Конструктивные варианты, основанные на объединении частей, часто носят проблемный характер, требуют длительной теоретической или экспериментальной проверки и потому часто выходят за рамки возможностей конструктора. Помимо этого, стремление к органическому объединению, сращению частей нелегко согласуется с весьма существенными для сложных конструкций требованиями поэтапной сборки. Преимущества конструкции, предусматривающей окончательную сборку устройства после сборки отдельных частей, заключаются в возможности предварительного контроля качества собранных частей, возможности их комплексной регулировки и проверки по техническим условиям, приме­нения стандартизированных узлов, кооперирования и т. п.

Принимая во внимание все эти причины, будем считать, что процесс объединения частей типичного сложного устройства, создаваемого впервые, как правило, не доходит до степени их полного слияния. Это позволит нам в результате учета особенностей принципиальной схемы и изучения технических требований различить в будущем устройстве, независимо от возможных вари­антов его компоновки, несколько крупных частей, выполняющих различные функции.

Если такое расчленение произведено правильно, то имеет смысл начать собственно конструирование с раздельного рассмотрения каждой части будущей конструк­ции. Этот решающий шаг сразу открывает чрезвычайно важную возможность для разделения и группировки технических требований, составляющих единый перечень. Каждая составная часть должна удовлетворять определенной группе требований перечня, среди которых уже легче выделить несколько наиболее существенных для компоновки данной части. Строго говоря, требования, относящиеся непосредственно к данной части устройства, должны быть сгруппированы по степени их важности для компоновки. При этом конструктору наряду с имеющимися техническими требованиями необходимо учесть и дополнительные, не входящие в первоначальный перечень, но отражающие связи рассматриваемой части с другими частями устройства.

Предположим, что конструктор сумел для каждой составной части отобрать несколько эскизов конструктивных вариантов (будем называть их подвариантами), которые он счел наиболее удачными. Если теперь, сочетая между собой различные подварианты различных частей, оценивать возникающие варианты компоновки всего устройства по некоторым заранее выбранным критериям, то можно отобрать наиболее оптимальные варианты, приблизившись тем самым к решению задачи.

Такова примерная схема перехода от технических требований к первоначальным эскизным решениям компоновки устройства в целом. Схема может считаться типичной для сложных устройств.

Первоначальный поиск конструктивных вариантов это наиболее увлекательная стадия конструирования, имеющая ярко выраженный творческий характер начала процесса. Вся последующая работа по выбору окончательного варианта компоновки устройства связана с многократными масштабными прорисовками вариантов сочетаний частей, с поисками компромиссов, принятием вынужденных решений, словом, с обычными трудностями реализации технических идей.

Но в рассматриваемый момент конструктору надо найти эти идеи, набросать эскизы первых компоновочных решений для каждой из основных частей устройства. Найденные подварианты каждой из частей на самых первых порах поиска не сопоставляются друг с другом и не слишком тщательно проверяются на соответствие техническим требованиям. Компоновщик до из­вестного момента дает волю фантазии. Он позволяет себе облекать принципиальную схему в самые разные конструктивные одежды, не отдавая ни одной предпочтения. Пусть запас времени у конструктора и невелик, но он сознательно оттягивает стадию сравнения подвариантов и отбора наилучших, так как отдать сразу пред­почтение какому-либо из подвариантов — это значит, в какой-то степени уже лишить себя свободы дальнейшего поиска, а вместе с тем и возможностей отыскать иные, лучшие решения.

В процессе поиска первоначальных подвариантов создание самостоятельных комбинаций из общеизвестных и присущих только данной конструкции деталей сочетается с заимствованием готовых узлов, с нахожде­нием конструктивных принципов ассоциативным путем и т. п. Условно можно говорить о наличии у каждого конструктора не только некоторого запаса готовых вариантов, но и некоторой области их поиска, которая по мере накопления опыта работы непрерывно расширяется.

Область ближайшего поиска вариантов — это те или иные источники информации, хранящие и систематизирующие накопленный опыт конструирования сходных устройств. Здесь и чертежно-техническая докумен­тация, и проектные материалы, и результаты испытаний, и научно-технические отчеты. К той же области можно отнести специализированную техническую литературу, справочники по деталям машин, механизмам и т. п.

Область дальнего поиска вариантов безгранична и неопределенна. Оригинальные конструктивные решения могут быть найдены и вокруг нас, в мире привычных вещей, и в заводских цехах, и в мире живой природы. Ре­шающее преимущество в таком поиске имеет тот конструктор, которому интерес к механике, к внутренней жизни заводских цехов, к машинам и механизмам позволил до возникновения данной задачи уже накопить достаточно полный, разнообразный и мобильный запас инженерных знаний. Пополнение запаса конструктивных вариантов должно составлять непрестанную заботу начинающего конструктора. Интерес к такого рода заня­тию может в известной степени служить мерой склонности к конструированию.