вход Вход Регистрация



Сложность современных объектов вызывает и сложность задачи проектирования. Они не могут быть решены сразу прямым замыканием входной информации на постоянную концептуальную модель действительности, а требуют развернутого во времени сложного информационного поиска. В этех условиях общая задача распадается на подзадачи, то есть происходит ее декомпозиция. Множественность путей достижения цели проектирования требует рассмотрения не одного, а многих вариантов технического решения, к каждому из которых применяются определенные методы анализа и оценки. Повторное применение методов или алгоритмов проектирования характеризуют еще одну его особенность, званую интерактивностью. Современные методы проектирования должны быть ориентированы на широкое использование ЭВМ, не исключая человека при решении наиболее сложных и творческих задач. Такую особенность называют эргатичностью, имея на внимании умное объединение формализованных (машинных) и неформализованных (человеческих) процедур в процессе проектирования.

Сформулируем основные задачи методологии проектирования с учетом приведенных особенностей методов, которые изучаются ею. Декомпозиция требует логической схемы последовательности действий, наилучшим образом организующей процесс проектирования.

Построение такой схемы будем считать первой задачей методологии проектирования.

Стремление к широкому использованию ЭВМ требует формализации процедур, а это, в свою очередь, требует составления математической модели, как процесса, так и объекту проектирования.

Разработка математических моделей составляет другу, а методы и алгоритмы выполнения проектных процедур – третий задача методологии.

И еще об одной задаче. Оно не вытекает непосредственно со всего прежде изложенного, стоит как бы в стороне, но не теряет от этого своей важности. Речь идет о выборе стадий разработки процесса проектирования. Известно, что ЄСКД предусматривает следующие стадии: техническое задание; техническое предложение; эскизный проект; технический проект; рабочая документация. ДОСТ не обязывает выполнения всех стадий. В практике каждой проектной организации установилась традиционная стадийность. Однако она часто не отвечает увеличенной сложности объектов проектирования. Выбор стадий разработки должен быть гибкими и устанавливаться обосновано, а не традиционно.

Чаще всего выполняют техническое задание, технический проект и рабочую документацию, опуская техническое предложение и эскизный проект. К чему это может привести? Невыполнение работ, предусмотренных техническим предложением, а именно технического и технико-экономического обьяснение целесообразности проектирования, выбора разных вариантов возможных решений, сравнительной оценки решений может привести к тому, что в основу разработки ляжет не лучшее техническое решение. Невыполнение эскизного объема может привести к выбору не оптимальных параметров объекту.

С другой стороны, лишняя стадия связана с непроизводительной затратой времени и трудовых ресурсов. Проблема заключается в том, чтобы научиться обосновано выбирать стадии разработки с учетом сложности объекту, степени его новизны, следствий возможных ошибок при проектировании.

Как всякая действительно научная дисциплина методология проектирования должна содержать основную концепцию, на которой сооружается все ее сооружение. Рассмотрение проектирования из позиций теорий отражения позволил отнести этот процесс к распознаванию объекту, который наилучшим образом отвечает поставленным целям.

Для образности представим: все, что нужное человеку, уже создано и находится на составе. Объекты, которые содержатся на нем, классифицированные за признаками: функциональным, конструктивным, качественным и др. Обращаясь на состав, человек должен осознать свои цели, сопоставить их с признаками и по ним отыскать объект. Можно предположить, что таких объектов окажется более одного (отсутствие объекту исключается начальным условием). В этом случае человек отбирает такой с них, который в найбольшей мерей отвечает поставленным целям. При этом он руководствуется некоторой шкалой оценок.

Распространивши такой поведенческий акт на проектирование, определим его основные компоненты:

А - множество целей;

Р - множество признаков;

X - множество технических решений;

V - множество оценок

Image-06

Рисунок 1.4 Схема основных компонентов проектирования.

 

На рисунке 1.4 показанная схема основных компонентов проектирования. Она есть граф с вершинами, которые означают элементы множества целей, признаков, технических решений и оценок, и с ребрами, которые отображают отношения между элементами.

