Вариант 3 - ВГТУ -ВОЛГОГРАД - КР - МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ

КАФЕДРА «АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ» 

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ»

Вариант 3

_

ПОЛНОЕ ЗАДАНИЕ В ДЕМО ФАЙЛЕ

ЧАСТЬ ДЛЯ ПОИСКА НИЖЕ:

1. Цель работы

1) изучение основных понятий, использующихся в области проекти-рования и изобретательства, получение практических навыков описания технической системы (ТС)на начальных этапах проектирования;

2) изучение принципов идеальности и анализ, выявление достоинств и недостатков в конструкциях ТС.

3) изучение понятия «техническое противоречие», поиск технических противоречий в конструкциях ТС;

2. Теоретическая часть

2.1. Основные понятия

Техническая система (ТС) – искусственно созданное материальное единство взаимосвязанных элементов, имеющее целью своего функциони-рования удовлетворение некоторой потребности окружения (человека, об-щества или окружающих ТС).

Вместе с термином «техническая система» в проектировании часто используются похожие по смысловому содержанию термины – «техниче-ский объект», «техническое решение», «устройство», а также более кон-кретные названия – машина, аппарат, прибор, сооружение и т. п.

Процесс создания ТС всегда распадается на две основные стадии – проектирование и изготовление.

Проектирование – процесс, заключающийся в получении и преобра-зовании исходного описания ТС в окончательное описание на основе вы-полнения комплекса работ исследовательского, расчетного и конструктор-ского характера. Проектирование включает в себя разработку технического задания и его реализацию в виде проектной документации.

Техническое задание представляют в виде некоторых документов (спецификаций), и оно является исходным (первичным) описанием ТС.

Проект – комплект документации, который содержит достаточные сведения для изготовления ТС в заданных условиях. Эта документация представляет собой окончательное описание ТС.

При проектировании ТС поставленные цели достигаются путем по-следовательного и/или параллельного решения некоторого множества за-дач. При этом необходимо правильно формулировать эти задачи, так, что-бы их решение вело к созданию системы.

В результате решения проектных задач могут возникать альтернатив-ные варианты, из которых приходится выбирать лучшие, то есть осу-ществлять процессы принятия решений.

Проектирование, при котором все проектные решения или их часть получают путем взаимодействия человека и ЭВМ, называют автоматизи-рованным.

4

2.2. Описание технического решения

На начальных этапах проектирования варианты исполнения устройств, приборов, аппаратов и других ТС называют техническими ре-шениями. Понятие «техническое решение» получило также очень широкое распространение в области патентного права и изобретательства, где выра-ботаны четкие правила его описания.

Знание этих правил является очень важным для инженера-изобретателя, так как в патентах на изобретения и полезные модели необ-ходимо делать описание нового технического решения. Это описание должно содержать следующую информацию о проектируемой системе:

1) перечень основных элементов;

2) взаимное расположение элементов в пространстве;

3) способы и средства соединения элементов между собой;

4) последовательность взаимодействия элементов во времени;

5) особенности конструктивного исполнения элементов (геометриче-ская форма, материал, и т. п.)

6) принципиально важные соотношения параметров для устройства в целом или отдельных его элементов.

В зависимости от вида рассматриваемой ТС элементом может быть часть детали, деталь, узел, блок, агрегат.

Описание технического решения устройства начинают с описания его конструкции в статическом состоянии. Текст описания поясняется графи-ческими изображениями. При этом на графических изображениях не должно содержаться обозначений тех конструктивных элементов, которые не приводятся в описании, а одна и та же деталь на разных рисунках долж-на обозначаться одной и той же цифрой. Нумерация элементов произво-дится по мере указания их в тексте.

Все детали и узлы устройства должны быть даны не путем простого перечисления, а в их взаимосвязи, например: «Электродный узел, содер-жащий электрод 1, установленный внутри полого охлаждаемого цилиндра 2 и соединенный с ним прижимным кольцом 3».

После описания устройства в статике необходимо описать его работу (динамику), ссылаясь при этом на цифровые обозначения на чертежах. Описание работы устройства должно показать его работоспособность. Не допускаются ссылки на узлы, детали, приборы, конструкция которых не-понятна. Необходимо давать подробное описание таких конструктивных элементов.

