ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчеты при проектировании из "Работа конструктора " Проектирование машин неразрывно связано с расчетами. При помощи расчетов устанавливается техническая характеристика, размеры, форма сечений нагруженных деталей, запас прочности и долговечности во всех условиях и при всех нагрузках, при которых конструкция должна работать. Расчеты и конструирование связаны между собой, дополняя и корректируя друг друга. Расчеты указывают путь, по которому следует идти, чтобы получить наилучший технический результат. Так как конструирование неразрывно связано с экономическими проблемами, то любой результат конструкторского расчета проверяется с точки зрения экономической целесообразности. Поэтому все расчеты, применяемые в проектировании, относятся к технико-экономическим. Расчеты призваны дать ответ на вопросы, по которым конструктор не имеет опытных данных, чтобы обеспечить надежность, работоспособность и эффективность конструкции. [c.132] В большинстве случаев отдельные параметры и размеры сечений конструктор выбирает опытным путем или исходя из конструктивных соображений, так как расчет дает слишком малые сечения, которые в конструкции применить невозможно. Но в тех случаях, когда должна достигаться высокая точность или разрабатывается ответственная конструкция, проведение расчетов является единственным способом достижения оптимального результата. [c.132] Если кинематические и геометрические расчеты, а также расчеты ответственных элементов конструкции выполняются с большой точностью, то остальные расчеты при проектировании более или менее условны. Чтобы расчет не получился сложным и трудоемким, т. е. неприемлемым для практического применения, в проектной практике используют упрощенные расчеты. Это объясняется тем, что в процессе проектирования данные, используемые в расчете, являются предварительными и в дальнейшей разработке постоянно уточняются. Упрощенные расчеты только в основном отражают действительность, так как используют упрощенные зависимости физического состояния в узлах и деталях. Воздействия и факторы, которые существенно не влияют на результат расчета, просто не учитываются. В формулах упрощенных расчетов применяются такие эмпирические коэффициенты, учитывающие определенные воздействия сложных факторов. [c.133] На точность расчетов влияет методика расчета— выбор схемы сил или параметров, схематизация конструкции и определение величин сил и моментов, действующих на конструкции. Применение методики более точных расчетов позволяет значительно уменьшить массу изделия, уменьшая коэффициент запаса для ответственных деталей до 1,5-1,3. [c.133] Определение схемы нагрузки и основных параметров часто бывает затруднительным. Перед проведением динамических и прочностных расчетов осуществляется изучение и анализ источников сил устанавливаются виды действующих сил, точки приложения и направления их действия, например гравитационная сила сила инерции сила, вызванная ускорением сила внешнего воздействия сила резания сила, вызванная температурными расширениями, и т. д. [c.133] Применение методики расчетов, не соответствующей действующим условиям, равно как и неправильное определение сил и параметров и их численных значений, приводит к ошибке. В результате ошибки весь расчет теряет свое значение, несмотря на правильное выполнение математических действий. [c.134] Чтобы создать конструкцию легкую и прочную, с высокими техническими показателями, конструктор обязан начинать расчеты с первых стадий проектирования. В начале проектирования не следует производить сложных расчетов большой точности. На начальных стадиях известные величины и параметры недостаточно точны и могут изменяться в процессе дальнейшего проектирования. Здесь имеют место приблизительные, предварительные расчеты по упрощенной методике. [c.134] Расчеты в зависимости от их места в процессе проектирования делятся на проектные и проверочные. [c.135] Проектные расчеты применяются для определения исходных данных для установления размеров узлов и деталей несложной конфигурации, причем эти расчеты ведутся по упрощенной методике. Основные этапы проведения проектного расчета составляют упрощенную расчетную схему сил и моментов определяют расчетом их численные значения выбирают материалы по механическим и технологическим свойствам с учетом их стоимости и дефицитности определяют размеры деталей и согласовывают их с данными стандартов вырисовывают детали в сборе и проверяют их на соответствие выбранной конструкции. Если необходимо, конфигурацию детали меняют и расчет повторяют. [c.135] Иногда выгоднее выбирать конструкцию и форму изделия, руководствуясь накопленным опытом по выбору формы и размеров подобных изделий. Затем следует провести проверочный расчет по основным критериям работоспособности, т. е. определить запасы прочности в расчетных сечениях и сопоставить их с допустимыми. Основные этапы проведения проверочного расчета таковы выбор материала по технологическим и прочностным соображениям выбор конструкции, формы и размеров по имеющемуся опыту или согласно простым, приближенным расчетам определение схемы нагрузки и расчет нагрузки определение напряжения в расчетных сечениях принятие решения о соответствии выбранной конструкции детали. Если сечение детали не соответствует критериям прочности, меняют ее размер или конфигурацию и повторяют расчет. Расчетные размеры в опасном сечении увеличивают в тех случаях, когда аналитически невозможно подсчитать технологичес4 ие напряжения, действующие в этих сечениях (литейные и сварочные напряжения, вызванные термообработкой сложной пространственной конструкции, монтажные напряжения и др.). [c.135] К технологическим приемам увеличения прочности можно отнести закалку, поверхностное пластическое деформирование и др. [c.136] Вернуться к основной статье