Жобаланған автоматтандырылған жүйені машинаға қолдану тапсырманы қою және математикалық әдістермен ЭЕМ-ді пайдалану арқылы оларды шешуге жүйелік ыңғайды кеңінен қолдануға негізделген

Математикалық моделдердің маңызды түрлері:

• детерминирленген модель бұрынғы объекті туралы жеткілікті ақпарат арқылы болашақ машинаны болжауға мүмкіндік береді;

• 
  ықтималдық модель – болашақта нақты болатын ықтималдылықты болжайды;
  
• 
  эвристикалық моделдер белсенді ізденіс негізінде гипотез және болжау аймағына жатады.
  

Байланыстардың қалыптасу этапы көп уақытты талап етеді. Бұл байланыстардың заңдылықтарын анықтау үшін көбінесе ғылыми зерттеулер жүргізуді қажет етеді.

1. Тиімділігі – қабылданған шешімдер тиімді болуы тиіс, демек берілген шарт пен уақытта неғұрлым аз шығында, анағұрлым көп эффект бере алатын вариант таңдалып алынады.

2. Жүйелік үйлесім – анықталатын фактор сапасының неғұрлым үлкен санын, олардың өзара байланысын, ал кейде қайшылығын ескеру қажет.

3. Шығармашылық үйлесім – конструктор алдынан шыққан кез-келген техникалық қиындықтарды шешуге шығармашылықпен қарау, шетелдік үлгілерді көшірмеу, бұрынғы тәжірибені ғана емес, сонымен қатар өзінің эрудициясын, данышпандығын қолдану қажет.

4. Қалыптандырылған үйлесім – бұрыннан бар стандарттар, модулдер, параметрлік қатарларды максималды қолданудың жиынтығы (секциялау және агрегаттау).

5. Технологияның приоритеті – жаңа технологиялық машиналар белгілі технологиялық процестерді орындау (технологияның артықшылығын ескеру қажет) және неғұрлым аз энергия шығындары үшін жасалады. Бұл машина қазіргі заманғы ғылым мен техниканың деңгейіне сәйкес және өндірілетін өнімнің жоғары сапасын қамтамасыз етуі тиіс.

6. Әлеуметтік зардапты ескеру – санитария мен гигиенаның, қауіпсіздіктің, адамға ғана емес, сонымен қатар қоршаған ортаға да зиянсыздығын, эргономикалық және эстетикалық талаптардың орындалуын қамтамасыз ету.


10-дәріс. Құрастыру құжаттарының ортақ жүйесі
Құрастыру құжаттарының ортақ жүйесі (ҚҚОЖ) – бұл ұйымдар мен өнеркәсіптерде пайда болатын және кеңінен қолданылатын құрастыру құжаттарын рәсімдеудің, жетілдіру кезіндегі өзара байланыстағы ережелер мен нұсқалардың кешенді мемлекеттік стандарттары.

Құрастыру құжаттарының ортақ жүйесі стандарттарын белгілеу үшін келесідей құрылым белгіленген: МЕСТ 2.000-00,

мұндағы, МЕСТ – мемлекеттік стандарт;

2 – стандарт класы (ҚҚОЖ);

0 – стандарттардың жіктелу тобы;

00 – топтағы стандарттардың реттік нөмірі;

00 – стандарттың тіркелу жылы (соңғы екі сан).

Құрастыру құжаттарының ортақ жүйесі стандарттарының кешені шартты түрде 10 топқа бөлінген 125 стандарттан тұрады.

0 топ – Жалпы жағдай (МЕСТ 2.001-93).

1 топ – Негізгі жағдай (МЕСТ 2.101-91).

2 топ – Құрастыру құжаттамаларындағы бұйымдардың белгіленуі және жіктелуі.

3 топ – Сызбаларды орындаудың жалпы ережелері.

4 топ – Машина жасау мен құрал жасаудағы бұйымдар сызбасын орындау ережелері.

5 топ – Құрастыру құжаттамаларымен жұмыс істеу ережелері – санау, сақтау, көшірме жасау, өзгерістер енгізу (МЕСТ 2.501-89).

6 топ – Эксплуатациялық және жөндеу құжаттамаларын орындау ережелері.

7 топ – Сұлбаларды орындау ережелері.

8 топ – Құрылыс және кеме жасаудағы құжаттамаларды орындау ережелері.

9 топ – Басқа да стандарттар.

Құрастыру құжаттарының ортақ жүйесі негізінен құрастыру құжаттамаларымен жұмыс істеу және рәсімдеу, орындаудың ортақ ережесін қолдануды ұсынады. Олар:

• 
  құрастыру құжаттарын ұйымдар арасында ешқандай қайта рәсімдеусіз айырбастау мүмкіндігі;
  
• 
  қажет емес құжаттарды жетілдірмей, көшірмесін жасамай-ақ кешенділігін тұрақтандыру;
  
• 
  құрастырмалық жетілдіру кезінде унификациялауды кеңейту мүмкіндігі;
  
• 
  құрастыру құжаттары мен графикалық бейнелер пішінін жеңілдету;
  
• 
  құрастыру құжаттарын өзгерту жұмыстарын және жобалау-құрастыру жұмыстарындағы еңбек сыйымдылығын қысқарту;
  
• 
  ЭЕМ-ді қолдану арқылы техникалық құжаттарды өңдеуді автоматтандыру және механизациялау;
  
• 
  өндірісті техникалық дайындау шарттарын жақсарту.
  

Бұйым деп өнеркәсіптерде дайындауға жататын кез-келген зат немесе заттар жиынтығын айтамыз.

