служебное назначение машины его параметры

Служебное назначение машины его параметры

&nbsp &nbsp &nbsp Под служебным назначением машины понимают максимально уточненную и четко сформулированную задачу, для решения которой предназначена машина. Формулировка служебного назначения должна отражать не только общую задачу, для решения которой создается машина, но и все дополнительные условия и требования, которые эту задачу количественно уточняют и конкретизируют.

&nbsp &nbsp &nbsp Каждая машина предназначена для выполнения какого-либо процесса, результат которого должен быть полезен человеку. Поэтому изучение служебного назначения следует начинать с ознакомления с намечаемыми результатами действия машины. Например, если в результате должна быть получена продукция надлежащего качества, то формулировка служебного назначения производящей машины должна содержать сведения о виде, качестве и количестве продукции.

&nbsp &nbsp &nbsp Другую группу данных по служебному назначению машины могут составлять показатели производительности, которой должна обладать машина. Формулировка служебного назначения машины должна включать перечень условий, в которых ей предстоит работать и производить продукцию требуемого качества и в необходимых количествах.

&nbsp &nbsp &nbsp Условия работы таких машин вытекают из описания технологического процесса изготовления продукции и включают комплекс показателей с допускаемыми отклонениями, характеризующими качество исходного продукта, количество потребляемой энергии, режимы работы машины и состояние окружающей среды.

&nbsp &nbsp &nbsp Формулировка служебного назначения машины может содержать также ряд дополнительных сведений, которые необходимо учитывать при ее проектировании и изготовлении; например, требования к внешнему виду, безопасности работы, удобству и простоте обслуживания и управления, уровню шума, КПД, степени механизации и автоматизации.

&nbsp &nbsp &nbsp Опыт показывает, что каждая ошибка, допущенная при выявлении и уточнении служебного назначения машины, а также ее механизмов, приводит не только к созданию недостаточно качественной машины, но и вызывает лишние затраты труда на ее изготовление и эксплуатацию, а также удлинение сроков ее освоения. Нередки случаи, когда недостаточно глубокое изучение и выявление служебного назначения машины порождает излишне жесткие, экономически неоправданные требования к точности и другим показателям качества машины.

&nbsp &nbsp &nbsp Первоначально служебное назначение машины формулируется заказчиком и уточняется при оформлении заказа на проектирование. Для конструктора формулировка служебного назначения машины является исходным документом, который впоследствии он прилагает к чертежам машины. От технолога, приступающего к разработке технологии изготовления машины и являющегося лицом, ответственным за сдачу готовой машины, помимо изучения, требуется критическая оценка формулирования служебного назначения машины.

&nbsp &nbsp &nbsp Разработав конструкцию и сделав необходимые расчеты, конструктор в описании конструкции дает формулировку служебного назначения машины и ее сборочных единиц, обоснованно назначает технические требования и нормы точности, вытекающие из служебного назначения, указывает методы достижения требуемой точности в соответствии с данными по количественному выпуску машины, обеспечивающие более экономичное её изготовление.

&nbsp &nbsp &nbsp Каждая машина, как и ее отдельные механизмы, выполняет свое служебное назначение при помощи ряда поверхностей или их сочетаний, принадлежащих отдельным деталям машин. Эти важнейшие поверхности деталей машины или ее механизмов принято называть исполнительными.

&nbsp &nbsp &nbsp У агрегатного станка исполнительными поверхностями являются поверхности стола, определяющие положение обрабатываемой заготовки, и поверхности шпинделя, определяющие положение режущего инструмента, сверла, а также поверхности отверстий кондукторных втулок, направляющих инструмент. В ходе обработки заготовок исполнительной поверхности, определяющей, положение режущего инструмента, сообщается поступательное перемещение и вращение. Таким образом, исполнительные поверхности той или иной конструкции занимают определенные относительные положения и могут иметь относительные движения по тем или иным законам в соответствии со служебным назначением. Каждая конструкция состоит из отдельных сборочных единиц и деталей, служебное назначение которых подчинено служебному назначению машины в целом. В качестве примера рассмотрим служебное назначение одной из сборочных единиц автомобиля — главную передачу с дифференциалом (рис. 1).

