Системный подход при проектировании
Современные методы проектирования деятельности пользователей АСУ сложились в рамках системотехнической концепции проектирования, в силу чего учет человеческого фактора ограничился решением проблем согласования «входов» и «выходов» человека и машины. Вместе с тем при анализе неудовлетворенности пользователей АСУ удается выявить, что она часто объясняется отсутствием единого, комплексного подхода к проектированию систем взаимодействия.
Использование системного подхода позволяет принять во внимание множество факторов самого различного характера, выделить из них те, которые оказывают самое большое влияние с точки зрения имеющихся общесистемных целей и критериев, и найти пути и методы эффективного воздействия на них. Системный подход основан на применении ряда основных понятий и положений, среди которых можно выделить понятия системы, подчиненности целей и критериев подсистем общесистемным целям и критериям и т.д. Системный подход позволяет рассматривать анализ и синтез различных по своей природе и сложности объектов с единой точки зрения, выявляя при этом важнейшие характерные черты функционирования системы и учитывая наиболее существенные для всей системы факторы. Значение системного подхода особенно велико при проектировании и эксплуатации таких систем, как автоматизированные системы управления (АСУ), которые по существу являются человеко-машинными системами, где человек выполняет роль субъекта управления.
Системный подход при проектировании представляет собой комплексное, взаимосвязанное, пропорциональное рассмотрение всех факторов, путей и методов решения сложной многофакторной и многовариантной задачи проектирования интерфейса взаимодействия. В отличие от классического инженерно-технического проектирования при использовании системного подхода учитываются все факторы проектируемой системы - функциональные, психологические, социальные и даже эстетические.
Автоматизация управления неизбежно влечет за собой осуществление системного подхода, так как она предполагает наличие саморегулирующейся системы, обладающей входами, выходами и механизмом управлением. Уже само понятие системы взаимодействия указывает на необходимость рассмотрения окружающей среды, в которой она должна функционировать. Таким образом, система взаимодействия должна рассматриваться как часть более обширной системы - АСУ реального времени, тогда как последняя - системы управляемой среды.
КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Не существует абсолютной, полной и завершённой классификации всех существующих деталей машин, т.к. конструкции их многообразны и, к тому же, постоянно разрабатываются новые.
Для ориентирования в бесконечном многообразии детали машин классифицируют на типовыегруппы по характеру их использования [1,10,11].
è ПЕРЕДАЧИ передают движение от источника к потребителю.
è ВАЛЫ и ОСИ несут на себе вращающиеся детали передач.
è ОПОРЫ служат для установки валов и осей.
è МУФТЫ соединяют между собой валы и передают вращающий момент.
è СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ (СОЕДИНЕНИЯ) соединяют детали между собой.
è УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ смягчают вибрацию и удары, накапливают энергию, обеспечивают постоянное сжатие деталей.
è КОРПУСНЫЕ ДЕТАЛИ организуют внутри себя пространство для размещения всех остальных деталей, обеспечивают их защиту.
Рамки учебного курса не позволяют изучить все разновидности деталей машин и все нюансы проектирования. Однако знание, по крайней мере, типовых деталей и общих принципов конструирования машин даёт инженеру надёжный фундамент и мощный инструмент для выполнения проектных работ практически любой сложности.
В следующих главах мы рассмотрим приёмы расчёта и проектирования типовых деталей машин.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
s Каковы место и роль машин в современном обществе ?
s Какие учебные дисциплины непосредственно служат базой для курса "Детали машин и основы конструирования" ?
s В чём заключается разница между проектированием и конструированием?
s Какие правила и нормы регламентируются Единой Системой Конструкторской Документации ?
s Кем формулируется и составляется Техническое Задание ?
s Какие документы являются результатом конструирования ?
s Какие группы требований предъявляются к машинам ?
s Каковы основные требования к деталям и машинам ?
s Каковы основные критерии качества деталей и машин ?
s Что такое работоспособность и каковы её критерии ?
s Что такое надёжность и каковы её критерии ?
s Что является главнейшим критерием работоспособности и надёжности ?
s В чём заключается общее условие прочности деталей машин ?
s В чём разница между проектировочным и проверочным расчётами ?
s Каковы основные группы деталей машин общего назначения ?
ПЕРЕДАЧИ
Современные машины приводятся в движение главным образом топливными и электрическими двигателями. В силу специфики законов термогазодинамики и электромагнетизма, эти двигатели более быстроходны, чем было бы удобно для человека, к тому же их скорость сложно и плохо регулируется. Возникает необходимость согласования режимов работы двигателя и исполнительного органа [6,10], с которым, собственно, и имеет дело оператор. Для этого созданы передачи.
Механическими передачами или просто передачами называются механизмы, которые преобразуют параметры движения от двигателя к исполнительным органам машины [1,10].
Механическая энергия передаётся, как правило, с преобразованием скоростей и вращающих моментов, а иногда с преобразованием вида и закона движения.
Передачи по принципу работы разделяются на:
è Передачи зацеплением:
è с непосредственным контактом (зубчатые и червячные);
è с гибкой связью (цепные, зубчато-ременные).
è Передачи трением (сцеплением трущихся поверхностей):
è с непосредственным контактом поверхностей (фрикционные);
è с гибкой связью (ременные).
ПЕРЕДАЧИ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ
Передают движение с помощью последовательно зацепляющихся зубьев [1].