Бұйымдар былайша бөлінеді:

• 
  олардың қолданысына байланысты – негізгі бұйым (таратуға немесе жеткізуге арналған) және көмекші өндіріске арналған (өнеркәсіптің тек өз қажеттілігіне арналған).
  
• 
  құрамдас бөліктерінің болу немесе болмауына байланысты – специфицирленбеген (бөлшектер) – құрамдас бөліктері болмайды және специфицирленген (құрастырма бірліктер, кешендер, жиынтық) – екі немесе одан да көп құрамдас бөліктерден тұрады.
  

Сонымен қатар құрастырма бірліктерге функционалдық қызметтері бірдей құрастырма бірліктер мен бөлшектердің жиынтығы жатады. Мысалы, машинаның, автоматтың, автоматтық желінің электрлі жабдықтары, шыны құбыр өткізгіштегі фланецті-бұрандалы қосылыстың құрамдас бөліктерінің жиынтығы (жартылай жалғастырғыштар, резиналы тығындағыш сақиналар, гайкалар) және басқалар.

Графикалық құрастыру құжаттарына төмендегілер жатады:

Мәтінді құрастыру құжаттарына төмендегілер жатады:

• 
  құрастыру құжаттарының негізгі жиынтығы;
  
• 
  немесе құрастыру құжаттарының толық жиынтығы.
  

а) бөлшектер үшін – бөлшектер сызбасы;

б) құрастырма бірліктер, жиынтықтар, кешендер үшін – спецификация.

Құрастыру құжаттамаларының негізгі жиынтығына (ҚҚ) барлық бұйымдарға қатысты құрастыру құжаттары жатады (құрамдас бөлігінің құрастыру құжаттары оған кірмейді).

Құрастыру құжаттарының толық жиынтығына бұйымды құрастыру құжаттарының негізгі жиынтығы жатады. Құрастыру құжаттарының негізгі жиынтығы бұйымның барлық құрамдас бөліктеріне жасалады.


13-дәріс. Құрастыру құжаттарын жасаудың негізгі стадиялары
1) Техникалық ұсыныс – бұйым жасаудың әртүрлі нұсқадағы мүмкіндік шешімдері мен тапсырыс берушінің техникалық талдауы негізінде бұйым құжаттамасындағы технико-экономикалық және техникалық негіздеме, жетілдірілетін және бұрыннан белгілі бұйымның құрастырмалық және эксплуатациялық ерекшеліктері мен патенттік ізденістен тұратын құрастыру құжаттарының жиынтығы.

Міндетті құжаттар – техникалық ұсыныс және түсіндірме хат (ТХ) ведомосі. Қосымша мыналар да жетілдірілуі мүмкін: жалпы көріністің сызбасы (ЖК), ГС, сұлбалар, кестелер, есептеулер және т.б. Барлық құжаттарға П белгісі беріледі.

Нобайлық жобаның міндетті құжаттары – НЖ және ТХ ведомосі, ал қосымша құжаттарға ЖК, ТС, ГС, сұлбалар, сатып алынатын бұйымдардың ведомосі және оларды қолдану шешімі, сынаудың бағдарламасы мен әдістемесі, кестелер, есептеулер және т.б. Барлық құжаттарға Э белгісі беріледі. Бұйымның үлгілері мен макеттері де сыналуы, дайындалуы мүмкін. Нобайлық жоба техникалық ұсынысты жетілдірудің негізі болып табылады.

а) сынау үлгілері үшін;

б) ағынды өндіріс үшін. Бұған барлық бөлшектердің, құрастырма бірліктердің, спецификациялар мен басқа да қажетті құжаттардың сызбалары кіреді.

Бұл бұйым жасаудағы алдыңғы барлық кезеңдерін біріктіретін, ең соңғы маңызды құрылымдық кезең болып табылады.

- машинаның қажетті берілісін анықтауда, оның сенімділігін және машинаны қолдану кезіндегі эксплуатациялық шығындарының экономикалық тиімділігінің өсуіне құрастыру барысында бағыну;

- машинаның өнімділігі мен онда орындалатын операциялар көлемін арттыру арқылы қажетті берілісті максималды жоғарылатуға жету;

- энергия қажеттілігін, қызмет көрсету және жөндеуді азайту арқылы машинаның эксплуатациялық шығындарын мүмкіндігінше төмендетуге жету;

- өнімділікті, өнімнің сапасын жоғарылату және еңбек шығындарын қысқарту мақсатында машинаны автоматизациялау деңгейін максималды жоғарылату;

- машинаның сенімділігін мүмкіндігінше арттыру;

- машиналарға жоғары дәлдікті өлшемдерді салу және жетілдірудің басқа да жолдарын қарастыру арқылы олардың техникалық ескіруін ескерту, олардың ұзақ қолданылуын қамтамасыз ету;

- машинаның әмбебаптылығы мен сенімділігін арттыру мақсатында интенсификацияның алғы шарттарын эксплуатацияда қолдану;

- негізгі машинаға құрылымдық элементтерін толығымен қолдану мақсатында туынды машинаны құрастыру мүмкіндігін қарастыру;

- сүйкелу беттерін бөлшектер тұрығына орналастырмау қажет; жөндеуді жеңілдету үшін оларды бөлек және оңай ауыстырылатын бөлшектерге орналастыру керек;

- агрегаттылық принципін жүйелі түрде ұстау қажет; тораптарын тәуелсіз агрегат түрінде құрастырып, жиналған машинаға бекіту керек;

