Изолирующие дыхательные аппараты и основы их проектирования. Гудков С.В - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

венный или зарубежный прототип (аналог), технические показатели которого находятся на высоком уровне. Конструктивная
преемственность предусматривает критический подход проектанта как к техническому заданию, так и к аппаратам-аналогам,
рекомендованным в качестве прототипа.
Конструктивная преемственность не является простым или масштабированным переносом той или иной системы кон-
струкции, так как учитывает возможность использования в разрабатываемой конструкции новых, более совершенных техни-
ческих средств. В большинстве случаев при этом выполняют весь комплекс проектных и поверочных расчетов, определяю-
щих параметры системы, т.е. выполняют параметрический синтез.
На начальных стадиях проектирования особое внимание необходимо уделять выбору структуры и основных параметров
проектируемого изделия. Это обусловлено тем, что принятые на стадии проектирования решения в дальнейшем практически
определяют все основные свойства изделия. Параметрический синтез должен обеспечивать получение оптимальных пара-
метров новой разработки.
Конструктивная преемственность – это использование при проектировании предшествующего опыта всего полезного,
что есть в существующих конструкциях ИДА. Изначально важно изучение исходных материалов при разработке новой кон-
струкции. Основная задача заключается в правильном выборе параметров аппарата. Частные конструктивные ошибки ис-
правимы в процессе изготовления и доводки изделия. Ошибки же в параметрах и в основном замысле не поддаются исправ-
лению и ведут к провалу конструкции. На этом этапе не следует щадить ни времени, ни усилий на изыскания. Необходимо
изучить опыт выполненных зарубежных и отечественных образцов, провести сравнительный анализ их достоинств и недос-
татков, выбрать правильный аналог и прототип, выяснить тенденции развития в подобных изделиях. Важным условием пра-
вильного проектирования является наличие фонда справочного конструктивного материала, а также обязательно системати-
ческое углубленное изучение отечественной и зарубежной литературы и патентов. Все это можно резюмировать одной фор-
мулой: при создании нового конструктор должен «смотреть вперед, оглядываться назад и озираться по сторонам». Направ-
ление конструктивной преемственности не означает ограничения творческой инициативы, только не следует изобретать уже
изобретенное и помнить правило, сформулированное еще в начале ХХ века Гюльднером: «меньше изобретать, больше кон-
струировать». Конструктор всегда должен работать над собой, пополнять запас конструктивных решений. Опытный конст-
руктор всегда подметит и мысленно сфотографирует интересные конструктивные решения даже в чужих по профилю аппа-
ратах, в любых попадающих в поле зрения механизмах.
Начальный процесс разработки начинается с компоновки аппарата и зависит от опыта, навыков и способностей конст-
руктора. Основные закономерности: выяснение на первых этапах только основных элементов и игнорирование подробно-
стей; рассмотрение нескольких вариантов и выбор наилучшего на основе сопоставления конструктивной, технологической и
эксплуатационной целесообразности; параллельные с проектированием ориентировочные расчеты на прочность, жесткость,
долговечность; придание технологичности разработки, последовательное проведение унификации и стандартизации; рас-
смотрение всех элементов на эксплуатационную надежность.
Метод конструкторской преемственности целесообразно использовать вместе с методами трансформации и инверсии,
предполагающими преобразование или обращение функций системы или ее элементов.
Эвристика
– метод генерации идей, в частности, основанный на использовании определенной системы наводящих во-
просов. При конструировании эти вопросы могут быть отнесены, например, к обсуждению свойств прототипа создаваемого
нового аппарата, его отдельных функциональных систем или элементов и относятся ко всем показателям качества – от пока-
зателей назначения, надежности и т.д. до показателей безопасности. Цель такого подхода – побуждение творческой активно-
сти конструктора, его эффективное и целенаправленное включение в поиск новых решений. Предполагают, что при исполь-
зовании этого метода проектант хорошо знаком с техническим заданием на дыхательный аппарат, принципом его действия,
конструкцией, расчетной схемой, технической литературой, эксплуатационными данными и пр.
Обсуждают недостатки конструкции прототипа по основным показателям качества и устанавливают пути их улучше-
ния, например, интенсификацией, модификацией, унификацией и т.д. По отношению к изделию в целом и его каждой функ-
циональной системе и элементу исследуют вопрос: каково должно быть воздействие, чтобы улучшился показатель качества
проектируемого изделия? К эвристическому методу поиска новых идей относится так называемая
мозговая атака
.
Цель моз-
говой атаки при конструировании – стимулировать быстрое генерирование большого числа новых решений. С этой целью
отбирают группу компетентных лиц, перед которым ставят определенную задачу, причем оговаривают, что для решения
принимают любые идеи, критика которых запрещается. При проведении сеанса мозговой атаки (длительность около 0,5 ч)
идеи высказывают вслух и фиксируют; при этом происходят комбинация, усовершенствование и обогащение высказывае-
мых предположений. Предпочтительно записывать идеи на отдельных карточках, которые впоследствии классифицируют по
направлениям, а предложения оцениваются специалистами.
Метод эвристик удобно применять при создании принципиально нового дыхательного аппарата. Здесь выполняют раз-
работку, перебор и оценку ряда вариантов, в которых используют найденные решения. Если число предлагаемых новых ре-
шений (факторов решения) значительно, причем они относятся к различным уровням проектируемого объекта (например,
несколько вариантов систем поглощения диоксида углерода, систем кондиционирования ГДС.), то общее число вариантов
конструкции становится очень большим и для отбора рациональных вариантов следует использовать упорядоченный поиск
.
Сущность такого поиска близка по сути к задачам дискретной целочисленной оптимизации, как правило, многокритериаль-
ной.
Упорядоченный поиск, проведенный в полном объеме, позволяет найти оптимальное решение; обычно в этом случае
используют ЭВМ. В простых случаях, при сравнительно малом числе факторов решения, ограничиваются более простыми
методами выбора вариантов сочетания новых решений, например, интуитивным или построением дерева решений. В по-
следнем случае, представляющем собой упрощенный способ упорядоченного поиска, указывают варианты объектов выбора
по уровням или функциональным группам, дают их сравнительную оценку в баллах и формируют путь через объекты, обес-
печивающий наивысшую суммарную оценку. Факторы решения, входящие в этот путь, образуют искомый вариант конст-
рукции.
Компоновку отдельных элементов и систем в корпус аппарата выполняют с использованием блочно-иерархического
принципа с переходом от общего к частному. Первоначально, на этапе эскизного проектирования, компонуют основную
схему, общую конструкцию аппарата. Разрабатывают несколько компоновочных вариантов, т.е. выбирают и вычерчивают
схемное решение дыхательного аппарата, определяют взаимное положение рабочих органов и подсистем, оценивают схему
их температурного и механического нагружения, правильность размещения и форм основных элементов системы. Одновре-
менно выполняют основные технологические, тепловые, механические и другие расчеты, которые связаны с выбором форм

Страницы