&nbsp &nbsp &nbsp Служебное назначение главной передачи: изменение значения крутящего момента Мкр, подводимого к заднему мосту карданной передачей, а также изменение положения оси вращения валов для передачи на колеса на угол 90° служебное назначение дифференциала — передача Мкр с зубчатого колеса главной передачи на колеса автомобиля, распределение его поровну между колесами с обеспечением Возможности их вращения с разными скоростями при поворотах автомобиля, при переезде одним из колес неровности дороги, при разных радиусах колес вследствие неодинакового давления в шинах, а также при разной степени изношенности протектора шин или неодинаковой нагрузке на колеса.

&nbsp &nbsp &nbsp Из приведенных выше формулировок служебного назначения взаимосвязанных сборочных единиц автомобиля (главной передачи и дифференциала) следует, что они вытекают из результатов действия этих сборочных единиц. Исполнительными поверхностями для этих взаимосвязанных сборочных единиц машины являются рабочие поверхности сопрягающихся шестерни и колеса в главной передаче и сателлитов с шестернями полуосей (в дифференциале), поскольку ими выполняется служебное назначение, т.е. передается Мкр.

&nbsp &nbsp &nbsp В качестве другого примера рассмотрим важнейшую сборочную единицу агрегатного станка — шпиндельную бабку (рис. 2). Шпиндельная бабка, как исполнительный рабочий орган агрегатного станка, оказывает доминирующее влияние на обеспечение точности обрабатываемых заготовок. Служебное назначение этой сборочной единицы: передача каждому из шпинделей изменения Мкр в определенных диапазонах, обеспечение равномерности вращения и неизменности положения в пространстве исполнительных поверхностей А и Б каждого шпинделя. Оно вытекает из результата работы шпиндельной бабки: необходимости обеспечения соответствующей частоты вращения и передачи Мкр режущему инструменту, устанавливаемому в шпинделе станка по исполнительным поверхностям А и Б. Первоначально заданное положение в пространстве не должно изменяться, как не должна изменяться и задаваемая ему частота вращения, что может сказаться при получении главного результата — обеспечения требуемой точности размера, формы обрабатываемых поверхностей вращения заготовок и их положения относительно технологических баз.

Рис. 2 – Шпиндельная бабка агрегатного станка

&nbsp &nbsp &nbsp Если станок, точнее, вся технологическая система, должен обеспечить при обработке отверстий в заготовках точность радиального положения отверстий в пределах 0,1 мм, точность углового положения в пределах 30′, перпендикулярность осей отверстий относительно технологической базы заготовки в пределах 0,15 мм на 100мм длины, твердость материала заготовки НВ 163—197, масса заготовки 1,95 кг, температура заготовки 20° ± 10°С, температура воздуха в цехе 20°±4°С, производительность станка должна быть 150 дет./ч, его долговечность 8 лет, то приведенные уточнения служебного назначения станка позволяют сформулировать технические требования и обоснованно задать нормы точности как для станка в целом, так и для его отдельных сборочных единиц. При учете же влияния на точность заготовок их входных параметров, инструмента, оснастки можно задать технические требования и на элементы всей технологической системы, на которой должны быть обработаны эти заготовки.

Источник

Электронная библиотека

Объектами производства машиностроительной промышленности являются различные машины. Понятие о «машине» формировалось на протяжении многих веков. Неоднократно оно уточнялось, меняло содержание. Однако с давних времен под машиной понимали устройство, предназначенное для действия в нем сил природы сообразно потребностям человека.

В настоящее время понятие «машина» трактуется с разных позиций и в различном смысле. Например, с точки зрения механики: машина – это система, созданная трудом человека для преобразования одного вида энергии в другой с целью получения полезного эффекта или производства полезной работы.

В зависимости от основного назначения различают два класса машин (рис. 1.1):

1) машины-двигатели, с помощью которых один вид энергии преобразуется в другой, удобный для использования;

2) машины-орудия (рабочие машины), с помощью которых производится изменение формы, свойств и положения объекта труда.

Исходным продуктом процесса, осуществляемого машиной, могут быть предметы природы, сырье или полуфабрикаты.

Продукция – это результат производства в виде сырья, полуфабрикатов, созданных материальных благ или выполненных работ производственного характера.

Под служебным назначением машины понимают четко сформулированную конкретную задачу, для решения которой предназначена машина.

Формулировка служебного назначения машины должна содержать подробные сведения, конкретизирующие общую задачу и уточняющие условия, при которых эта задача может быть решена. Так, формулируя служебное назначение автомобиля, недостаточно сказать, что автомобиль предназначен для перевозки грузов. Необходимо конкретизировать характер грузов, их массу и объем, условия, расстояние и скорость перевозки, состояние дорог, климат, требования к внешнему виду автомобиля и многое другое, для того чтобы исчерпывающе определить именно ту задачу, которую должен выполнять создаваемый автомобиль.

Служебное назначение машины описывают не только словесно, но и системой количественных показателей, определяющих ее конкретные функции, условия работы и ряд дополнительных моментов в соответствии с задачей, которую предстоит решать с помощью создаваемой машины. Формулировка служебного назначения машины является важнейшим документом в задании на ее проектирование.

Машины и все ее составляющие в процессе производства их на машиностроительном предприятии являются изделиями.

Изделие – это предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.

Изделия в зависимости от их назначения делят на изделия основного и вспомогательного производства. Изделия основного производства, предназначены для поставки (реализации) потребителем. Изделия вспомогательного производства – используются только для собственных нужд изготавливающего их предприятия.

ГОСТ 2.101 – 68 устанавливает следующие виды изделий:

ü деталь – это изделие (составная часть изделия), изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Характерный признак детали – отсутствие в ней разъемных и неразъемных соединений. Например, валик из одного металла, литой корпус и т.п.;

ü сборочная единица – это изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии – изготовителе путем сборочных операций (свинчивания, сочленения, клепки, сварки, пайки, склеивания т.п.).

Например: автомобиль, станок, редуктор, сварной корпус, маховичок из пластмассы с металлической арматурой;

ü комплекс – два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Например: цех-автомат, бурильная установка;

ü комплект – два и более изделия, не соединенных на предприятии-изгото­ви­теле сборочными операциями и представляющих набор изделий, которые имеют общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера. Например: комплект запасных частей, комплект инструмента и принадлежностей и т.п.;

ü комплектующее изделие – это изделие предприятия-поставщика, применяемое как составная часть изделия, выпускаемого предприятием-изготовителем. Составными частями изделия могут быть детали и сборочные единицы.

Для построения эффективного технологического процесса сборки необходимо расчленить изделие на ряд сборочных единиц и деталей. Каждая сборочная единица включает в себя определенные виды соединений (рис. 1.2).

По возможности относительного перемещения составных частей соединения подразделяются на подвижные и неподвижные.

По сохранению целостности при сборке соединения подразделяются на разъемные и неразъемные. Соединение считается разъемным, если при его разборке сохраняется целостность его составных частей, и неразъемным, если при разборке его составные части повреждаются и их целостность нарушается.

При этом соединения могут быть: неподвижными разъемными (резьбовые, пазовые, конические), неподвижными неразъемными (соединения запрессовкой, развальцовкой, клепкой); подвижными разъемными (подшипники скольжения, плунжеры-втулки, зубья зубчатых колес, каретки-станины), подвижными неразъемными (рдшипники качения, запорные клапаны).

Количество разъемных соединений в современных машинах и механизмах составляет 65 – 85 % от всех соединений.