- жинау кезінде бөлшектерді таңдау болмауы тиіс, бөлшектердің толық өзара орын ауыстырылуы қамтамасыз етілуі қажет;

- салыстыра тексеру операциясын болдырмау, бөлшектер мен тораптарды орыны бойынша реттеу; машинаны жинау кезіндегі бөлшектер мен тораптардың дұрыс қондырылғандығын қамтамасыз ететін құрылымдағы элементтерді қарастыру;

- машинаның және бөлшектердің жоғары беріктілігін қамтамасыз ету;

- бөлшектердің циклді беріктілігінің жоғарылауына ерекше көңіл бөлу; күш концентрациясын төмендету; жеңілдетілген өңдеу енгізу;

- циклді және динамикалық жүктемеде жұмыс істейтін тораптар мен механизмдерге жүктеменің тербелісін жеңілдететін серпінді элементтер енгізу;

- құрылымға жоғары қатаңдық беру;

- машинаның толық тоқтаусыз жұмыс істеу мүмкіндігін қамтамасыз ету мақсатында, машиналардың эксплуатациялық сенімділігін мүмкіндігінше жоғарылату;

- машинаны қарапайым қызмет көрсететін етіп жасау, қызмет көрсету көлемін қысқарту, периодты реттеуді алып тастау, механизмдерді өздігінен қызмет көрсететін агрегат түрінде жасау керек;

- эксплуатацияда машина күшінің өсу мүмкіндігін ескерту, автоматты реттегіштерді, шектік құрылғылар мен сақтандырғыштарды енгізу;

- машинаны дұрыс қолданбаған жағдайда бұзылулар мен апаттардың болу мүмкіндігін жоғалту, басқару органдарын дұрыс қолданбау мүмкіндігін білдіретін бітеулер енгізу, машинаны басқаруды максималды автоматтандыру;

- бірі екіншісіне салыстырмалы түрде дәл координацияны қажет ететін бөлшектер мен тораптарды қате жинау мүмкіндігін болдырмау;

- периодты майлауды алып тастау, майлау материалының сүйкелу байланысымен үздіксіз автоматты берілісін қамтамасыз ету;

- ашық механизмдер мен берілістерді болдырмау; механизмдерді сүйкелу беттеріне кір шаңдары мен ылғал кірмейтін және үздіксіз майлауды ұйымдастыруға мүмкіндік беретін жабық тұрықтарға бекіту;

- бұрандалы қосылыстарды өздігінен босап кетпеуі үшін сенімді сақтандырғышты қамтамасыз ету; ішкі қосылыстарды қарсылау әдістерімен бекіту (шплинттер);

- ашық ауада немесе белсенді химиялық ортада жұмыс істейтін машиналарда бөлшектердің коррозиясын ескерту;

- жаңа технологиялық процестерге арналған жаңа құрылымдарды, сол сияқты машиналарды жобалағанда барлық жаңа элементтерді тәжірибе, моделдеу, дайындау уақыты және тораптарды сынау арқылы тексереді.
15-дәріс. Тамақ өндірісінің машиналары мен аппараттарын құрастыруда қойылатын негізгі талаптар
Құрылымның технологиялығы – бұл мүмкін болатын ұтымды еңбек, құрал, материал шығындары мен өндірісті, дайындаманы, эксплуатацияны және жөндеуді дайындаудың техникалық уақытының жиынтығы.

Құрылымның технологиялығы ыңғайлы болып табылады. Құрылымның технологиялығы құрылымның технологиялығы деңгейімен бағаланады.

мұндағы, К – жетілдірілетін құрылымның технологиялығының көрсеткіші, құрылымдық құжаттаманы жетілдіру сатысында бір немесе бірнеше белгілерін сипаттайды;

К_б – бұйым құрылымының технологиялылығын салыстырмалы бағалауда белгіленген негіздік көрсеткіш.

Құрылымның технологиялығының негізгі көрсеткіштері:

• 
  бұйым жасаудың еңбек сыйымдылығы;
  
• 
  бұйымның технологиялық өзіндік құны.
  

1. 
   технико-экономикалық – бұйымды жасау, эксплуатациялау немесе жөндеу құралдарының бағасы немесе еңбек шығынын сипаттайды;
   
2. 
   техникалық – шығын және материалдарды дұрыс қолдануды, дайындаудың сапасы мен дәлдігін, технологиялық процесс пен құрылымды унификациялауды анықтайды.
   

Мысалы, бірінші белгісіне сәйкес қарастырылады:

1. 
   өндірістік;
   
2. 
   құрылымның эксплуатациялы технологиялылығы;
   
3. 
   техникалық қызмет көрсету кезіндегі құрылымның технологиялылығы;
   
4. 
   құрылымның жөндеу технологиялылығы.
   

Стандарт төмендегідей болады:

1. 
   міндетті түрде орындалуы тиіс талаптар ретінен (норма) тұратын құжат түрінде;
   
2. 
   негізгі бірлік немесе физикалық тұрақты түрінде (ампер, вольт, метр, g=9,81м/с², =3,14 ...);
   
3. 
   физикалық салыстыру үшін бір зат түрінде (метр эталоны).
   

мұндағы, N_c, N – стандартты бөлшектер және бөлшектердің жалпы саны.

Унификация – бірдей функциянальды қолданыстағы бұйым түрлері, типтері, маркалары және типті өлшем сандарының; осы элементтердің құрамдас бөліктерінің; негізгі және екіншілік өлшемдерінің; жіберу мен қондырудың; материал маркаларының; дайындау әдістерінің; технологиялық көрсеткішінің; техникалық құжаттамасының және т.б. рационалды қысқартылуы.

Унификация түрлері:

• 
  тип аралық;
  
• 
  салалық және сала аралық;
  
• 
  бөлшектердің, құрастырма бірліктердің және машиналардың унификациясы;
  
• 
  машина және аппарат элементтерінің құрастырма бірліктерінің унификациясы;
  
• 
  материалдардың сорты және маркасы, электродтардың, бекітілген типтік өлшемдердің және басқа да стандартты бұйымдардың унификациясы;
  
• 
  техникалық құжаттаманың унификациясы.
  

Унификация негізінде туынды машинаның пайда болуы келесі әдістермен жүргізіледі:

1. Секциялау – машиналарды бірдей секцияларға бөлу және туынды машиналарды унифицирленген секциялардан жинаудан тұрады. Секциялауға төмендегілер жақсы келеді: тасымалдағыштар – таспалы, шынжырлы, ковшты элеваторлар және т.б., дискілі сүзгілер, пластиналы жылу алмастырғыштар, ортадан тепкіш сораптар.

2. Сызықты өлшемдерді өзгерту әдісі –машинаның немесе агрегаттың бойлық қима пішінін сақтай отырып ұзындығын өзгертуден тұрады. Бұл әдіс негізінен роторлы машиналарға (шестерналы және ортадан тепкіш сораптар, компрессорлар, араластырғыштар) қолданылады.

3. Негізгі агрегаттық әдісі – негізгі агрегатты қолданып машинаға әртүрлі қолданыстағы арнайы жабдықты қосу (жол машиналары, өздігінен жүретін крандар, тиегіштер, ауыл шаруашылығы машиналары, ас үй комбайндары).

4. Конверсиялау – негізгі машинаны немесе негізгі элементтерін әртүрлі қолданыстағы агрегат жасауға қолдану. Мысалы, піспекді қозғалтқыштың іштен жануын жанармайдың бір түрінен екінші түріне, бензинді газдыға, ауалы компрессорларды фреон, аммиакқа айналдыру.

5. Құрастыру – машиналарды параллель байланыстыру әдісін қондырғының жалпы қуаты мен өнімділігін арттыру мақсатында қолданады. Қондырғыдағы екі және одан да көп қозғалтқыштар ұшақтың қанатында болады.

6. Модификациялау – негізгі құрылымын өзгертпей өнім түрлеріне және операцияларға, жұмыстың тағы да басқа шарттарына арнап машинаны қайта жасау.

7. Агрегаттау – жалпы станинада кешенді және әртүрлі орналасқан бірдей тораптардан тұратын, унифицирленген агрегаттарды үйлестіре отырып машина жасау.

8. Кешенді стандарттау – агрегаттауға жақын. Қарапайым типтегі агрегаттарға қолданылады: тұндырғыштар, булы қондырғылар (түбі, құбырлы торлар, құбырлар, фланецтер және т.б.).

Металсиымдылықты азайтудың негізгі бағыттары.

1) Салмақты азайту;

2) Материалды пайдалану коэффициентін көбейту (машинаның негізгі өлшемінің салмағына қатысты);

3) Тораптар мен бөлшектердің унификациясы;

4) Қатаңдықтың артық мөлшерін азайту, метал материалдарды метал емес түрімен алмастыру, берік материалдарды қолдану арқылы құрастыру сұлбаларының тимділігін арттыру.

Кесіндінің салмақ аз түсетін ортасын жою кернеудің бірдей таралуын қамтамасыз етеді.

1-сурет. Кесіндінің салмақ аз түсетін ортасын жою сұлбасы.

Сыртқы диаметрін үлкейту – кернеудің бастапқы деңгейге келтіруге мүмкіндік береді және d_c ары қарай көбейту оны (кернеуді) төмендетеді.

2. 
   - сурет. Шатунды иілу күшіне төтеп беру үшін жасалған әртүрлі құрылмаларының сұлбасы.
   

3-сурет. Әртүрлі күштердің әсері: болттардың созлулары (а) олардың қысылуларына (б) ауыстырылған.

3-суретте иілуге төщімділігі жағынан (а) пайдалы емес және мақсатқа сәйкес тиімді (б) сұр шойынан құйып жасалған кронштейннің құрылмалары көрсетілген.

Бөлшектерді жеңілдетудің тағы бір бағыты – күш ағынынан алшақта орналасқан кернеуі аз жерден металды алып тастау (4-суретте).

4-сурет. Бөлшектерді жеңілдетудің құрылмалық тәсілдері:

а-шестерня; б-ернемектер (фланецев); в-ойықты жетектеме (пазового поводка).

Диск түріндегі шестерняны күш аз түсетін ауданнан металын алып тастап жеңілдету керек. 4 (б)-суретте ернемектен жіңішкерту тәсілі көрсетілген.

4 (в)-суретте ойықты жетектемені ішкі құрылмаларын және қалыңдығын жіңішкерту арқылы салмағын жеңілдету түрлері көрсетілген.

5-суретте ортақ беріктікке жету үшін білік құрылмасын өзгерту жолдары көрсетілген.

• 
  соғылма бөлшектерді құйма бөлшектермен ауыстыру;
  
• 
  ыстық және суық қалыптаумен дайындау (6-суретте);
  
• 
  Стандарттық және арнайы жеңілдетілген профилді қолдану.
  

5-сурет. Бірқалыпты беріктікке жету мақсатында біліктердің құрылмаларын өзгерту.

6-сурет. Қалыпталған тақтайшалы құрылмалар.

Салмақ жеңілдетудің ең көп мүмкіндігіне бөлшек саны аз және күш ағыны ең тиімді рационалды құрастырмалы сызбаларды қолдану арқылы жетеді. Механизм топтарын қысқарту және артығын алып тастау машина салмағын жеңілдетеді. Аумақтық өлшемін және көлемін азайту мақсатында бөлшектерді рациональды орналастыруға мысал ретінде екі сатылы төмендеткішті алуға болады. Бұндай қарапайым үш білікті сызба бойынша дайындалған бастапқы құрылманы (7 (а) -сурет) кішірек және жеңіл етіп жасауға болады (7 (б) –сурет, екі білікті сызба). 1 және 4 дөңгелектерді осылайша орналастыру үштіректерге түсетін салмақты анықтап тұратын 2 және 3 аралық дөңгелектерге әсер ететін күштерді біршама азайтады. 7 (а) –суретте бастапқы және сонғы дөңгелектерден шығатын Р₁, Р₂ күштері бір жаққа бағытталған; олардың нәтижелері R мәні нақты болады. 7 (б) –суретте Р₁, Р₂ күштері әр жаққа бағытталған, осыдан R^/ мәні екі есеге азаяды.

7-сурет. Төмендеткіштің жетілдірілген құрылмасының сұлбасы.

8-сурет. Күштік сұлбаны жетілдіру.

Құрылмалық болаттар үшін көбінесе жетілдіріледі (улучшение) (сорбитте жоғарғы босаңдатумен шынықтыру) – ол болаттың беріктігін, тұтқырлығын, пластикалық қасиетін жақсартады.

4. 
   Химия -термиялық өңдеу арқылы қысқартуда – жоғарғы деңгейлі көмірқышқылмен қанықтыру (цементация) немесе азотпен қанықтыру (азоттау) → әртүрлілігі → термодиффузиялық беттік легрлеу → легрленген элементтер атомдарымен беттік деңгейді қанықтыру; хроммен легрлеуде – хром (Cr) және алюминимен (Al) қанықтыру; сульфадтау – кікірт (S) көмірқышқыл және азотпен (N₂) қанықтыру; борлау (бормен (B), көмірқышқыл және азотпен) титандау, берилеу, борлау силицилеу (Si, Fe₂Si) және т.б.
   
5. 
   Суық пластикалық деформациялық тәсілмен өңдеу – қалыптау.
   

Гук заңы бойынша сығылу-созылу:

мұндағы F-сырық қимасы, мм³; l-күштің қозғалысына бағыттас сырықтың ұзындығы.

Шыдамдылық коэффициенті:

, (2)

Айналдыру үшін:

мұндағы I_р – сырықтың қимасының полярлы моментінің инерциясы.

мұндағы а - жүктелу жағдайына қатысты коэффициент.

- материалдың серпімділік модулі( созылу-сығылу кезіндегі қарапайым серпімділік модулі−Е; айналу, иілу кезіндегі модуль−G).

- кесіндінің геометриялық сипататтамалары (F кесіндісінің ығысу, созылу-сығылу кезінде; I−иілу кезіндегі инерция моменті; I_р−айналу кезіндегі).

- деформацияланатын дененің сызықтық өлшемі (L);

- ауырлық және тірек түрлері ( коэффициенті).
Қатаңдықтың өзіндік көрсеткіштері

Әр түрлі материалдардан жасалған бөлшектер массасын, беріктігін және қатаңдығын салыстыру кезінде төрт түрллі жағдай қарастырылады:

1. 
   Конфигурациялары бірдей бөлшектер (бірдей салмақ кезінде кернеуі де бірдей, ).
   

Қатаңдық қоры:

мұндағы -созылу кезіндегі қатаңдық шегі;

σ – бөлшектегі әрекет етуші кернеу.

шарты бойынша, болады.
Бөлшек массасы:

мұндағы -материал тығыздығы.

2. 
   Қатаңдығы бірдей бөлшектер
   

3. 
   Беріктігі бірдей бөлшектер .
   

Сонда

4. 
   Массасы бірдей бөлшектер.
   

ал .

Созылу-сығылу кезіндегі барлық жағдай үшін масса, қатаңдық және беріктік көрсеткіштері 1 - кестеде көрсетілген. Өзіндік беріктік мәні және өзіндік қатаңдық мәні бөлшектердің барлық түріне бірдей ортақ.

1. 
   – кесте. Масса, қатаңдық, беріктік сипаттамалары
   

Бөлшектер	Масса,	Беріктік,	Қатаңдық,
Бірдей конфигурациялар Қатаңдығы бірдей Беріктігі бірдей Массасы бірдей

1. Иілуді барлық шарттар арқылы жою, сығылу немесе созылу арқылы оны ауыстыру.

2. Иілетін бөлшектер үшін – мақсатқа сәйкес тіректер қою және қатаңдық бойынша әртүрлі тиімсіз салмақтарды жою.

3. Рационалды, бірақ массаны біртіндеп өсіру арқылы кесіндінің инерция моментін арттыру.

4. Сығылуға жұмыс істейтін қабырғаларды рационалды күшейту.

5. 
   Бір кесіндіден екіншіге өту және тығындау аудандарын күшейту.
   
6. 
   Диагоналды және тура байланыстарды енгізу арқылы деформацияны тоқтату.
   
7. 
   Қатаңдыққа аралас бөлшектерді пайдалану .
   
8. 
   Қорапты бөлшектер үшін әртүрлі сфералық, жұмыртқа тәріздес және т.б. формаларды пайдалану.
   
9. 
   Диск түріндегі бөлшектер үшін конусты, сфералық формаларды, гофрлеуді пайдалану.
   
10. 
    Плитка түріндегі бөлшектер үшін берік қорапты, екі денелі, ұяшықты және ұялы құрылмаларды қолдану.
    

Сырықтың қисық кронштейнді түрде болуы қатаңдықтың жұмыс шартын өзгертеді. (1 сурет). 1а суреттегі сырықты кронштейнді қолдану иілуден сақтандырады.

1-сурет. Сырықты кронштейнің құрылмаларын өзгерту сұлбасы.

Кронштейн түтігі көбінесе созылу-сығылуға жұмыс істейді (4.9 сурет).Кронштейн түтіктерін тұтас қосатын болса, конструкция одан да берік және қатаң бола түседі. Ветикальды түтігі бар кронштейн (1 а сурет) 4.9 б суреттегі кронштейнге қарағанда қатаңдығы аздау, себебі вертикальды түтіктің ұшына салмақ түскен кезде, күш әсер ететін бағыт бойынша орын ауыстырады және деформацияны шектеу үшін оның қатаңдығы қолданылмайды.

20-дәріс. Машина құрылмаларының тозуға, жылуға, дірілге төзімділігі
Тозуға төзімділік. Көптеген бөлшектер тозудың нәтижесінде істен шығып қалады. Тозған машиналарды жөндеу үшін біздің мемлекет жыл сайын ондаған миллиард қаржы бөледі. Кейбір машиналарда жөндеуге жұмсалған қаржы олардың өз құнынан да асып кетеді. Мысалы, жыл сайын тек ғана карьерлерде пайдаланатын экскаваторды жөндеуге кететін қаржы елімізде жыл сайын шығарылатын барлық экскаваторға кеткен қаржыдан 1,44 есе артық болса, ал жерді бұрғылау станоктары үшін көрсетілген қаржы 2 есе артық болады. Тракторлар мен бульдозерлерді жөндеуге кететін қор бөлшектерінен 180000-дай жаңа машина, ал станок өнеркәсібінде 150000-дай металл кескіш станоктарын жинастыруға болар еді. Машина бөлшектерінің 80-90-і тозудан істен шығатындықтан олардың тозуға төзімділігін арттыру мемлекеттік талап болып саналады. Тозған бөлшектер көбінесе төмендегі бұзылу жағдайларына әкеп соғады:

1. Тозу нәтижесінде бөлшектердің беріктігі төмендейді және динамикалық күштердің шамасы артады. Бұл жағдай бөлшектердің сынуына әкеп соғады.

2. Приборлардың, өлшеу аспаптарының және станоктар бөлшектерінің тозуы, олардың дәлдігін кемітіп, қолдануға жарамсыз етеді. Қазіргі уақытта тозудың көптеген түрі анықталады. Тозу машина бөлшектерінің жанасу бетіне сырттан енген қаттылығы жоғары абразивтер түсуден, тотығудан, металдардың бірімен-бірі қабысып қалудан және қажудан пайда болады.

3. Машиналардың пайдалы әсер коэффициенті азайып, шу көбейеді.

Машина бөлшектерінің тозуға төзімділігін арттыру үшін оларға мынадай жағдайлар жасалуы қажет:

1. Бөлшектердің үйкелісетін жерлерін үнемі майлап, үйкеліс коэффициентін азайту үшін антифрикциялық материалдар қолдану қажет.

2. Қыздырып және химиялық әдістермен өңдеу арқылы тозуға төзімділігін арттыруға болады. Мысалы, көміртегімен қандыру, хромдау, азоттау және т.б. өңдеу арқылы болаттардың беріктігін, тозуға төзімділігін бірнеше есе арттыруға болады.

3. Тез тозатын бөлшектерді ауыстырмалы немесе жылжымалы етіп жасаған жөн. Мысалы, сырғанау подшипнигінің астарын ауыспалы етіп жасау немесе конусты подшипниктердің сыртқы сақинасын жылжымалы етіп жасау тозудан пайда болатын саңылауды болдырмауға мүмкіндік береді.

4. Бірімен-бірі жанасатын бөлшектердің материалдарын дұрыс таңдау жөн: а) тісті дөңгелектерді мейлінше қаттылығы жоғары етіп жасаған дұрыс. Шыныққан болаттан жасалған тісті дөңгелектер салмағы жағынан жақсартылған болаттан жасалған тісті дөңгелектерден 3 есе кем және олардың жұмыс істеу мерзімі жоғары. Шыныққан болаттардың қаттылығы абразив бөлшектерінің қаттылығынан жоғары болған жөн; ә) үйкелісте болатын машина бөлшектерінің бірін қаттылығы жоғары материалдан , ал екіншісін үйкеліс коэффициенті кем, тозуға төзімді материалдан ( қола, жез, баббит) жасаған жөн; б) тек қана тот басып үгіліп тозуданжыл сайын мемлекет 10 млн. дай металл жоғалтады, олардың құны бірнеше миллиард теңгеге жетеді.

Бөлшектерді тот басудан қорғау үшін әр түрлі түсті материалдармен, полимерлер мен шыны материалдармен жабу әдісі қолданылады. Сондай-ақ жаңа материалдарды, атап айтқанда, өзекті арқаулы материалдар, металды керамикалық, графитті металдар және пластмассаларды кеңінен қолдану қажет.

1. Материалдардың беріктігі төмендейді, материалдардың температурасы 300-400⁰-қа жеткенде олардың беріктігі төмендеп, өздігінен “жылжу” пайда болады, былайша айтқанда, пішінін өзгертеді.

2. Жоғары температурада май өзінің майлау қасиетінен айырыла бастайды. Айталық, автотрактор майы температурасы 120⁰С-қа жетпей-ақ бұзылады, тек арнаулы май 300-400⁰-қа дейін майлау қабілеттілігін сақтап қалуы мүмкін, ал одан жоғары температурада үйкеліс күшінің кенеттен артуынан ол да майлау қабілеттілігінен айырылып, бөлшектердің бірімен-бірі жабысып қалу қаупі туады.

3. Ыстықтың әсерінен бөлшектер арасындағы саңылау азаяды, дәлдік кемиді және басқа ұнамсыз жағдайлар пайда болады.

өздеріне тән тербеліс режимдерінде жұмыс істеу қабілеттілігін айтады. Машина бөлшектерін діріл төзімділігіне есептеу іс жүзінде зиянды тербелістің немесе резонанс құбылысының пайда болу шарттарын есептеуге әкеп соғады. Бізге белгілі резонанс құбылысы меншікті тербеліс пен еріксіз тербелістің жиілігі бірдей болғанда пайда болады. Міне, осыны алдын-ала ескеріп, айнымалы бөлшектерін сол жағдайларда жұмыс істемейтіндей етіп жасау, дірілге төзімділікке есептеу болып саналады.

Машина мен олардың жұмыс істеу шартын анықтау үшін, алдымен МЕСТ 27002-83-те берілген ұғымдармен танысқан жөн. Көрсетілген стандартта берілген ұғымдарды 4 топқа бөліп қарастырған тиімді. Олар біріншіден есепке алушы зат, объект, екіншіден сол объектінің жағдайлары, үшіншіден олардың қасиеттері мен ерекшеліктері және соларды анықтайтын көрсеткіштер.

Айналу қабықшаларының моментсіздік теориясы

Екі жақын орналасқан қисық сызықты беттермен шектелген денелерді қабықша деп атайды. Осы екі беттің арасындағы қашықтық беттердің мөлшерлеріне қарағанда бірнеше есе кем болады. Жұқа қабырғалы қабықшалардың техникалық теориясы қатпарлар теориясының гипотезаларына негізделген.

Жұқа қабырғалы қабықшаларға жататын қабықшалардың қабырғасының қалыңдығы орталық беттің ең кіші қисық радиусымен салыстырғанда өзара қатынасы 0,05-тен аспайтын болады.

Мынандай болжам жасайық – қабықшада пайда болған күштер біркелкі қабырға қалыңдығы бойымен орналасқан делік. Бұл жағдайда қабықшаға әсер жасаған күштер оны майыстыра алмайды. Осы болжамға негізделген теория моменсіздік теориясы немесе мембраналық теория деп аталады.

Мысалға алып отырған қабықшаның ішкі қысым Р әсерінде болып тұрған кезінде екі өзара сәйкес меридианальдық және екі меридианаға нормальды кескіндермен бөлінген элементті зерттейік. Меридиан және шеңберлік бағыттағы элементтердің өлшемдерін dS_m және dS_t белгілейік.

_m – меридианның қисықтық радиусы;

_t – меридианға перпендикуляр кескіннің қисықтық радиусы;

h – қабықша қабырғасының қалыңдығы.

Бөліп алынған элементтің қырларында меридианал _m және шеңберлік _t күшлер және оларға сәйкес _mdS_th және _tdS_mh тырысу күштер пайда болады.

Тырысу күштер _tdS_mh=aс=bс элементтің беттеріне перпендикуляр бағытта теңдеуші күшті ab туғызады. Бұл күш ab=bcd_t=_tdS_mh(dS_t/t). Сол сияқты тырысу күштер _mdS_th сол бағытта теңдеуші күш туғызады: _mdS_th(dS_m/_m).

Осы тырысу күштердің қосындысы элементке әсер жасап тұрған нормальды қысымды тең деп тұрады.



немесе

Меридиональды _m және шеңберлік _t күшлерді өзара байланыс жасап тұратын негізгі теңдік жұқа қабырғалы ыдыстарға арналған Лаплас теңдігі деп аталады.

_t және _m күшлерінің екі функциясын анықтау үшін жалғыз бұл теңдік қанағаттанарлықтай болмайды. Екінші теңдікті шығару үшін конус тәрізді нормальды кескінмен қабықшаны бөліп төменгі жағын жоққа шығарамыз. Р әріпімен орталық теңдеуші сыртқы күштерді белгілейміз. Бұл күштер кескіндеп алынған бөлікке әсер етеді.

Енді былай жазып алуға болады

Осы теңдіктен _m күшін анықтаймыз

23-дәріс. Жылу аппараттарын есептеу және құрастыру
Температураның жоғарылауы (жылу машиналарының қызуы, жоғары жылдамдықтар мен ауыр жүктемелер; цикликалық жүктемеде бөлшектер серпімді гистерезис есебінен қызады) бөлшек өлшемдерінің өзгерісіне әкеледі. Температураның тербелісі кезінде материал иілу немесе сығылу мүмкіндігінен айырылса, онда жылулық кернеудің пайда болғаны.

Төмендегідей болып бөлінеді:

• 
  аралас тежелу (торможение смежности) дегеніміз бөлшектің жылулық деформациясының кедергі бөлшектермен тежелуі.
  
• 
  пішіндік тежелу (торможение формы) деп бөлшек талшықтарының аралас тежелуін айтамыз.
  

Аралас тежелуге мысал ретінде жұмыс кезінде әртүрлі температура немесе сызықты кеңейтілу коэффициенті  әртүрлі материалдардан жасалған бөлшектер қосылысын айтуға болады.

Мысалы, шпилька мен төлке сызықты кеңейтілу коэффициенті ₁ және ₂, ал олардың температуралары сәйкесінше t₁ және t₂-ге тең материалдан жасалсын.

Бастапқы температурасы – t₀. Қыздырған кезде болт (шпилька) пен төлке бастапқы температурадан t₀-ден l₁t₁ және l₂t₂ өлшеміне дейін ұзарады. Мұндағы t₁= t₁ - t₀ және t₂= t₂ – t₀, l – қосылыс ұзындығы.

Керілген жүйеде температуралы тартылыс (натяг) пайда болады.

(1)

немесе салыстырмалы бірлікте

; (2)

Қосылыста термиялық күш Р₁ пайда болады. Гук заңына сәйкес болттың салыстырмалы ұзаруы е₁ және төлкенің қысқаруы е₂ жүреді:

; (3)

мұндағы, - болттың қатаңдық коэффициенті;

- төлкенің қатаңдық коэффициенті;

және - болт пен төлкенің қимасы.

бұдан

және (4)

Әдетте тартылып тұратын және тартылған бөлшектердің температуралары бірдей, яғни t₁=t₂. Сонда (4) формула (2)

(5)

Үш нұсқа болуы мүмкін:

1) ₂>₁ (аллюминийлі, магнийлі, мыс бөлшектерді болат болттармен тарту). Мұндай қосылыстарды қыздырғанда пропорционалды тартылыс пайда болады t(₂-₁). Төмен температураға дейін суытқан кезде бұл фактор жоққа шығарылады. Сәйкесінше бастапқы құрастырмалы тартылыс азаяды. Осының әсерінен қосылыстың негізгі қабілеттілігі төмендейді.

2) ₁>₂ (болат және шойын бөлшектерді аустенитті болат болттармен тарту). Қыздырғанда t(₂-₁) жарамсыз. Яғни қосылыстың жүктеме қабілеттілігі төмендейді, ал төмен температураға дейін суытқан кезде бұл фактор қалыпты. Демек бастапқы тартылыс ұлғаяды.

3) ₁=₂ (болат және шойын бөлшектерді болат болттармен тарту). Бұл жағдайда t(₂-₁)=0, яғни бастапқы тартылыс қыздырғанда және суытқанда да өзгермейді.

Кернеудің болтта тартылуы

(6)

Кернеудің төлкеде қысылуы

(7)

қатынасы

(8)

Шпилька және төлке материалдарының серпімді модулдеріне байланысты емес және олардың тек қима қатынастарын анықтайды.

(6) және (7) формулалар негізінде төмендегідей қортындылар жасаймыз:

1) Тұрығындағы термиялық кернеуді азайту үшін шпильканы серпімді, ал тұрығын қатаң етіп жасау керек.

2) Шпилькадағы термиялық кернеуді азайту үшін тұрығын серпімді, ал шпильканы қатаң етіп жасау керек.

Тұрықтың беріктілігі тартылған қосылыстың беріктігін анықтамайтындықтан, мүмкіндігінше серпімді тұрық – қатаң шпилька деген ережені ұстану керек.

Тартылған қосылыстың беріктігі термиялық кернеуден басқа қосылысты тарту күшіне және қосылысқа әсер ететін жұмысшы күшке де байланысты.

(4) теңдеуден термиялық күштерді азайтудың төмендегідей әдістерін көреміз:

• 
  тартылатын бөлшектердің температура айырмасын азайту (тартылатын бөлшекті суыту немесе тартатын бөлшектің температурасын көбейту);
  
• 
  сызықты кеңейтілу коэффициенті мәндерінің айырмасын азайту.
  

24-дәріс. Сұйық тамақ өнімдерін бөлуге арналған жабдықтарды есептеу
Тамақ өндірісінде роторлы машиналардың ішіндегі ең көп тарағаны центрифугалар мен ажыратқыштар болып табылады. Олардың негізгі мақсаты тағамдық көп фазалы әртекті жүйелерді фракцияларға бөлу. Олар ортадан тепкіш күш әсерінен тығыздықтары бойынша ажыратылады.

Тамақ өндірісіндегі роторлы машиналардың негізгі түрлері: сұйықтарды бөлуге арналған ортадан тепкіш машиналар. Олар центрифугалар мен ажыратқыштар.

Центрифугалар мен ажыратқыштардың жұмысшы органы ротор болып табылады. Онда ортадан тепкіш күштің әсері көмегімен өнімнің бөлінуі жүреді.

Центрифугалар төмендегідей өндірістерде қолданылады:

• 
  қант – утфелді қант оттеки мен кристалына бөлуге;
  
• 
  крахмалды-ағынды – крахмалды шырынды судан бөлуге;
  
• 
  ет – май массасын шыжықтан және майлы сулы эмульсиядан бөлуге және т.б.
  

Ажыратқыштар төмендегідей өндірістерде қолданылады:

• 
  сүт – сүттен қаймақ пен майсызданған сүт бөлуге, сүтті тазалауға және нормализациялауға; жоғары майлылықтағы (80-85% дейін) қаймақтан қалыпты майлылықтағы (33-40%) қаймақты бөлуге және т.б.
  
• 
  сыра ашыту – сыра сусласын және дайын сыраны ағартуға;
  
• 
  консерві – жеміс және басқа да шырындарды ағартуға және тазалауға.
  

жүктеу/скачать 12.01 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: