ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Разработка предварительных вариантов эскизной компоновки устройства (четвертый этап) из "Логика конструирования " Данный этап конструирования — компоновка сложного устройства в наименьшей степени поддается логическому анализу. Правда, сделанные выше допущения о формировании компоновки устройства в результате перебора сочетаний подвариантов частей вводят и эту сугубо творческую часть работы конструктора в некоторое логическое русло. Следуя такому руслу можно составить понятие о подготовке к решающей конструктивной комбинации, так же как и о ее дальнейшей реализации, но, конечно, не о механизме ее возникновения. Перебор сочетаний подвариантов частей является лишь одним из узлов этого сложного творческого механизма, находящегося в сфере изучения психологии мышления. Не задаваясь целью вторгаться в эту сферу, попытаемся тем не менее сформулировать несколько существенных для начинающего конструктора рекомендаций. [c.53] Отметим прежде всего, что рождающиеся в голове конструктора комбинации несут на себе печать его знаний, наблюдений, повседневного и профессионального опыта. Поэтому раньше всего возникают варианты,. связанные с более привычными, чаще встречающимися конструктивными решениями. Приведенный на рис. 2.11 элементарный пример служит наглядной иллюстрацией сказанному. [c.53] При конструировании привода для дистанционного поворота телескопа оптической головки вариант а с неподвижным электродвигателем обычно приходит начинающему в голову прежде, нежели вариант б с неподвижным сектором, даже если второй вариант для данного конкретного случая рациональнее первого. (В варианте а сектор при повороте на максимальный угол может выйти за пределы располагаемого пространства.) Причина заключается в большей распространенности привода с неподвижным электродвигателем. [c.53] без преувеличения сказать, что вся работа сознательного конструирования пронизана непрерывным стремлением освободиться от плена привычных представлений как в крупном, так и в малом. [c.54] чтобы профессиональный багаж конструктора пополнялся схемами оригинальных механизмов, нестандартными технологическими решениями, конструктивными узлами, которые созданы как противопоставление обычным. Чем шире круг знакомств начинающего с необычными конструктивными комбинациями, тем легче ему вырваться из рамок распространенных вариантов. [c.55] Поиск вариантов компоновки как основных частей, так и устройства в целом сопровождается эскиз рова-нием. Эскизы состоят из небольшого числа линий, изображающих лишенную подробностей конструктивную схему и лишь иногда те ее части, которые поясняют и развивают основную конструктивную идею. Несовершенство эскизирования искупается быстротой вычерчивания. Быстрота необходима, так как конструктор должен рассмотреть множество вариантов, и трудности графической реализации не должны, особенно на первых порах, замедлять поиска. [c.56] Отобранные варианты нуждаются в проверке посредством масштабного вычерчивания. Это не значит, что чертеж, выполненный в масштабе, должен быть подробным. Трудоемкость прочерчивания подробностей несовместима ни с необходимой широтой поиска компоновочных решений, ни с большим числом сочетаний подвариантов частей устройства в процессе перебора. Чем раньше совершается окончательный переход от эскизирования к строгому масштабному вычерчиванию компоновки, тем больше опасность, что наивыгоднейший вариант останется необнаруженным. [c.56] Конструктор должен владеть обоими методами — и эскизированием, и вычерчиванием в масштабе. От эскизного наброска он должен уметь легко перейти к элементарным масштабным прикидкам (сопровождаемым расчетом), а от них, если это нужно, к новым эскизным вариантам. Искусство компоновш ика заключается в уменьи видеть на создаваемом компоновочном чертеже не только то, что там изображено, но также и то, что будет нанесено на этот чертеж впоследствии. Проверка безмасштабных эскизов масштабными прикидками помогает в выработке такого уменья. [c.56] Дело обстоит значительно сложнее, если данные о месте установки безусловно важны, но конструктор не располагает ими. Подобная ситуация может возникнуть при создании аппаратуры для еще не спроектированных объектов. Начинающего конструктора такая неопределенность обескураживает, заставляя оценивать постановку задачи как нереальную, и нередко является непреодолимым препятствием. [c.57] Недостаточная информация о месте установки требует уменья представить его себе обобщенно, а конструкции придать качества, обеспечивающие возможность установки устройства на любом объекте. Иногда удается обеспечить подобную приспособляемость устройства к разным объектам за счет небольшого количества переходных крепежных деталей, выполняемых каждый раз по-новому. Гибкий валик для передачи вращательного движения от одного бортового устройства к другому можно рассматривать, как конструктивный элемент, учитывающий неполноту информации о месте установки устройства на объекте. [c.57] Как правило, чем больше габариты и вес бортового устройства сравнительно с габаритами объекта, тем сложнее привязка первого ко второму, в особенности если ее понимать не только чисто геометрически, но и более широко. В представлении компоновщика бортового устройства последнее должно быть частью объекта, выполняющей некоторую долю возложенных на объект функций. При таком подходе можно говорить, в частности, и о жесткостной привязке устройства. к объекту. Распространенная ошибка начинающего конструктора — чрезмерное увеличение жесткости бортового устройства без учета малой жесткости объекта. Такая несогласованность ведет иногда к ухудшению характеристик комплексной жесткостной модели из-за излишнего перетяжеления устройства. [c.57] В основу компоновки гиростабилизатора положен процесс перебора сочетаний подвариантов частей, сопровождающийся подгонкой этих частей друг к другу. Каждый из трех вариантов эскизной компоновки, изображенных схематически, построен на различных сочетаниях подвариантов конструкций карданова подвеса, оптической головки, узла гироскопов и акселерометров, астрокупола. Пунктирная стрелка а говорит об особом, косвенном характере реализации большей части требований в конструкции на этапе эскизной компоновки. Процесс отбора технических требований, наиболее существенных для компоновки, уже позади. Сейчас конструктор оперирует не самими требованиями, а теми конструктивными подвариантами, в которых они уже реализованы. Здесь конструктор в значительной степени мыслит вариантами . [c.58] Взамен технических требований, к рассматриваемому моменту уже реализованных конструктивно, появляются связи между частями устройства. Рационально обеспечить эти связи — значит отыскать наилучшее сочетание подвариантов. Перебирать сочетания подвариантов без какого-либо плана или метода нерационально. Огромное число сочетаний исключает такой подход к компоновке. Но планомерный подход вырабатывается не сразу. На первых порах перебор обычно носит беспорядочный характер и лишь постепенно приобретает направленность. [c.58] Однако, при попытке подгонки схемы б к гироплатформе тотчас возникают трудности в возможности расположения подшипника и механизма вращения оптической головки вокруг вертикали. Подшипник и механизм вращения занимают чересчур много места. Являются ли трудности взаимной подгонки оптической головки и гироплатформы столь существенными, чтобы отказаться от найденного удачного сочетания оптической головки с астроокном Может ли это сочетание играть роль того стержня , на котором рационально строить компоновку всего устройства Ответ на поставленный вопрос дает более подробная прорисовка конструкции. [c.60] Конструктору тем труднее вовремя отказаться от не оправдавшего себя варианта, чем оригинальнее или изящнее кажется он с первого взгляда. Компоновка еще только зарождается, эскиз ее состоит из -нескольких проведенных от руки линий и потому у конструктора еще не накопилось объективных данных для проверки возникшего Bapij HTa. В таких условиях эстетическое воздействие красивой идеи (как верной, так и несостоятельной) может быть чрезвычайно сильным. [c.61] По мере просмотра вариантов, по мере того как без-масштабные прикидки уточняются масштабными прорисовками, конструктору обычно удается отыскать закономерности, которые в состоянии играть роль первоначальных критериев оценки вариантов компоновки. Такие критерии могут быть пригодны лишь для данного устройства, но могут носить и более общий характер. [c.61] В большинстве случаев поиск рациональной компоновки приобретает целеустремленность с того момента, когда во всех или в большинстве вариантов выявляется груднопреодолимое узкое место (или несколько таких мест). [c.61] На схеме рис. 2.14 в качестве предпосылок успешного выполнения данной стадии компоновки фигурируют такие факторы, как отсутствие критических зон , простота сочленений основных частей и совмещение функций . Под простотой сочленений можно понимать малочисленность соединительных деталей, их технологическую простоту и малый вес, а также обеспечение простоты сборки и разборки основных частей, а также и другие факторы. В каждой конкретной конструкции тот или иной фактор получает большую или меньшую значимость. [c.62] Выше говорилось о слиянии (интеграции) частей и попытках уплотнения функциональной нагрузки на этапе изучения принципиальной схемы устройства. [c.63] что не удавалось конструктору при первом знакомстве со схемой, может увенчаться успехом либо на настоящем этапе в процессе перебора вариантов эски-зированием и масштабными прикидками, либо в дальнейшем, при более подробных масштабных прорисовках. Поэтому уплотнение функциональной нагрузки представлено на поэтапной схеме в качестве постоянно действующего критерия. Этот критерий всегда принимается во внимание, но далеко не всегда и не полностью реализуется. [c.63] Вернуться к основной статье