Инженер начинается в шлоле

Сделать рабочий чертеж прокладки для крепления шлифовального круга. Технические условия: 1. Наружный диаметр прокладки равен наружному диаметру фасонной шайбы с допуском ±1,0 мм. 2. Внутренний диаметр прокладки на 0,1—0,2 мм больше посадочного диаметра шпинделя станка. Задание №3. Сделать рабочий чертеж втулки-вкладыша для шлифовального круга. Технические условия: 1. Наружный диаметр втулки на 0,1—0,15 мм меньше внутреннего диаметра отверстия круга. 2. Внутренний диаметр втулки на 0,05—0,1 мм больше диаметра посадочного места шпинделя. 3. Высота втулки на 0,2—0,3 мм меньше толщины круга. Задание №4. Сделать рабочий чертеж фасонной шайбы для крепления шлифовального круга на валу электродвигателя. Технические условия: 1. Диаметр шпинделя 20 мм. 2. Размеры круга Д1ар. =200мм; е(внутр.=25лш, к=20мм. 3. Размеры шайбы: Ц1ар. =Д кРуга; ширина прижимающего кольцевого выступа Н = кРУга; форма наружной стороны шайбы произвольная. Рис. 2. Круглая плашка с держателем. Для нарезания резьбы на стержнях небольшого диаметра обычно используют круглые плашки (рис. 2). Плашку закрепляют винтами в плашкодержателе, представляющем собою кольцо (обойму) с цилиндрической выточкой и сквозным отверстием, через которое проходит нарезаемый стержень. В кольцевой стенке обоймы просверлены — по направлению к ее оси — отверстия для винтов, которые и удерживают плашку в держателе от проворачивания во время нарезания резьбы. Перпендикулярно оси регулирующего винта просверлены отверстия с резьбой для двух ручек.

Знакомясь с инерцией на примере снаряда, мы убедились, что после прекращения действия движущей силы длина пути, проходимого телом, зависит от сопротивления среды, в котором оно движется: в твердом теле, жидкостях или газах. Юные техники в своей практической деятельности встречаются с сопротивлением каждой из этих сред. В мастерской школы и на производстве при изготовлении изделий приходится преодолевать сопротивление металлов, древесины, пластмасс и других твердых материалов. Чтобы уменьшить силу сопротивления материала режущему инструменту, сам инструмент должен быть остро заточен и тщательно отполирован. Это уменьшает трение и не только улучшает качество обрабатываемой поверхности и стойкость инструмента за счет уменьшения его нагрева, но и заметно снижает затрату энергии на обработку. Уменьшению трения при обработке и отводу тепла способствует и применение смазывающе-охлаждающих жидкостей. Уменьшение угла заострения инструмента тоже облегчает резание. Увеличение затраты энергии при работе затупившимся и неправильно заточенным инструментом особенно заметно при ручной обработке. При разрезании заготовок ручной ножовкой она часто заедает и даже ломается. Тяжело и медленно идет работа, но зато легко можно получить травму. Причина заедания пилы — трение боковых поверхностей полотна о стенку прорези. Успешно разрезать толстую заготовку можно только в том случае, если ширина прорези будет больше толщины полотна ножовки. А такую прорезь дают полотна с разведенными зубьями. Поэтому зубья пилы по дереву необходимо не только затачивать, но и разводить. Жидкости и газы оказывают сопротивление движущимся в них телам гораздо меньшее, чем тела твердые: идущий человек легко преодолевает сопротивление воздуха, движущаяся лодка спокойно раздвигает воду. Но как только скорость возрастает, сопротивление жидкостей и газов тоже становится весьма ощутимым, ибо, чем выше скорость, тем больше сопротивление среды. Например, сопротивление, которое оказывает воздух свободно падающему парашютисту, настолько велико, что дает возможность парашютисту безопасно опуститься на землю с большой высоты. Сопротивление воды с возрастанием скорости становится еще более заметным: носовая часть моторной лодки поднимается над водой тем выше, чем больше скорость движения. Вода надежно держит лыжника, которого буксирует катер. На преодоление сил сопротивления среды приходится затрачивать дополнительные мощности, а следовательно, и дополнительное — и притом очень значительное — количество топлива. Все это резко увеличивает вес транспортных средств. Для воздушных и космических кораблей вес имеет решающее значение. Поэтому конструкторы борются за снижение каждого килограмма веса самолетов, а для юных техников-авиамоделистов важен буквально каждый грамм веса модели. При очень больших скоростях жидкости и газы приобретают непривычные свойства. Например, водой, выталкиваемой из сопла со сверхзвуковой скоростью, можно пробивать отверстия в твердых горных породах и даже в