Инженерная программа

До недавнего времени заклепочные соединения широко применяли в различных инженерных сооружениях: судах, котлах, кранах, мостах и др. В последние десятилетия область применения таких соединений в общем машиностроении резко сузилась в связи с развитием методов сварки. Заклепочные соединения остаются еще распространенным видом неразъемного соединения при изготовлении металлических конструкций из легких сплавов (дюралюминия).

В инженерных сооружениях и механических машинах недопустимо появление остаточных деформаций. Поэтому их части могут быть только упругими, а не упруго- или вязкопластичными твердыми телами.

4. Пластины и оболочки. Как уже было упомянуто, широкое распространение в инженерных сооружениях наряду со стержнями (брусьями) имеют оболочки. На рис. 4.2 в качестве примеров изображены замкнутая сферическая оболочка постоянной толщины и разомкнутая коническая. Плоскую оболочку называют пластиной,

1. Предельные состояния и предельные нагрузки. В конструкциях, т. е. в инженерных сооружениях и особенно в машинах, возможны весьма разнородные повреждения, приводящие к потере работоспособности. Те из них, которые проистекают от недостаточной статической прочности или от усталости, были рассмотрены выше. Однако к потере работоспособности может привести и чрезмерное нагревание кинематической пары, в результате которого произойдет сваривание ее элементов и потеря подвижности. Потерю работоспособности могут вызвать также и сильная вибрация, чрезмерная упругая деформация и многое другое. Напряженное состояние конструкции называется предельным, если самое незначительное превышение соответствующих ему напряжений ведет к потере работоспособности. В зависимости от вида потери работоспособности для одной и той же конструкции существуют несколько предельных состояний, каждое для своего вида. Всякое предельное состояние появляется под действием вызывающей его нагрузки, которую называют предельной нагрузкой. Как ясно из сказанного, для одной и той же конструкции существует целый ряд предельных нагрузок. Разумеется, действительная нагрузка должна быть меньше наименьшей из них.

В местах, где находились устраненные опоры и где были сделаны воображаемые разрезы, прикладывают неизвестные пока силы и моменты. Эти силы и моменты изображают реакции отброшенных опор и неизвестные внутренние силовые факторы в разрезах. Затем выражают упругие перемещения в точках, где были устранены опоры и сделаны воображаемые разрезы, через известные и пока неизвестные силы и моменты. Выражения для этих перемещений в обычных инженерных сооружениях являются линейными функциями сил и моментов. Величина же самих этих перемещений бывает заранее известна, так как там, где располагались опоры, перемещений быть не может. С другой стороны, перемещения по обе стороны воображаемого разреза должны быть одинаковы, иначе нарушилась бы непрерывность упругого тела. Эти соображения позволяют записать ровно столько дополнительных уравнений, сколько имеется неизвестных сил и моментов, поскольку каждому из них соответствует свое возможное упругое перемещение.

Дренажный кабель следует подключать на сооружении к специально оборудованным контактам. При отсутствии их подключение можно выполнять и к другим частям сооружения. Однако нельзя использовать в этих целях болты, стягивающие фланцы трубопроводов, а также болты, несущие механические нагрузки. При отсутствии болтов для создания контактов на инженерных сооружениях можно употреблять различные зажимные приспособления (хомуты, струбцины), при этом нельзя допускать искрообразование на контактах. На рельсах контактные приспособления должны располагаться ниже головки.

Сохраняя положение датчика и последовательно используя разные электролиты в зависимости от покрытия, определяют толщину каждого слоя многослойных покрытий. Можно установить толщину покрытий кадмием, хромом, медью, свинцом, никелем, серебром, оловом и цинком, нанесенных на различные основные материалы, включая пластмассы. Точность метода более ±10% при толщине покрытия от 0,2 до 50 мкм. Метод приемлем для измерения большей толщины покрытий (например, твердых хромовых покрытий, используемых в инженерных сооружениях), но в этих случаях необходимо частое пополнение электролита в элементе; кроме того, могут появиться некоторые

Задача исследований колебаний машиностроительных конструкций в области высоких частот, характеризующейся распространением основной части колебательной энергии по пластинам тонкостенных элементов, примыкает к общей проблеме распространения и поглощения звуковой вибрации в инженерных Сооружениях, рассматриваемой инженерной акустикой. Основные методы расчета и анализа процессов распространения колебаний изложены в работах Л. Я. Гутина, Б. Д. Тартаковского, А. С. Никифорова и С. В. Будрина, В. Т. Ляпунова и Ю. И. Боб-ровницкого. Из зарубежных авторов необходимо отметить Е. Ску-чика, Дж. Сноудена, М. Хекля, Е. Унгара, С. Кренделла, Г. Май-даника. В этих работах задача решается методом распространяющихся волн или приближенными методами анализа потоков энергии, а механизмы и фундаменты рассматриваются как некие волноводы с обобщенными характеристиками вибропроводимости.

Постановка задачи о колебании балок с нелинейными граничными условиями, а также задачи о критических режимах валов и роторов, имеющих опоры с нелинейными характеристиками, представляет определенный практический и теоретический интерес. Решение указанных проблем объяснит поведение ряда важных для современной техники упругих систем, таких как роторы турбомашин, валопроводы трансмиссий, лопатки турбомашин и т. д. Всякое твердое тело, используемое в качестве опоры (основания), распределяет внутри себя нагрузку и поэтому в заделке (как у балки на упругом основании) не будет пропорциональности между перемещением и силой не из-за нарушения закона Гука (что тоже может быть), а из-за влияния нагрузки на соседние участки [1]. Однако в машинах и различного типа инженерных сооружениях как по конструктивным соображениям, так и по технологическим причинам могут быть и более резко выраженные нелинейности. Некоторые из них могут возникать и в процессе эксплуатации машин и сооружений. Такую типичную нелинейность создают зазоры.

дорожного вокзала получила развитие в России тоже в это время. Подобно тому как архитекторы стремились декорировать обнаженные металлические конструкции, существовала тенденция располагать дебаркадеры вокзалов за вокзальными зданиями традиционной формы. Примером может служить огромный дебаркадер Брянского (Киевского) вокзала. Он был спроектирован и построен В. Г. Шуховым из большого количества трехшарнирных металлических арок в 1912—1917 гг. и является памятником инженерного искусства. Авторами проекта вокзального здания в стиле классицизма являлись инженер И. И. Рерберг и архитектор В. К. Олтаржевский. Размышляя об оценке инженерных сооружений современниками, В. Г. Шухов говорил: «Об инженерных сооружениях судят больше по приносимой пользе, чем по изяществу инженерной мысли. Большинство пассажиров Киевского вокзала ценят дебаркадер потому, что он защищает их от дождя и ветра, а не потому, как выполнены и собраны без кранов его арки...».

Дело в том, что стилистика модерна благодаря своей формально-эстетической новизне легче, чем традиционные формы, внедрялась в инженерно-техническую сферу. Художественные формы модерна использовались в инженерных сооружениях, промышленных изделиях (включая механизмы, транспортные средства, бытовую технику и т. д.). Это сближение формо- и стилеобразующих процессов в инженерно-технической сфере и в модерне стало в ряде стран одним из важных этапов перерастания, так сказать, проторационализма в ранний функционализм. В нашей стране этот процесс оказался иным. Получилось так, что отрицание эстетики модерна повлияло и на отношение к формообразующим потенциям инженерно-технической сферы. Эти потенции были поставлены под сомнение архитекторами и практически не использовались в рамках неоклассики.

Инженерная программа снижения стоимости изделий представляет собой систематизированную программу творческой деятельности с использованием проверенных методов, направленную на получение стандартных или даже лучших характеристик изделия при значительно меньших затратах. В отличие от известных программ снижения затрат, ориентированных на отдельные элементы изделия, эта программа ориентируется на функционирование изделия в целом. Инженерная программа снижения стоимости — это организованная деятельность, направленная на достижение оптимальной стоимости изделия, системы или услуг путем обеспечения необходимой функции при минимальных затратах и без ухудшения качества изделия.

Инженерная программа снижения стоимости — это один из наилучших доступных методов увеличения прибыли и обеспечения конкурентоспособности. Имеются сведения, что на каждый доллар, вложенный в эту программу, отдача составляет до десяти и более долларов. (Это намного выше дохода от капиталовложений в промышленности, составляющего в среднем 10—15%.) Такую отдачу обеспечить нелегко, поскольку инженерная программа снижения стоимости требует привлечения персонала высокой квалификации и наличия творческого подхода. Она требует энтузиазма и уверенности в правильности принципов программы. Успех программы зависит от понимания и одобрения ее методов в самой организации. Необходимо, чтобы эта программа осуществлялась единообразно в рамках одной фирмы и пользовалась поддержкой руководителей. Нельзя, однако, рассматривать ее как универсальное средство, заменяющее обычные программы снижения затрат. Инженерная программа снижения стоимости может служить для руководства фирмы дополнительным средством определения экономической эффективности всех работников, включая инженерный персонал, на который падает

7, ИНЖЕНЕРНАЯ ПРОГРАММА СНИЖЕНИЯ СТОИМОСТИ ИЗДЕЛИЯ 185

значительная доля общих расходов. Кроме того, инженерная программа снижения стоимости изделия может дать довольно наглядное представление о процессе проектирования.

Хотя инженеры и руководствуются принципами инженерной программы снижения стоимости изделия в процессе проектирования, инженерная программа в целом подходит к изделию с более общих позиций. При проектировании

Фиг. 7.1. Инженерная программа снижения стоимости.

Изолируя отдельные элементы и применяя систематический подход к поиску и оценке каждого из них, находят соответствующие стоимости. Следовательно, инженерная программа снижения стоимости представляет собой последовательное изучение специфики каждого элемента изделия.

7. ИНЖЕНЕРНАЯ ПРОГРАММА СНИЖЕНИЯ СТОИМОСТИ ИЗДЕЛИЯ 187

188 7, ИНЖЕНЕРНАЯ ПРОГРАММА СНИЖЕНИЯ СТОИМОСТИ ИЗДЕЛИЯ

точного литья по выплавляемым моделям и имеющей значительно меньший вес. При этом не только существенно снижена стоимость корпуса, но и получено изделие, имеющее более привлекательный вид. Крышка представляет собой отдельную плоскую штампованную деталь (на ней можно легко собрать электронную схему и затем вставить ее внутрь корпуса). Изменение места расположения винтовых отверстий облегчает сборку новой конструкции, что позволяет снизить трудозатраты. Сравнение затрат на изготовление первоначального и нового изделия показывает, что инженерная программа снижения стоимости изделия позволила снизить затраты на 70%.

190 7. ИНЖЕНЕРНАЯ ПРОГРАММА СНИЖЕНИЯ СТОИМОСТИ ИЗДЕЛИЯ