Неразъемные соединения в процессе эксплуатации и ремонта нередко подвергаются разборке, вызывающей большие затруднения и часто приводящей к порче сопряженных поверхностей (одной или обеих деталей соединения), а также дополнительной пригонке, доработке или замене.

По форме сопрягаемых поверхностей соединения подразделяются на:

ü цилиндрические (до 35 – 40 % всех соединений);

ü сферические (2 – 3 %);

По методу образования соединений они разделяются на;

Источник

Понятие о машине и ее служебном назначении

Жизнь современного человека немыслима без машин. Они оказывают ему помощь в труде, в передвижениях на близкие и дальние расстояния, способствуют удовлетворению его материальных и духовных запросов. В жизни человека машина служит средством, с помощью которого выполняется тот или иной технологический процесс, дающий ему необходимые материальные или культурные блага. Таким образом, любая машина создается для осуществления определенного технологического процесса, в результате выполнения которого получается полезная для человека продукция.

Машина может быть полезна лишь в том случае, если она обладает надлежащим качеством, т.е. способностью удовлетворить потребности людей, побудившие ее создание. Некачественные машины не могут принести пользы. Наоборот, они наносят ущерб, так как труд, вложенный в их создание, частично или даже полностью оказывается затраченным напрасно.

В зависимости от основного назначения различают три вида машин:

1. Энергетические машины предназначены для преобразования любого вида энергии в механическую энергию, называют машинами-двигателями. К ним относятся, например, электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, турбина, поршневые паровые машины.

3. Информационные машины, предназначены для преобразования информации. Если информация представлена в форме чисел, то информационная машина называется счетной, или вычислительной, например, арифмометры, механические интеграторы, бухгалтерские машины.

С точки зрения технологии машиностроения, машина является либо объектом, либо средством производства. Поэтому для технологии машиностроения нет необходимости связывать это понятие с биологической или социальной формой движения материи. Машина – это система, созданная трудом человека, для качественного преобразования исходного продукта в полезную для человека продукцию. Процесс преобразования может вестись механическим, физическим, химическим путем как каждым в отдельности, так и в сочетаниях.

Исходным продуктом процесса, осуществляемого машиной, могут быть предметы природы, сырье или полуфабрикаты. Под сырьем понимается предмет труда, на добычу или производство которого был затрачен труд. Сырье, которое подверглось обработке, но не может быть потреблено как готовый продукт, называют полуфабрикатом.

Продукция – это результат производства в виде сырья, полуфабрикатов, созданных материальных и культурных благ или выполненных работ производственного характера.

Процесс качественного преобразования исходного продукта в продукцию чаще всего машина осуществляет по схеме, представленной на рис. 1.1. Тем или иным путем в машину вводятся или предметы природы, или сырье, или полуфабрикаты, в том или ином виде подается энергия, и машина, осуществляя процесс, превращает введенное в продукцию.

Рисунок 1.1. Преобразование исходного продукта в продукцию

В таблице 1.1. в качестве примера приведены преобразования исходного продукта в продукцию с помощью машин.

Эта таблица может быть бесконечна, так как нет счета машинам, окружающим нас. Однако и очень краткий перечень машин показывает, что каждая из них создана для выполнения определенного процесса, т.е. имеет свое, строго определенное предназначение или, как принято считать, свое служебное назначение.

Таблица 1.1 Примеры преобразования исходного продукта в продукцию.

Машины разнообразны из-за качественного различия осуществляемых процессов. Но их разнообразие вызывается и различием отдельных сторон качественно сходных процессов. Например, обработка деталей типа тел вращения ведется на токарных станках разного типа в зависимости от размера деталей, потребного количества и т.д. Поэтому созданию новой машины должно предшествовать глубокое изучение задач, для решения которых создается машина, и точная формулировка ее служебного назначения.

«Под служебным назначением машины понимается максимально уточненная и четко сформулированная задача, для решения которой предназначается машина».