металле, потому что водяная струя становится «твердой». При полете со скоростями, превышающими скорость звука (а скорость современных самолетов-истребителей превышает ее в 2—3 раза), пилот в случае аварии не только не может выброситься из самолета, но даже и высунуть руку из кабины — поток воздуха мгновенно срежет ее, как бритвой. Поэтому современные скоростные самолеты-истребители оборудованы катапультой, которая с помощью взрывного заряда выбрасывает пилота из кабины вместе с его креслом. В момент катапультирования ограждение защищает пилота от удара со встречным воздушным потоком. Только после того как пилот отлетит от падающего самолета на безопасное расстояние, он раскрывает парашют. Сила сопротивления среды зависит не только от ее агрегатного состояния и скорости движения, но и от формы движущегося тела и степени гладкости его поверхности (рис. 11). Совсем недавно, 20-25 лет назад, у самолета все было «на виду» — колеса, шасси, крепление крыльев. В процессе борьбы за увеличение скорости, маневренности и улучшение других летных характеристик самолетостроителям пришлось убрать внутрь все, что выступало наружу, даже головки заклепок — вместо полукруглых стали применять потайные. Для снижения веса самолета, не в ущерб его прочности, авиаконструкторы разработали сложные формы прокатных профилей, а для уменьшения трения всю наружную поверхность самолета стали тщательно за
глаживать, «зализывать», и покрывать лаком. Самолет, автомобиль и корабль приобрели обтекаемые формы с небольшими изменениями сечений и плавными переходами между ними. Наилучшую форму помогает определить испытание кон- струкции или ее модели в аэродинамической трубе (рис. 12). Форма продольного сечения самолета определяется его скоростью: для дозвуковых аппаратов она характеризуется сферической головной частью и заостренной хвостовой. При сверхзвуковых скоростях продольное сечение самолета в головной части похоже на острый конус, а хвостовая часть — плоская, как бы обрубленная. Тяжелый самолет, наделенный большой инерцией, при посадке требует очень длинных взлетно-посадочных полос и больших аэродромов. Это и сложно и дорого. Поэтому авиационные конструкторы стремятся использовать силу сопротивления среды для уменьшения пробега самолета после посадки. Например, у некоторых самолетов делают тормозные парашюты, которые летчик выпускает сразу же после приземления машины, а у сверхзвукового пассажирского лайнера «ТУ-144» (рис. 13) торможение производится при помощи опускания лобового обтекателя, который в полете служит для придания самолету сверхзвуковой формы. Сопротивление движению тела в различных средах различно: наибольшее — в твердой среде, гораздо меньше — в жидкостях, наименьшее — в газах. При большой скорости движения твердого тела в жид- кости ее сопротивление выталкивает тело на поверхность. Тело начинает скользить по поверхности — глиссирует. Сопротивление глиссирующего тела становится меньше, и при прежней мощности двигателей скорость судна резко возрастает. Такое свойство натолкнуло кораблестроителей на хорошую идею — создать условия, облегчающие кораблю подъем на поверхность воды и глиссирование. Так появились глиссеры со ступенькой на днище — реданом. Все более широкое распространение приобретают суда на подводных крыльях (рис. 14), создающих судну подъ- емную силу, как крылья самолету. Как только судно развивает определенную скорость, оно полностью выходит из воды, а в воде движутся только крылья с очень небольшой поверхностью. Очевидно, еще меньшее сопротивление должно иметь транспортное средство, которое совсем не касается опоры. Так появились суда и автомобили на воздушной подушке, поезда на электромагнитной подушке. Сопротивление воздушной среды меньше, чем сопротивление других сред. Но ведь можно уменьшить сопротивление и самой воздушной среды. Для этого нужно подняться в более разреженные слои атмосферы. Поэтому авиация одновременно с увеличением скорости поднимает и потолок полетов, выводит самолеты на большие высоты — туда, где плотность воздушной среды мала, а значит, мало и сопротивление, оказываемое летящим самолетам. Юные техники со своими моделями участвуют в соревнованиях, на которых основные показатели — скорость, дальность и высота подъема (или глубина). Чтобы добиться наилучших результатов на модели с заданным двигателем, нужно правильно отрегулировать его, подобрать горючее, заставить двигатель развить наибольшую мощность, на которую он способен, а все вредные сопротивления предельно уменьшить. Как этого добиться, вы теперь знаете.

К сожалению, о творчестве изобретателей писалось и пишется гораздо больше, чем о творчестве конструкторов. Больше того, существует стремление рассматривать конструктивные особенности машины как нечто легко достижимое, как результат несложной, почти рутинной работы, требующей лишь исполнителей средней руки. При этом упускается из виду, что новинка, вышедшая непосредственно из рук изобретателя, не имеет почти никакой ценности для потребителя: она неуклюжа, неудобна, ненадежна, несовершенна. И лишь конструктор способен создать из идеи продукцию, способен вдохнуть в нее жизнь, сделать предметом, которым удобно и приятно пользоваться, который быстро становится действительно необходимым. И создание такой конструкции далеко не простая, не рутинная работа. Опыт… Мы часто произносим это слово, но редко задумываемся над тем, что оно в действительности означает. Опыт — это когда ломается деталь, рассчитанная по всем правилам сопромата. Опыт — это когда в аварийной ситуации рука пилота никак не может найти нужной рукоятки. Опыт — это когда самолет в небе начинает вести себя совсем не так, как модель в аэродинамической трубе. Короче говоря, опыт это то, что нельзя оценить цифрой, что не ложится в методики, что не поддается формализации. Опыт — вот главное богатство конструктора. У него есть помощники — отделы прочности, вычислительные машины, испытательные стенды. Но как бы важны и необходимы они ни были, они не могут создать хорошую конструкцию. И в наши дни творческая мысль конструктора так же необходима, как и прежде, как и всегда. Конструктор должен обладать даром мысленно воссоздавать сложную картину работы машины, видеть ее форму, размер, соотношение между частями. Он должен видеть облик будущей машины, который потом будет перенесен на бумагу и претерпит массу изменений прежде, чем будет выполнен в металле. Каждая деталь должна быть не только достаточно прочной, но и простой в изготовлении, в ремонте, в обслуживании. Все эти вещи далеки от теоретических соображений, они скорее объект опыта и здравого смысла. И в конструкции машины личность ее создателя отражается, быть может, не менее ярко, чем личность художника в картине. К этой мысли приходит и известный советский конструктор трижды лауреат Государственной премии А. Рихтер: «Выполняя одно и то же задание, разные проектировщики представят неодинаковые решения, в которых непременно найдут отражение чисто человеческие свойства и наклон-ности:_ широта или узость взглядов, приверженность к новизне или традициям, радикальным решениям или разумным компромиссам, тяготение к сложности или простоте, невнимательность к «мелочам» или стремление к постижению тонкостей». Как ни странно, несмотря на такую близость творчества художника и конструктора, некоторые инженеры даже сейчас считают особым достоинством неказистый и грубый вид своих конструкций. По их мнению, отсутствие красоты и изящества с лихвой окупается техническими качествами их машин. «Человек,— говорят они,— любит машины не за их красивый вид, а за работу, которую они выполняют». Казалось бы, такое рассуждение не лишено смысла: какое нам дело до внешнего вида авиационного двигателя, упрятанного в крыло самолета, или судового винта, скрытого от наших глаз толщей воды. Стоит ли тратить в_ремя и средства на то, чтобы придать им красивый вид? Да пусть они выглядят как угодно, лишь бы были надежными и экономичными.