Пользуясь терминологией теории множеств, проектирование технической системы можно связать с отображением на множество оценок среза произведения бинарных отношений множество целей и множество признаков; множество признаков и множество технических решений. Обозначим через:

A = {a1, a2, ., am} – множество целей;

P = {p1, p2, ., pn} – множество признаков;

X = {x1, x2, ., xk} – множество технических решений;

V = {v1, v2, ., vt} – множество оценок;

Тогда функция проектирования может быть выражена как:

 

где - бинарное отношение между элементами множества A и P;

- бинарное отношение между элементами множества P и X;

При этом

Установить бинарные отношения и - означает указать на те благоустроенные пары декартова произведения, которые находятся в отношении и соответствующие. Бинарное отношение между множествами А и Р при проектировании означает быть средством к достижении цели, а бинарное отношение между Р и X – отвечать признаку. Поскольку каждой цели могут отвечать несколько признаков множества, и подмножество Pi, с которым аi находится в отношении, является срезом через элемент .

Если для проектирования конкретного объекту выбрано подмножество А0 множества целей А, то можно найти срез через А0:

 

(2)

Аналогично найдем:

(3)

где Р0 – срез множества Р по подмножеству А0.

Произведение бинарных отношений:

 

(4)

является множеством благоустроенных пар (а,x), что имеют элемент p множества Р, с которой а находится в отношении , а сам он вступает у отношения с элементом x.

Срез произведения по подмножеству А0 выражается так:

(5)

Отображение среза произведения бинарных отношений на множество оценок означает функцию, которая определена на множестве и принимает значение на множестве V. Каждый элемент множества V при этом есть в общем случае n-мерным вектором, компонентами которого являются стоимостные характеристики, характеристики полезности и др.

Выражение (1) можно рассматривать как целевую функцию проектирования, которую в результате выполнения определенных операций необходимо оптимизировать:

(6)

 

Случайные новости

Глава 11. Цилиндрические зубчатые передачи с зацеплением М. Л. Новикова

11.1. Особенности передачи.

В зацеплении Новикова, разработанному в 1954 году, линейный контакт зубцов заменены точечным, который после непродолжительной приработки зубцов превращается в локальный контакт по поверхности. Самое простое это обеспечить, если очертить профили зубцов дугами круга. При этом зубцы одного колеса делают выпуклыми, а второго – вогнутыми. На рис. 11.1,а показанная схема зацепления Новикова, в котором торцевые профили 1 и 2 очерчены дугами кругов с радиусами r1 и r2. Эти профили входят в контакт в точке К, которая не совпадает с полюсом зацепления Р. При обращении колес с такими профилями зубцов точка контакта движется вдоль зубцов и находится на одинаковом расстоянии РК = const от полюсной линии, то есть линия зацепления параллельная полюсной линии (которая в свою очередь параллельная осям обращения колес).

 

Рис. 11.1 Схема зацепления

Торцевой коэффициент перекрытия ea=0. Чтобы обеспечить непрерывность зацепления и стабильность передаточного числа, зубчатые колеса с зацеплением Новикова выполняют косозубыми с основным коэффициентом перекрытия eр > 1.

Линия зацепления в передачах Новикова может размещаться к полюсной линии и за ней ( по направлению обращения ведущего колеса). В первом случае передача называется д о п о л ю с н о й (рис. 11.1, б), а во второму – з а п о л ю с н о й (рис. 11.1, а). В зависимости от того, какое колесо есть ведущим, одна и та же самая передача может иметь к – и заполюсное зацепление.

Если профиль зубцов изготовить выпукло – вогнутым, зубцы могут зацепляться к и за полюсом. Такую передачу называют дозаполюсной (рис. 11.1, в). Она имеет две линии зацепления, которые проходят через точки а и бы. Зубчатые колеса с дозаполюсным зацеплением можно нарезать одним инструментом.

Поскольку радиусы кривизны профилей зубцов r1 и r2 очень близкие по значению, то после приработки зубцы контактируют на значительной части своей высоты. В свою очередь, вследствие больших радиусов кривизны винтовых покрытий косых зубцов, их контакт распространяется и на некоторую часть длины зубцов. Особенно большую плоскость контакта имеют дозаполюсные передачи.

Во время обращения колес поверхность контакта зубцов движется вдоль линии зацепления со скоростью

nх = n ctg b , (11.1)

где n - круговая скорость; b - угол наклона линии зубцов.

Если скорость nх большая, то образуются благоприятные условия для возникновения масляной пленки значительной толщины между зубцами, то есть возникают условия жидкостного трения.

Таким образом, передачи Новикова, особенно дозаполюсные, имеют в 1.5... 2 высшую несущую способность, возвышенное значение КПД и стойкость против срабатывания по сравнению с эвольвентними.

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру