ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Проектирование оптимальных Конструкций машин из "Основы методологии проектирования машин " Увеличение номенклатуры проектируемых машин, повышение их сложности приводит к резкому возрастанию объема проектных работ. При этом весьма часто имеют место случаи недостаточно глубокой проработки возможных вариантов, что приводит к длительному процессу доработки конструкции и затрате значительных средств, что снижает эффективность производства. [c.138] Повышение качества машин и их эффективности во. многом определяется совершенством процесса проектирования. Одной из главных задач проектирования является создание надежных экономичных машин. [c.138] Характерной особенностью традиционных методов проектирования машин является, во-первых, недостаточный анализ и у зет взаимосвязей между отдельными частями машины, во-вторых, проводимые инженерные расчеты включают неформальные отдельные действия, которые принимает специалист по его субъективному мнению, и, в-третьих, при ручном способе расчета не представляется возможным оценить различные варианты и сопоставить их. [c.138] Все это служит препятствием на пути разработки оптимальных конструкций машин в сжатые сроки. [c.138] За послевоенные годы, по оценке специалистов, сложность продукции машиностроения возросла в среднем в 6 раз. В то же время производительность труда конструкторов существенно не изменилась. [c.138] Эту проблему нельзя решить только увеличением числа проектировщиков. Решение этой проблемы, которая имеет народнохозяйственное значение, возможно при разработке и внедрении системы ав--томатизированного проектирования машин (САПРМ), которая предусматривает широкое использование системного подхода при постановке задач, математических методов и ЭВМ при их решении. Считают, что внедрение системы проектирования машин позволяет сократить продолжительность разработки конструкций в 2—3 раза и одновременно сократить затраты средств на 50—60%. [c.139] Автоматизация проектирования является одной из важнейших государственных задач, решение которой во многом определит технический уровень, качество и эффективность машиностроения. [c.139] САПРМ является качественно новым процессом проектирования машин (деталей), которая требует системного подхода и новых научных разработок. Применение ЭВМ при проектировании машин представляет собой не перевод традиционных формул на машинный язык, а качественно новый процесс. [c.139] Ручное и машинное проектирование — процессы далеко не адекватные. [c.139] При ручном проектировании деление конструкции машины на части и установление связей между ними выражается в неявной форме. При маш нном проектировании эти связи, выделяемые мысленным расчленением, необходимо описывать. [c.139] Автоматизированное проектирование, с одной стороны, требует наличия строгих аналитических зависимостей, а с другой стороны позволяет использовать их наилучшим образом для оптимизации конструкции. Автоматизированное проектирование требует разработки нового программного обеспечения ЭВМ, которое позволяет специалисту вести диалог с ЭВМ. Анализируя данные, выданные ЭВМ, специалист должен принять окончательное решение, подлежащее реализации. [c.139] Важным этапом САПРМ является расчет конструкции. Однако и на этом этапе возникают затруднения, которые объясняются тем, что традиционные закономерности, выраженные в ряде случаев эмпирическими зависимостями, не могут быть использованы при формальном описании задач оптимизации. Требуются новые научные и инженерные разработки. [c.139] Использование средств вычислительной техники вскрыло прежде всего методологическую неподготовленность к постановке и решению задач оптимизации конструкции машин. [c.139] Следовательно, возникают противоречия между новым методологическим подходом к постановке задач проектирования оптимальных конструкций машин и уровнем научных и инженерных разработок. [c.139] Целью САПРМ является автоматизированное получение в кратчайшие сроки при минимальных затратах технической информации для изготовления новых машин на уровне высшей категории качества. [c.140] Процесс автоматизированного проектирования машин можно представить в виде кибернетической схемы (рис. 34). Входом являются исходные данные для проектирования машины (детали), включающие требования эксплуатации и производства. [c.140] Выходом системы являются параметры конструкции машины в виде проектно-конструкторской документации. [c.140] Проектирование представляет собой изыскание оптимального варианта конструкции машины и ее составных частей. Ограничения, накладываемые на процесс проектирования, могут носить технический и организационный характер. К техническим ограничениям относят положения, касающиеся параметров конструкции, а к организационным ограничениям могут быгь отнесены сроки выполнения проектных работ и т. п. [c.140] Содержание исходных данных, ограничений и параметров конструкции рассмотрены выше, и поэтому здесь рассмотрим только содержание обратной связи как части общего процесса оптимизации конструкции. [c.140] В тех случаях, когда полученные параметры конструкции не соответствуют техническому заданию на проектирование, необходимо либо уточнить исходные данные, либо изменить методы расчета и направление разработки конструкции. Не исключается и уточнение ограничений, накладываемых на процесс проектирования. [c.140] Вернуться к основной статье