Ниже дается пример описания технического решения магнитогидро-динамического толкателя (рис.1), используемого для привода тормозных устройств.

Описание конструкции. Магнитогидродинамический толка-тель состоит из корпуса 1 (рис. 1) в нижней части которого помещена ка-

5

тушка 2 электромагнита постоянного тока с якорем-поршнем 3, имеющего возможность продольного перемещения внутри выполненной из немаг-нитного материала направляющей трубы 4 гидроцилиндра, штока 5 с вто-ричным поршнем 6, масляного резервуара 7, клеммной колодки 8, соеди-нительной трубки 9, обратного клапана 10, регулировочного винта 11 и клапана 12.

Описание работы. При включении электрического тока катушка 2 втягивает якорь поршень 3, вытесняя жидкость из полости А в простран-ство под вторичный поршень, поднимая его шток 5 на высоту, определяе-мую соотношением h2 = h1 (D1 /D2)2. При обратном ходе полость А подпи-тывается дополнительно из масляного резервуара 7 через клапан 10, обеспечивающего одностороннее перетекание жидкости из полости Б в полость А. Регулировкой винта 11 клапана 12 осуществляется изменение времени хода штока 5 от 0,8 до 6 секунд.

Таким образом, техническое решение – это основная идея, на основе которой разрабатывается конструкция ТС или отдельных ее элементов (аг-регатов, узлов, деталей), описанная согласно вышеприведенным правилам.

Рис. 1

6

2.3. Функция технической системы

Общим качеством, присущим всем ТС, является то, что они имеют некоторую полезность для общества или отдельного человека. Полезность или потребность оценивается через результат, который достигается за счет определенного действия ТС. Возможное действие системы, ради которого осуществляется ее создание, называется функцией ТС. В общем случае си-стема может иметь некоторое множество таких действий (функций).

Термин «функция» впервые был введен в 1692 году математиком Готфридом Вильгельмом Лейбницем. Наиболее полное представление о функции заключается в рассмотрении ее как некоторого соответствия. Ла-тинское слово functio также еще понимается как исполнение, совершение, отображение. В связи с этим данный термин стал использоваться и в обла-сти техники по отношению к ТС и их элементам.

Функция ТС – это ее свойство, которое определяется через действие, оказываемое данной системой на внешний, по отношению к ней, объект при соблюдении заранее определенных условий и ограничений.

Функция ТС формулируется в виде трехкомпонентного вербального (словесного) описания

F = d + G + H,

где d – описание действия, выполняемого ТС; G – описание множества объ-ектов, на которые направлено действие d; Н – описание множества условий и ограничений, при которых выполняется действие d.

Условия и ограничения могут накладываться на:

1) действие ТС;

2) внешние объекты, на которые направлено действие;

3) параметры внешней среды, при которых выполняется действие;

4) неспецифицированные действия ТС и ее элементов ( т. е. на побоч-ные действия, не относящиеся к функциям системы, например, ограниче-ния, накладываемые на уровень шума, радиации, концентрации вредных примесей и. т. п.).

Большинство современных ТС являются многофункциональными, по-этому главным признаком таких систем является наличие нескольких дей-ствий ради которых осуществляется разработка ТС.

Понятие «функция» применяется не только к ТС в целом, но и к от-дельным ее элементам. В этом случае объектами, на которые направлено действие элемента, являются другие элементы той же системы, а также внешние по отношению к ТС объекты. Иногда функция одного или не-скольких элементов может совпадать с функцией самой системы и направ-лена на внешние по отношению к ТС объекты. Такие элементы называют главными элементами.

Практика использования этого определения показывает, что действие d обычно описывают с помощью таких понятий, как «изменение...», «из-

7

мерение...», «сохранение...», где вместо точек подставляется конкретное свойство объекта, на который направлено это действие. Часто с целью придания этим фразам более естественного звучания их части объединяют в одно слово. Например, «изменение положения в пространстве» – «транс-портировка», «увеличение температуры» – «нагрев», «сварка», «резка», «уменьшение скорости» – «торможение» и т. п. В тех случаях, когда ин-формация об условиях реализации функции системы очевидна или она может быть реализована в любых условиях, третий компонент в описании функции может быть опущен.

