Логика разработки конструкторской части проекта

При проектировании применяются в основном те же са­мые методы (мозговой штурм, проб и ошибок, сине к тик и, АРИЗ и др.) и приемы (инверсия, дробление и др.) поиска технических решений, что и при решении изобретательских задач. Изменяется только частота применения тех или иных методов и приемов. Проектировщик при этом особое внима­ние уделяет, ранее не имевшим большого значения вопросам унификации, нормализации, технологичности, экономич­ности, преемственности и др.

1. Неология - (от греч. neos+logos - новое слово, новиз­на) - использование процессов, конструкций, форм, матери­алов, их свойств, новых для данной отрасли техники или но­вых вообще. Для этого необходимо найти ТС, разработанную в другой отрасли и для совершенно других целей, и без изме­нений попытаться применить в данных условиях.

Мультипликация - (от лат. multiplication - умноже­ние) - заключается в умножении функций и деталей ТС, по­добных друг другу. К мультипликации относятся приёмы, связанные с увеличением характеристик (гиперболизация) и их уменьшением (миниатюризация). При этом изменение ха­рактеристик ТС должно быть равно или более двух. Переход от модели к реальной ТС - мультипликация.

4. Дифференциация - (от лат. differentio - различие) - разделение функций и элементов ТС, разнесение этапов про­изводства, рабочего процесса, конструкции в пространстве и во времени.

5. Интеграция - (от лат. integratio - восполнение) - объ­единение, совмещение, сокращение и упрощение функций и форм элементов ТС в целом - сближаются элементы произ­водства, рабочие процессы, конструкции в пространстве и во времени. Диапазон приёмов интеграции широк — от простей­шего механического соединения до высших форм. Примеры:

- насос + лампа = примус;

- насос + полая игла = медицинский шприц;

- телега + паровой котел = паровая повозка Ж. Кюньо;

- 6. Инверсия- (от лат. inversio - переворачивание, пере­становка) - обращение на обратную функции, формы и рас­положения элементов и ТС в целом.

- 7. Импулъсация - (от лат. impulsus - толчок, побужде­ние к чему-либо, стремление, возбуждение) - импульсное изменение характеристик ТС. Импульс может быть единич­ным или повторяться периодически или апериодически. Импульс позволяет преодолеть вредные стадии процесса на большой скорости с минимальными потерями для ТС - «про­скок».

- S. Динамизация - это значит, что характеристики, пара­метры ТС или её элементов должны изменяться на каждом этапе процесса.

- 9. Аналогия - (от греч. «соответствие») - отыскание сходства, подобия в целом ряде различных ТС. Наиболее «крупные разновидности» этого принципа - технология, биоаналогия и образная аналогия. В технологии решения переносятся из одной сферы в другую. Ф. Цандлер в 1930 г. по аналогии с паяльной лампой создает двигатель ОР-1; А.Ф. Можайский использует при конструировании аэропла­на принцип детского воздушного змея; по аналогии с притя­жением и отталкиванием магнитов в природе была создана Якоби электрическая машина.

- Аналоговое моделирование. Биоаналогия - изготовление ТС по аналогии с природными объектами известно давно - легендарные аргонавты плыли за золотым руном на «дере­вянных дельфинах». Наблюдения за кальмарами натолкну­ли французского инженера Ружеро на мысль о разработке атомного подводного грузового судна, движимого реактив­ной силой водяной струи. Образная аналогия - возникает на основе образно-художественного мышления и широкой на­учно-технической эрудиции. Например, образ качающейся люстры Пизанского собора привел Г. Галилея к открытию закономерности движения маятника.

- 10. Идеализация - представление наилучшего, идеаль­ного решения, к которому необходимо стремиться.

Под логикой разработки конструкторской части проек­та понимается последовательность этапов разработки конс­трукции ТС, их взаимозависимость и взаимообусловленность [81-84]. Каждый этап включает определённые действия конструктора по изучению литературы, компоновке, созда­нию общего вида устройства и т.п. Начинается работа конс­труктора над проектом с изучения ТЗ и принципиальной схемы устройства, если она приведена в нем. Конструктор в первую очередь должен выявить наиболее полную формули­ровку конечной цели, которая перед ним ставится.

Рациональность конструктивного решения оцени­вается на основе рассмотренных ранее критериев - техно­логичности, эффективности и т.п. Но наиболее важным и характерным критерием рациональности конструкции на всех этапах проектирования являются масса и габариты ТС. Стремление к их снижению - основная тенденция при про­ектировании большинства ТС. Это придает процессам про­ектирования единообразие - при проектировании любой ТС цель одна.

Компоновка ТС обычно содержит два этапа: эскизная компоновка и рабочая. Эскизная компоновка включает в себя разработку или уточнение принципиальной схемы ТС и общей его конструкции, иногда в нескольких вариантах [83].