Формулировка служебного назначения машины должна содержать подробные сведения, конкретизирующие общую задачу и уточняющие условия, при которых эта задача может быть решена. Так, формулируя служебное назначение автомобиля, недостаточно сказать, что автомобиль предназначен для перевозки грузов. Необходимо конкретизировать характер грузов, их массу и объем, условия, расстояния и скорость перевозки, состояние дорог, климат, требования к внешнему виду автомобиля и многое другое с тем, чтобы исчерпывающе определить именно ту задачу, которую должен выполнять создаваемый автомобиль.

Дата добавления: 2020-10-14 ; просмотров: 108 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Понятие о машине и ее служебном назначении

С давних времен под машиной понимали устройство, предназначенное для действия в нем сил природы сообразно потребностям, человека.

В настоящее время понятие «машина» трактуется с разных позиций и в различном смысле. Например, с точки зрения механики машина – механизм или сочетание механизмов, выполняющих движения для преобразования энергии, материалов или производства работ.

С точки зрения технологии машиностроения, машина является (либо объектом, либо средством производства. Машину как систему, созданную трудом человека для качественного преобразования исходного продукта в полезную для человека продукцию. Процесс преобразования может вестись механическим, физическим, химическим путем как каждым в отдельности, так и в сочетаниях.

Рис. 1.3. Преобразование исходного продукта в продукцию

Исходным продуктом процесса, осуществляемого машиной, могут быть предметы природы, сырье или полуфабрикаты. Под сырьем понимается предмет труда, на добычу или производство которого был затрачен труд. Сырье, которое подверглось обработке, но не может быть потреблено как готовый продукт, называют полуфабрикатом.

Продукция – это результат производства в виде сырья, полуфабрикатов, созданных материальных и культурных благ или выполненных работ производственного характера.

В табл. 1.1 в качестве примера приведены преобразования исходного продукта в продукцию с помощью машин.

Преобразования машинами исходного продукта в продукцию

Изображение и звук

Под служебным назначением машины понимают четко сформулированную конкретную задачу, для решения которой предназначена машина.

Формулировка служебного назначения машины должна содержать подробные сведения, конкретизирующие общую задачу и уточняющие условия, при которых эта задача может быть решена.

Служебное назначение машины описывают не только словесно, но и системой количественных показателей, определяющих ее конкретные функции, условия работы и ряд дополнительных моментов в соответствии с задачей, которую предстоит решать с помощью создаваемой машины. Формулировка служебного назначения машины является важнейшим документом в задании на ее проектирование.

Качество и экономичность машины

Предназначаемая для производства какой-то продукции машина сама является продукцией машиностроительного предприятия и, как одна из разновидностей продукции, обладает качеством и экономичностью.

Под качеством машины понимают совокупность ее свойств, обусловливающих способность выполнять свое служебное назначение. К показателям качества машины можно отнести лишь то, что характеризует меру полезности машины, т.е. ее способность удовлетворять потребности людей в соответствии со своим назначением; Такими показателями являются качество продукции, производимой машиной, производительность машины, ее надежность, долговечность физическая и моральная, безопасность работы и удобство управления, уровень шума, коэффициент полезного действия, степень механизации и автоматизации, техническая эстетичность и т.п.

В проектирование машины, ее изготовление, эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонты вкладывается конкретный труд.

Э З пр З изг З э З т.о З рем

Между показателями качества и экономичности машины существуют связи, приводящие к влиянию одних на другие. Например, повышение качества машины по любым показателям сопряжено с увеличением ее стоимости. Но в то же время повышение уровня такого показателя качества, как надежность машины, сократит затраты труда на устранение отказов, техническое обслуживание и ремонты.

Качество машины обеспечивается уровнем проектных решений, 1 от которого зависит техническое совершенство конструкции машины, и технологией, определяющей качество деталей, сборки и отделки машины (рис. 1.4).

Экономичность машины находится в более сложной зависимости от технического совершенства конструкции машины и технологии ее изготовления. Например, стоимость машины зависит от качества, количества и стоимости материалов, выбранных конструктором в процессе проектирования. Однако конечные затраты на материалы, входящие в себестоимость, можно определить лишь после осуществления технологического процесса ее изготовления. Уровень унификации и технологичности машины определяет конструктор. Но влияние этих факторов на себестоимость машины проявляется не прямым путем, а через технологию ее изготовления. Влияние этих же факторов скажется и на затратах по техническому обслуживанию и ремонту машины. Такие экономические показатели, как потребление машиной энергии, топлива и материалов в процессе эксплуатации в первую очередь зависят от качества конструкторских решений. Но вместе с тем на значения этих показателей влияет качество реализации технологического процесса и т.д.

Рис. 1.4. Совокупности свойств, определяющих качество и экономичность машины.

Таким образом, обеспечение качества и экономичности машины, в процессе ее создания является общей задачей конструктора и технолога.

Проблема создания качественных и экономичных машин по праву считается центральной и наиболее сложной. Сложны не только создание конструкции и реализация самой идеи о новой машине. Сложно также обеспечение ее качества и экономичности при конструировании и

изготовлении, так как любая машина создается для выполнения процесса, наделенного вероятностными свойствами, а изготовление сопровождается явлениями случайного характера.

Для того чтобы машина экономично выполняла свое служебное назначение, она должна обладать необходимым для этого качеством. Под качеством машины понимают совокупность ее свойств, определяющих соответствие ее служебному назначению и отличающих данную машину от других.

Качество каждой машины характеризуется рядом показателей, на каждый из которых должна быть установлена количественная величина с допуском на ее отклонения, оправдываемые экономичностью выполнения машиной ее служебного назначения. К основным показателям качества машины относятся: стабильность выполнения машиной ее служебного назначения; качество выпускаемой машиной продукции, долговечность физическая, т. е. способность сохранять первоначальное качество во времени; долговечность моральная, или способность экономично выполнять служебное назначение во времени; производительность; безопасность работы; удобство и простота обслуживания и управления; уровень шума, коэффициент полезного действия, степень механизации и автоматизации и т. д.

Каждый из перечисленных основных показателей применительно к тому или иному типу машины конкретизируется в виде целой системы дополнительных качественных и количественных показателей, характеризующих особенности, которыми должны обладать машины данного типа, предназначенные для выполнения данного служебного назначения.

Правильная и ясная постановка задачи в значительной степени предопределяет успех наиболее быстрого и экономичного ее решения. Следовательно, разработка качественных и количественных показателей является одной из наиболее ответственных задач, так как от ее правильного решения зависят качество и экономичность выполнения машиной служебного назначения, быстрота освоения и экономичность изготовления.

Основные технические характеристики и качественные показатели некоторых машин и составляющих их частей, выпускаемых в большом количестве, утверждаются Государственным комитетом СССР по стандартам и выходят в виде Государственных общесоюзных стандартов (ГОСТов). В качестве примеров можно привести стандарты на электродвигатели, автомобили, станки, шарико- и роликоподшипники и др.

Показателем качества машин, достижение и обеспечение которого вызывает наибольшие трудности и затраты в процессе создания и особенно в процессе изготовления машин, является точность машин. Поэтому рассмотрим вначале показатели, которыми характеризуется точность машины и ее деталей.

Качество продукции охватывает не только потребительские, но и технологические свойства, конструкторские особенности, надежность в эксплуатации, дизайн, уровень стандартизации и унификации и др.

Качество машин характеризуется следующими основными группами показателей:

1. Технический уровень, определяющий степень совершенства машины (мощность, КПД, производительность, экономичность и др.).

2. Производственно-технологические показатели (технологичность конструкции), дающие представление об эффективности принятых конструктивных решениях с точки зрения оптимизации затрат труда и средств на изготовление изделия, его эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт.

Источник