Примеры описания функции.

1. Тахометр: d – измерение числа оборотов; G – множество различных твердых тел вращения; H – условия и ограничения, накладываемые в зави-симости от принципа действия, например подключение к источнику элек-трической энергии и механическая связь с вращающимся телом.

2. Технологический лазер: d – сварка; G – множество различных ме-таллических заготовок или предметов; H – множество физических пара-метров и условий, при которых достигаются оптимальные условия сварки.

3. Грузовой автомобиль: d – транспортировка; G – множество воз-можных грузов; H – множество технических параметров и условий, при которых возможна транспортировка грузов.

2.4. Идеальное техническое решение и принципы идеальности

Развитие ТС идет в определенной логической последовательности. Их новые конструкции стремятся достичь своего идеала. Многие трудные творческие задачи только потому трудны, что в них содержатся требова-ния, противоречащие основному закону развития техники – закону повы-шения степени идеальности.

Для теории проектирования и изобретательства очень важное значение имеет понятие идеальной модели. Идеальная модель играет роль маяка, ука-зывающего путь, в направлении которого нужно совершенствовать ТС.

Система, разработанная на основе идеальной модели, не должна иметь веса и размеров, не должна затрачивать энергию, должна работать без потерь времени и при этом полностью выполнять возложенные на нее функции. Несмотря на некоторую фантастичность это понятие доказало свою полезность и продуктивность. Оно позволяет выделить особенно-сти, свойства и функции, улучшение которых соответствует тенденциям развития данной ТС.

В каждом конкретном случае нужно уметь сформулировать идеаль-ную модель будущего изделия. Для облегчения разработки идеальной мо-дели были сформулированы принципы идеальности, подсказывающие, ка-кой должна быть конструкция системы, чтобы она соответствовала законам развития техники.

8

Принципы идеальности.

1. Принцип «получить даром». Необходимо получать полезный ре-зультат от действия или средства без самого действия или средства.

Во многих магазинах Европы торговые залы обогреваются теплом, выделяемым холодильниками, в которых хранятся продукты. В соответ-ствии с этим же принципом ведутся работы по использованию возобновля-емых видов энергии: солнечной, ветра, волн, приливов, тепла недр Земли.

При реализации этого принципа идеальности эффективно использу-ются возможности надсистемы для реализации возложенной на ТС функ-ции, при этом увеличивается число связей ТС с надсистемой.

2. Принцип «ничего лишнего». В каждый момент времени и в каждой точке пространства в ТС должны быть только те свойства и взаимодей-ствия, которые необходимы для получения полезного результата

Этот принцип ориентирует на создание ТС, лишенных избыточности. В соответствии с ним происходит разрешение присущих системе техниче-ских противоречий в пространстве и во времени.

Например, крыло современного сверхзвукового истребителя состоит из керамических, титановых, дюралевых и углепластиковых деталей, каж-дая из которых оптимальным образом соответствует условиям работы этой части ТС.

В соответствии с этим же принципом осуществляется переход от «статичных» систем к «динамичным». «Динамизм» ТС может быть разно-го уровня; от опускающегося стекла автомобиля до двигателя внутреннего сгорания с изменяющимся объемом цилиндра, обеспечивающим перемен-ную мощность при постоянной оптимальной степени сжатия. Товарный железнодорожный состав универсален благодаря тому, что для каждого рейса и требуемого набора грузов он приспосабливается за счет примене-ния набора специализированных элементов – вагонов.

3. Принцип «из лишнего – максимальную пользу». Необходимо макси-мально использовать имеющиеся свойства и взаимодействия элементов ТС и ее окружения, устранять потери и отходы.

