Рационального конструирования

В качестве критериев оптимальности примем: длину L и площадь основания А редуктора (исходя из рационального использования площади цеха), объем У редуктора (что соответствует его массе) и массу зубчатых колес Л/к. Как показывает анализ, каждый из критериев имеет минимум, который достигается при

Авторы настоящего учебника, написанного в соответствии с программой одноименного курса, ставили целью помочь студентам втузов в приобретении знаний, необходимых для правильного выбора и рационального использования различных материалов, поскольку инженер-конструктор при проектировании новых или модернизации существующих изделий обязан технически и экономически обоснованно выбрать оптимальный вариант необходимого материала, а инженер-технолог должен найти оптимальный в технико-экономическом аспекте вариант технологического процесса обработки принятого для данной конструкции материала.

Для приготовления экономичных смесей и рационального использования дефицитных растворителей к ним добавляют летучие жидкости, не являющиеся растворителями для данного пленкообразующего вещества: бензол, спирты и др. Такие жидкости называют разбавителями.

Пример рационального использования материала приведен на рис. 62 (фрикционное центробежное сцепление). В кднструкции а ведущим элементом является набор бронзовых сухарей 1, выполненных в виде кольцевых сегментов, соединенных штифтами 2 с поводком1 (на «рисунке не показан). ' -^

Коэффициент тяги ipo характеризует предел рационального использования ремня. Значение г)0 соответствует наибольшей нагрузке на ремень Ft, до которой отсутствует буксование. Из выражения (3.81) находим

Таким образом, предел рационального использования ремня характеризуется значением коэффициента тяги ф0. Зона частичного буксования характеризует способность передачи переносить кратковременные перегрузки. Оптимальными считаются значения коэффициента тяги: ф0 = 0,4...0,6 для плоскоременных передач (в зависимости от материала ремня) и ф0 = 0,6...0,75 для клиноременных передач.

Точка, соответствующая ф„, характеризует предел рационального использования ремня. Участок кривой от ф0 до фтах определяет способность ремня переносить перегрузки.

методов расчёта гидротехнических сооружений и систем гидроэнергетики. Г, решает задачи водоснабже! -'ч населения, трансп. и пром. предп • ятий, рационального использования водной энергии, создания условий для судоходства, лесосплава, развития рыбного х-ва, а также разрабатывает способы и средства для защиты водных источников, сохранения окружающей среды. ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ -инж. сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов или для борьбы с разрушит, действием воды. Различают Г.с. общие, применяемые почти для всех видов использования вод, и специальные, возводимые для к.-л. одной отрасли водного х-ва. К общим Г.с. относятся водоподпорные (плотины, дамбы и др.), водопроводящие (каналы, гидротехнические тоннели, лотки, трубопроводы и др.), регуляционные, или выправительные (запруды, полузапруды, ограждающие валы, траверсы, донные пороги и др.). Специальными считаются Г.с. для водного транспорта (судоходные шлюзы, судоподъёмники, причалы, плотоходы, лесоспуски и др.), гидроэнерге-тич. (здания ГЭС, напорные бассейны и др.), гидромелиоративные (оросит., осушит, каналы, дренажи, шлюзы-регуляторы, коллекторы и др.), для водоснабжения и канализации (каптажи, насосные станции, водонапорные башни и резервуары, пруды-охладители и др.), рыбохо-зяйств. (рыбоходы, рыбоподъёмники, рыбоводные пруды и др.). ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЙ БЕТОН - тяжёлый бетон, отличающийся повыш. корроз. стойкостью, водонепроницаемостью и морозостойкостью, применяемый для стр-ва сооружений или их отд. частей, постоянно находящихся в воде или периодически контактирующих с водной средой. ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЙ ЗАТВОР - подвижная конструкция для полного или частичного закрывания водопропускного отверстия гидротехн. сооружения (водосливной плотины, шлюза, рыбохода, гидротехн. тоннеля и т.п.). Бывают Г.з.: поверхностные (на гребне водослива} и глубинные (ниже уровня верх, бьефа]; основные (рабочие), ремонтные, аварийные, ава-

ностроении (напр., металловедение); дисциплины, позволяющие определять прочность и несущую способность узлов и деталей машин в разл. условиях их эксплуатации и на основе этого рассчитывать их размеры (см. Сопротивление материалов, Упругости теория, Пластичности теория, Детали машин}; теория трения и исследования износа деталей в узлах машин, лежащие в основе решения вопросов повышения кпд машин, увеличения их ресурса, долговечности, улучшения качества поверхности деталей; исследования оптим. технол. процессов изготовления машин; проблемы надёжности; вопросы рационального использования энергии, повышения производительности машин и их экономичности; проблемы автоматич. управления в машинах.

Фермы из одиночных уголков по расходу стали и трудоемкости изготовления малоэффективны, поэтому не могут быть рекомендованы для широкого применения. Возможной областью рационального использования таких ферм могут быть здания с агрессивной средой, так как элементы ферм легко доступны для нанесения антикоррозионной защиты.

Задача первой области - реализация процесса создания деталей и узлов трения. Например, таких широко распространенных в машиностроении, как зубчатые, винтовые, цепные, контактные и ременные передачи, подшипники качения и скольжения, кулачковые механизмы, тормоза, муфты, подвижные уплотнения. При этом оптимизация условий фрикционного взаимодействия инструмента с обрабатываемой поверхностью путем рационального использования смазочно-охлаж-дающей жидкости, назначения рациональных режимов резания и параметров геометрии инструмента позволяет управлять качеством поверхности, повышать износостойкость инструмента и снижать энергетические затраты.

2.3.1. Основные принципы рационального конструирования-

Основные принципы рационального конструирования с точки зрения

Проблема предотвращения коррозии пли уменьшения опасности ее возникновения путем правильного п рационального конструирования является одной из основных в химическом аппа-рато- п машиностроении. В практике конструирования химической аппаратуры обычно уделяется мало внимания особенностям конструктивных форм и конфигураций отдельных узлов, детален аппаратов и сооружений с точки зрения возможности возникновения или усиления коррозии. В большинстве случаев борьба с коррозией ограничивается лишь учетом условий окружающей среды, в которой будет находиться деталь или вся конструкция, и выбором соответствующего материала. Однако это является далеко не достаточным.

В книге изложены общие принципы рационального конструирования, направленные на повышение работоспособности конструкций машин, увеличение долговечности, облегчение сборки и улучшение условий эксплуатации.

В первой книге изложены общие принципы конструирования на основе унификации, создания производных машин, обеспечения в их конструкции резервов развития, повышения долговечности и надежности. Особое внимание уделено технологичности, рентабельности машин и влиянию их параметров на суммарный экономический эффект за период эксплуатации. Приведены целесообразные приемы повышения жесткости конструкций, изложена методика рационального конструирования. Все вопросы разра-.ботки конструкций рассмотрены с учетам свойств материалов, технологии изготовления, сборки, снижения металлоемкости и удобства эксплуатации.

Предлагаемая вниманию читателя книга является попыткой систематически изложить правила рационального конструирования.

При всей дифференцированности современного машиностроения, задачи конструирования во многом одинаковы. Для конструкции любой машины важно уменьшение веса и металлоемкости, улучшение технологичности, увеличение надежности и долговечности; различно для каждой из них только значение этих факторов. Это позволяет сформулировать принципы рационального конструирования, как свод общих для машиностроения правил.

Проектируя машину, конструкторы часто не задумываются о долговечности деталей, выбирая их форму, размеры и методы обработки по сложившимся в данной отрасли машиностроения традициям и нормативам, которые в новых условиях, при непрерывном повышении напряженности режимов и в свете новых представлении о значении долговечности, нуждаются в пересмотре. В большинстве случаев достаточно поставить себе четко задачу и применить оошис приемы рационального конструирования для того, чтобы еще на стадии проектирования решить многие проблемы долговечности, которые затем в Уже готовой конструкции пришлось бы устранять в порядке доводки, с затратой больших усилий и с1 использованием преимущественно технологических приемов.

В связи с этим необходимо упомянуть о технологическом направлении конструирования, которое выдвигает на первый план технологическую сторону и придает особое значение методам унификации и создания производных рядов, считая их едва ли неглавным началом рационального конструирования. Заслуга технологического направления заключается в обосновании органической связи между конструированием и технологией. Технологичность конструкции должна достигаться в процессе создания машины' и содержаться в основном замысле и конструктивном оформлении машины.

Правила рационального конструирования, применяемые для статически нагруженных конструкций, не1 только сохраняют силу, но и приобретают особое значение для циклически нагруженных конструкций,

Общее правило рационального конструирования болтовых соединений состоит в том, чтобы статический момент сечений болтов относительно оси поворот а детали\при изгибе имел на и большую вели ч и ну. . .