Построение модели проектируемого прибора или механизма. Аналитическая, физическая и комбинированная модели

Модель представляет собой явление, техническое устройство, знаковое образование или иной условный образ, который находится в определенном соответствии, сходстве с изучаемым объектом – оригиналом и способны его замещать в процессе исследования давая необходимую информацию.

Различают 3 вида модели:

1. математическая; физическая; комбинированная.

Условия: а) модель должна быть простой, чтобы ее можно было проанализировать в течении короткого промежутка времени.

б) модель должна быть достаточно полной, чтобы полученные сведения можно было перенести на реальный объект.

Физическая модель. Строим, когда создание аналитической модели затруднено или нецелесообразно, а также когда поставленная задача проще и быстрее решается в экспериментальном вопросе: исследование лучевой стойкости лазерных кристаллов и т.д. Физические модели строят в случае большого риска для персонала.

Аналитическая модель отражает использование определенных физических принципов и может быть представлена в виде математических выражений (необходимость выбрать двигатель для перемещения каретки с помощью толкателя, рис. 4.1)

Кинематическая схема электромеханического привода с шаговым толкателем.

1. каретка; 2. толкатель; 3. винтовой механизм; 4. опора; 5. муфта; 6. ШД.

Smin – мин чувствительность.

Для обеспечения чувствительности необходимо выполнение условия:

Smin ≤ [S],

где Smin – мин перемещение каретки.

- мин угол поворота вала ШД. - шаг резьбы винтового механизма.

Требуемая мощность двигателя выбирается в зависимости от величины линейного перемещения L каретки под нагрузкой Q.

К зап – коэффициент запаса.

М пуск – пусковой момент двигателя; М сопр – момент сопротивления винтового механизма.

d₂ – диаметр винта; α – угол подъема винтовой линии; β – угол при вершинах резьбы.

Работа аналитической модели связана с рядом допущений:

1. не учитывается ускоренное перемещение каретки (динамика системы на данном этапе не рассматривается, а вводится коэффициент запаса).

2. при расчетах учитывается только номин….системы (не рассматриваются зазоры в винтовом механизме, условия работы привода).

Комбинированная модель сочетает в себе признаки физической и аналитической моделей. Напр.: при сборке и юстировке опт. прицела производится измерение толщины промежуточных колец, установленных между ОД, полученные эксериментальные значения подставляются в математические выражения и по величине ее погрешности производится корректировка толщины колец.

 

4. Технической предложение и его основные пункты. Эскизный проект. Виды и типы разрабатываемых схем. Оптическая принципиальная, кинематическая функциональная, электрическая соединений и др. схемы. Важные варианты их компиляции

Задачи ТП:

1. подбирают и изучают материал по теме задачи и патентные источники;

2. устанавливают главные отличительные признаки прибора, которые улучшают его конструкцию по сравнению по сравнению с существующими аналогами;

3. определяют принципиальную возможность выполнения или обеспечения заданных параметров. Проводят необходимые расчеты, пишут обоснования, а в сложных случаях дополнительно проводят эксперименты;

4. выявляют возможности заимствования идей или готовых конструкторских решений из существующих приборов. Анализируют возможные варианты его компоновки;

5. составляют перечень необходимых научно-исследовательских работ, для определения возможности выполнения или улучшения отдельных характеристик и параметров конструкции;

6. проводят техническое и технико-экономическое обоснование целесообразности разработки изделия с заданными параметрами. На осонове сравнительной оценки конструкторский и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующего прибора;

7. уточняют и окончательно формируют все пункты ТЗ.

На стадии ТП из обязательных документов разрабатывают ведомость ТП и пояснительную записку.

ТП после согласования и утверждения является основанием для разработки эскизного проекта.

Эскизный проект

ЭП начинается с разработки основных схем приборов и выполнения необходимых расчетов, а также обоснования принципиальных решений.