Третий принцип идеальности ориентирует на максимальное исполь-зование всех резервов системы. Он применяется наиболее часто, посколь-ку совершенно не избыточных систем не бывает. Этот принцип тесно свя-зан с первым, который можно рассматривать как применение третьего на уровне надсистемы. Основные формы реализации этого принципа иде-альности таковы:

использовать неполезные выходы подсистем и элементов – «отходы»;

использовать скрытые (побочные) свойства частей ТС, в том числе довести степень загрузки частей системы до максимума;

вместо введения в систему новых элементов использовать видоизме-нения имеющихся элементов или внешней среды за счет введения добавок, воздействия полями, изменения формы и т. п.;

9

максимально использовать пространство за счет увеличения числа из-мерений (в частности, осуществить переход «точка – линия – поверхность – объем») и обратную сторону поверхности в объектах;

максимально использовать время за счет повышения непрерывности процессов, холостых и промежуточных ходов и пауз;

снижать потери энергии, в частности, за счет уменьшения числа пре-образований энергии в системе.

В целом реализация третьего принципа идеальности ведет к повыше-нию универсальности элементов системы.

4. Принцип «получить сразу, мгновенно». Необходимо доводить до минимума затраты времени на получение полезного результата.

Этот принцип соответствует повышению эффективности происходя-щих в системе процессов. Основной путь его реализации, кроме интенси-фикации процессов, – сокращение числа операций и совмещение их в про-странстве и во времени. Например, соединение перемещения веществ с переработкой, что в настоящее время считается одним из основных направлений развития связующих (транспортирующих) систем. Если сов-мещение в пространстве невозможно, то оно осуществляется во времени, что равносильно переходу от последовательных операций к параллельным, от циклических процессов к непрерывным.

Довольно эффективно принципы идеальности используются при разрешении технических противоречий, обострение которых было свя-зано с недопустимым ростом затрат на улучшение функционирования ТС. Если, к примеру, в систему требуется ввести какой-то дорогостоя-щий элемент, то эффективность ТС при этом можно сохранить (или да-же увеличить) за счет максимального использования всех явных и скры-тых свойств этого элемента.

Принципы идеальности можно эффективно применять и при анализе уже функционирующих систем. Он позволяет установить отступления конструктивной организации системы от идеальной, а также выявить ре-зервы повышения эффективности ТС. Так формулируются изобретатель-ские задачи, требующие решения.

2.5. Технические противоречия

ТС обладают свойством целостности, поэтому попытки улучшения одной части (функции, свойства) системы путем использования извест-ных технике средств зачастую приводят к недопустимому ухудшению других частей (функций, свойств) системы. Так возникает техническое противоречие.

Важнейшей особенностью всякой изобретательской задачи является необходимость решения одного или более технических противоречий, присущих улучшаемой технической системе. Решить изобретательскую задачу – значит выявить и устранить техническое противоречие.

10

Техническое противоречие – это взаимоисключающие требования, предъявляемые к элементу системы, состоящие в том, что один из харак-теризующих его параметров должен иметь два различных значения.

Параметр элемента системы, который упоминается в этом определе-нии, называется узловым параметром, а характеризуемый им элемент – узловым элементом.

Для всех технических противоречий, которые встречаются в реаль-ной практике, можно предложить единую форму записи – обобщенную формулу, которая имеет следующий вид:

<p> ДОЛЖЕН БЫТЬ <A>, ЧТО ПОЗВОЛИТ <C> <Y1>

<p> ДОЛЖЕН БЫТЬ <В>, ЧТО ПОЗВОЛИТ <D> <Y2>

где p – имя узлового параметра, например, «длина», «скорость», «темпе-ратура», «напряжение», «плотность», «давление» и т. п.;

Y1, Y2 – наименования противоречивых показателей качества ТС.

A, В – значения узлового параметра, которые обеспечивают требуемое изменение показателей качества ТС Y1 и Y2. При формулировке противоречия они заменяются словами «как можно больше», «как можно меньше», «более p*», «менее p*», «около p*», где p* – определенное значение узлового параметра. Чаще всего на прак-тике встречаются именно такие, «нечеткие» значения узлового па-раметра. Однако можно использовать и его точные значения;

C, D – требуемые направления изменений показателей качества Y1 и Y2. Для показателей качества, которые необходимо увеличивать, что-бы улучшить ТС, они заменяются словами «увеличить». А для по-казателей, которые нужно уменьшать (с той же целью), они заме-няются словами «уменьшить» или «уменьшить до нуля».

Понятие технического противоречия и формы его описания можно пояснить на ряде примеров из различных областей техники.

