Инженер начинается в шлоле

Конструирование машин, а в равной степени и действующих моделей — дело ответственное и трудное. Оно требует системы и аккуратности в работе и от тех, кто занимается конструированием давно, и особенно от тех, кто берется за дело впервые. Знания одной теории недостаточно, гораздо важнее уметь применять ее на деле. Необходим практический навык, знакомство с другими существующими конструкциями и машинами, умение оценивать их критически. Все, что собираешься конструировать, следует вначале четко представить себе, а потом уже перенести мысли на бумагу, на чертеж. Проектирование машины, как правило, начинается с конструктивной разработки ее общего вида и сложных узлов, а также с расчета основных размеров. Далее следует разработка рабочих чертежей деталей и их расчет. Расчет и разработка чертежей ведутся параллельно. Рационально спроектированная и правильно построенная машина должна быть: надежной, то есть прочной й долговечной; экономичной в работе, то есть потреблять возможно меньше топлива, масла, энергии, воды; удобной в эксплуатации и доступной для ремонта; долговечной, то есть иметь возможно больший моторесурс — период между очередными ремонтами; безопасной в эксплуатации и ремонте; устойчивой против аварии, то есть не содержащей узлов и деталей, повреждение которых быстро выводит из строя всю конструкцию; технологичной, то есть простой в изготовлении. Для того чтобы ясно представить себе всю конструкцию машины, перед разработкой ее общего вида полезно сделать чертеж в аксонометрической проекции от руки так, чтобы были понятными лишь общие очертания машины. Чертежи же общего вида следует сделать в масштабе или в натуральную величину с обязательной простановкой основных размеров. Определение размеров детали производится главным образом на основании расчета действующих на нее внешних усилий по формулам сопротивления материалов. При этом обязательно учитывается, что каждая деталь должна быть не только прочной, но и долговечной. Следовательно, напряжение в ней нигде не должно превышать допускаемого, а деформация должна быть только упругой. Таков основной инженерный принцип расчета. Но помимо того есть еще очень много факторов, незначительных на первый взгляд, но способных на практике сыграть решающую роль. К примеру, важную роль играет скорость машины. Неточности изготовления, которые в машине, работающей на малой скорости, допустимы, при больших скоростях работы могут привести к катастрофическим последствиям. Вот почему при проектировании скоростных машин видоизменяют конструкцию, вводят в нее упругие звенья, амортизаторы, глушители колебаний, излишние в машинах тихоходных. Учтя все эти факторы, можно приступать к вычерчиванию рабочих чертежей по чертежу общего вида и узлов. Не следует, однако, медлить с вычерчиванием до полного окончания всех расчетов. Эту ошибку допускают все начинающие конструкторы, в результате они бесполезно тратят время и труд на многократные переделки. На каждом шагу при вычерчивании машины их подстерегают неожиданности и недоразумения. Повторим для них еще раз: расчет и вычерчивание конструкции должны идти параллельно. Как только будет обнаружена ошибка или найдется новое, лучшее решение уже проработанной детали — переделайте, не колеблясь, ваш чертеж. Стереть и вычертить заново несколько карандашных линий гораздо быстрее и проще, чем впоследствии заново изготавливать деталь. Запомните три основных правила проектирования: а) после уяснения для себя схемы механизма на эскизе приступайте к вычерчиванию его сразу же, как только расчет даст вам достаточно данных, при этом получаемые данные тотчас проверяйте на чертеже, не откладывая начала вычерчивания до конца расчетов; б) не увлекайтесь чрезмерной точностью расчетов, основанных на формулах сопротивления материалов (допускаемые напряжения, коэффициенты трения и пр.), так как в этих формулах многие величины берутся приближенно и меняются в широких пределах; для нас вполне достаточна точность (до 5%), которую дает логарифмическая линейка; в) при проектировании старайтесь по возможности использовать в конструкциях простые геометрические формы и их комбинации, ибо их легче получить при обработке деталей на обычных станках.

Сделать рабочий чертеж приспособления для нарезания болтов на токарном станке. Технические условия: 1. Хвостовик с конусом Морзе № 3 (^=23,8 мм; d2=18,6 мм; / = 93,5 мм). 2. Максимальная длина нарезаемого болта 100 мм. 3. Плашкодержатель для плашек М10 (D=30—0,1; L=11±0,1). Эти упражнения кажутся скучными, но в результате выпускается документ, отступить от которого не может ни рабочий, ни директор, ни технолог, ни министр. Его может изменить только выпустивший его конструктор. Выпуск рабочего чертежа дело огромной ответственности, ибо дальше начинаются затраты материалов, энергии, труда.

Вычертить в сборе (то есть в собранном виде) болт, шайбу и гайку. Технические условия: 1. Резьба М20, основная. 2. Длина тела болта 80 мм, резьбы — 60 мм. 3. Масштаб — М 1 : 1. 4. Проставить на чертеже все размеры. В школе часто конструируют для нужд мастерской станки по заточке инструмента, например шлифовальный станок. Крепление шлифовального круга на шпинделе такого станка дело чрезвычайно ответственное. Надежное закрепление круга достигается с помощью двух фасонных шайб, имеющих выточку глубиной 2—3 мм со стороны, обращенной к кругу. Кольцевая выточка начинается от самого отверстия, но не доходит до наружного края шайбы, поэтому на шайбе получается кольцевой выступ, которым и прижимается круг. Между шайбой и шлифовальным кругом следует помещать прокладку (кожаную или картонную).