Пример 1. Любой металлообрабатывающий станок характеризу-ется такими показателями, как максимальный размер обрабатываемой де-тали L и габаритами. Первый из этих показателей желательно увеличи-вать, а второй – уменьшать, причем оба они пропорциональны характерному размеру рабочей зоны станка l.

На основании этого можно сформулировать следующее техническое противоречие:

характерный размер рабочей зоны станка ДОЛЖЕН БЫТЬ как можно больше, ЧТО ПОЗВОЛИТ увеличить максимальный размер обрабатываемой детали;

характерный размер рабочей зоны станка ДОЛЖЕН бЫТЬ как можно меньше, ЧТО ПОЗВОЛИТ уменьшить его габариты.

11

Пример 2. Для получения рентгеновского снимка легких человека используется флюорографическая установка. Чем больше мощность рент-геновского излучения установки n, тем выше качество снимка A. Однако за это приходится расплачиваться высокой дозой облучения пациента B. Показатель А желательно увеличить, а показатель В – уменьшить, поэто-му можно записать следующее техническое противоречие:

мощность рентгеновского излучения ДОЛЖНА БЫТЬ как можно больше, ЧТО ПОЗВОЛИТ увеличить качество снимка, получаемого с помощью флюорографической установки;

мощность рентгеновского излучения ДОЛЖНА БЫТЬ как можно меньше, ЧТО ПОЗВОЛИТ уменьшить дозу облучения пациента.

Из приведенных примеров следует, что для одновременного улучше-ния каких-либо двух противоречивых показателей системы необходимо заменить соответствующий им узловой элемент объектом, удовлетворя-ющий требованиям, зафиксированным в техническом противоречии. В этом случае говорят, что противоречие устранено, и тем самым решена изобретательская задача.

Пример 3. Конструкция двигателя характеризуется такими пара-метрами, как «ход поршня» и «диаметр цилиндра». Крутящий момент длинноходного двигателя является следствием достаточно большого пле-ча рычага, на котором прилагается усилие от длинного шатуна, и именно это позволяет ему развивать высокое тяговое усилие.

Короткоходный двигатель может работать при более высоких скоро-стях, чем длинноходный того же объема, и, следовательно, за определен-ный промежуток времени происходит большее количество рабочих хо-дов, что позволяет повысить мощность двигателя.

Принимая во внимание эти рассуждения, можно сформулировать следующее техническое противоречие:

ход поршня ДОЛЖЕН БЫТЬ больше величины диаметра цилиндра, ЧТО ПОЗВОЛИТ увеличить крутящий момент дви-гателя;

ход поршня ДОЛЖЕН БЫТЬ меньше величины диаметра цилиндра, ЧТО ПОЗВОЛИТ увеличить мощность двигателя.

Пример 4.В конструкции пули различают головную, ведущую и хвостовую части. Головная часть современной винтовочной пули имеет коническую вытянутую форму. Чем больше скорость пули, тем длиннее должна быть ее головная часть, так как вытянутый конический носик пули имеет меньшее аэродинамическое сопротивление при полете в воздухе.

Назначение ведущей части – придать пуле надежное направление и вращательное движение, а также плотно заполнить канавки нарезов канала ствола для того, чтобы устранить возможность прорыва пороховых газов.

12

Для лучшего направления движения пули по каналу ствола и для уменьшения вероятности срыва с нарезов выгоднее иметь большую длину ведущей части, к тому же при ее большей длине повышается кучность боя. Это позволяет сформулировать техническое противоречие:

длина головной части пули ДОЛЖНА БЫТЬ около 3,5 калибра оружия, ЧТО ПОЗВОЛИТ увеличить дальность при-цельной стрельбы (за счет снижения аэродинамического сопротивления);

длина головной части пули ДОЛЖНА БЫТЬ как можно меньше, ЧТО ПОЗВОЛИТ увеличить кучность стрельбы (за счет увеличения направляющей части пули).

Таким образом, технические противоречия позволяют увидеть те части конструкции ТС, которые не позволяют ее улучшить и сформули-ровать изобретательские задачи, требующие решения.

3. Порядок выполнения работы

1. Выбор и описание технического решения ТС.

Варианты заданий для контрольной работы (20 вариантов) выбирают-ся по двум последним цифрам зачетной книжки (например, вариант 02 при последних цифрах 02, 22, 42, 62, 82, вариант 12 при цифрах 12, 32, 52, 72, 92) и т. д. В каждом варианте дается описание ТС (устройства, механизма), требующего конструктивной доработки.

Варианты заданий контрольной работы

№ вар.

Наименование

устройства

Стра-ница

Рису-нок

Литература

1

Гидромуфта

192

78

1. Гавриленко Б.А., Минин В.А., Рожде-ственский С.Н. Гидравлический привод. М.: Машиностроение, 1988. - 502 с.

2

Предельная

гидромуфта

248

248

1. Гавриленко Б.А., Минин В.А., Рожде-ственский С.Н. Гидравлический привод. М.: Машиностроение, 1988. - 502 с.

3

Аксиально-поршневой насос

372

206

1. Гавриленко Б.А., Минин В.А., Рожде-ственский С.Н. Гидравлический привод. М.: Машиностроение, 1988. - 502 с.

4

Приспособление к зубо-долбежному станку

273

2. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков / Справочник. М.: Машиностроение, 1971. - 384 с.

5

Электромагнитная

плита

22

9

3. Григорьев С.П. Лекально-инструмен-тальные работы. М.: Машиностроение, 1976. -232 с.

13

№ вар.

Наименование

устройства

Стра-ница

Рису-нок

Литература

6

Универсальное приспо-собление для одновремен-ного профилирования участков круга

84

79

3. Григорьев С.П. Лекально-инструмен-тальные работы. М.: Машиностроение, 1976. -232 с.

7

Центрифуга

176

121

4. Конструкция, расчет и проектирова-ние локомотивов: Учебник для вузов / Под ред. А.А. Камаева. - М.: Машино-строение, 1981. - 351 с.

8

Приспособление для точе-ния больших сфер

57

58б

5. Маликов Ф.П. Секреты токарного ма-стерства. М.: Машиностроение, 1990. - 128 с.

9

Приспособление для виб-роточения и вибровыгла-живания

104

87

5. Маликов Ф.П. Секреты токарного ма-стерства. М.: Машиностроение, 1990. - 128 с.

10

Приспособление для за-точки по радиусу

115

41

6. Попов С.А., Дибнер Л.Г., Каменкович А.С. Заточка режущего инструмента. М.: Высш. школа, 1970. - 320с.

11

Универсальная головка

116

42

6. Попов С.А., Дибнер Л.Г., Каменкович А.С. Заточка режущего инструмента. М.: Высш. школа, 1970. - 320с.

12

Шлифовальный шпиндель

179

85

6. Попов С.А., Дибнер Л.Г., Каменкович А.С. Заточка режущего инструмента. М.: Высш. школа, 1970. - 320с.

13

Электрогидравлический механизм управления

35

2.10

7. Свешников В.К. Станочные гидро-приводы: Справочник. - 3-е изд. пере-раб. и доп. - М.: Машиностроение, 1995. - 448 с.

14

Высокомоментный ради-ально - поршневой гидро-мотор

65

3.9

7. Свешников В.К. Станочные гидро-приводы: Справочник. - 3-е изд. пере-раб. и доп. - М.: Машиностроение, 1995. - 448 с.

15

Гидроклапан давления

108

5.2

7. Свешников В.К. Станочные гидро-приводы: Справочник. - 3-е изд. пере-раб. и доп. - М.: Машиностроение, 1995. - 448 с.

16

Фильтр типа ФГМ

273

7. Свешников В.К. Станочные гидро-приводы: Справочник. - 3-е изд. пере-раб. и доп. - М.: Машиностроение, 1995. - 448 с.

17

Устройство для подачи СОЖ при наружном круг-лом и плоском шлифова-нии

143

96а, б, в

8. Худобин Л.В., Бердичевский Е.Г. Техника приминения смазывающе-охлаждающих средств в металлообра-ботке. М.: Машиностроение, 1977. – 189 с.

18

Устройство для подачи СОЖ при наружном круг-лом и плоском шлифова-

143

96г, д, е

8. Худобин Л.В., Бердичевский Е.Г. Техника приминения смазывающе-охлаждающих средств в металлообра-

14

№ вар.

Наименование

устройства

Стра-ница

Рису-нок

Литература

нии

ботке. М.: Машиностроение, 1977. – 189 с.

19

Устройство для очистки и подачи СОЖ на внутри-шлифовальном станке

145

98

8. Худобин Л.В., Бердичевский Е.Г. Техника приминения смазывающе-охлаждающих средств в металлообра-ботке. М.: Машиностроение, 1977. – 189 с.

20

Устройство для подачи СОЖ гидроаэродинамиче-ским способом

151

106

8. Худобин Л.В., Бердичевский Е.Г. Техника приминения смазывающе-охлаждающих средств в металлообра-ботке. М.: Машиностроение, 1977. – 189 с.

При желании студент может самостоятельно выбрать устройство и со-гласовать свой выбор с преподавателем на одной из консультаций. В этом случае устройство должно относиться к предметной области автоматиза-ции технологических процессов и производств в машиностроении. Напри-мер, можно выбирать устройства для автоматического контроля размеров деталей, конструкции захватов промышленных роботов, устройства для ориентирования деталей, загрузочные устройства и т. п.

Результатом выполнения этого раздела является описание выбранного устройства в соответствии с правилами описания технических решений (см. п. 2.2). При этом графические изображения должны быть выполнены карандашом с использованием линейки и циркуля (сканировать изображе-ния не допускается!).

2. Описание функции ТС.

Определить функцию/функции ТС и сделать ее/их полуформализо-ванное описание согласно п. 2.3.

3. Анализ ТС на соответствие принципам идеаль-ности. Выявление достоинств и недостатков.

Провести анализ конструктивной организации ТС и наиболее зна-чимых ее элементов на предмет отклонения от принципов идеальности. Выбор наиболее значимых элементов следует согласовать с преподава-телем.

В случае соответствия принципу выполняется словесная формули-ровка достоинства конструкции или элемента конструкции и заполняет-ся таблица 1.

Таблица 1

Список достоинств ТС и наиболее значимых элементов ее конструкции

№ п/п

Формулировка достоинства

Номер принципа идеальности

15

В случае невыполнения принципа следует подумать, что мешает ре-ализации принципа в данной конструкции и что требуется сделать для устранения обнаруженного затруднения. Сформулировать данное несоот-ветствие принципу идеальности как недостаток в словесной форме и за-полнить таблицу 2.

Таблица 2

Список недостатков ТС и наиболее значимых элементов ее конструкции

№ п/п

Формулировка недостатка ТС или ее элемента

Номер принципа идеальности

4. Выявление технических противоречий.

Для выявления технических противоречий рекомендуется пользовать-ся дополнительной литературой и патентным фондом, где описаны подоб-ные ТС, а также приводится анализ их достоинств и недостатков.

Определить узловые параметры «проблемных» элементов конструк-ции и установить их влияние на показатели качества ТС. В том случае, ко-гда один и тот же параметр элемента должен принимать два различных значения (чтобы улучшить разные показатели качества ТС), формулирует-ся техническое противоречие и записывается согласно обобщенной фор-муле, приведенной в теоретической части.

Для выполнения этого раздела требуется найти не менее пяти – шести технических противоречий и правильно их сформулировать.

4. Содержание контрольной работы

1. Описание технического решения устройства (описание конструк-ции, работы и графическое изображение).

2. Полуформализованное описание функции/функций выбранного устройства.

3. Списки достоинств и недостатков конструкции ТС.

4. Формулировка обнаруженных технических противоречий (не менее пяти противоречий).

5. Контрольные вопросы

1. Дать определение понятий «техническая система», «проект», «про-ектирование», «функция технической системы».

2. Как осуществляется полуформализованное описание функции ТС? Привести примеры описания функции.

3. Перечислить признаки, которые могут содержаться в описании тех-нического решения?

16

4. Какие правила используются для описания технического решения при подаче заявок на патенты на изобретения и полезные модели?

5. Для каких целей используется понятие «идеальное техническое ре-шение? Дать определение известных принципов идеальности.

6. Привести примеры реализации принципов идеальности в области техники.

7. Дать определение понятия «техническое противоречие» и привести обобщенную формулу его описания. Привести примеры технических про-тиворечий.