Тема 3.Основные принципы художественного

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет транспорта»

Конспект лекций по дисциплине

«ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ МАШИН»

для студентов специальности

1-37 02 03 «Техническая эксплуатация погрузочно-разгрузочных путевых, дорожно-строительных машин и оборудования»

Факультет заочный

Составила к.т.н., доцент Захарова Т.В.

Введение (2 ч.)

Лекция 1

1. Цели и задачи дисциплины.

2. Роль и значение подъемно-транспортных машин в повышении эффективности народного хозяйства.

3. Дорожно-строительные машины, выпускаемые в Республике Беларусь.

4. Основные направления развития современного машиностроения.

1 Цели дисциплины "Технические основы создания машин":

- ознакомление с общими положениями и закономерностями, которые должны быть соблюдены при создании строительных и дорожных машин;

- изучение задач, последовательности и пути их решений, определяющих качество строительных и дорожных машин.

Курс включает вопросы:

- создания машин, конструкторской документации;

- изобретательства, патентоведения;

- эргономики;

- экологии;

- технического и художественного конструирования.

- надёжности

Знание этих вопросов необходимо, чтобы учитывать их в развитии научно-технического прогресса в области строительного, дорожного и подьемно-транспортного машиностроения.

2. Дорожно–строительные и землеройно-транспортные машины значительно влияют на развитие многих отраслей народного хозяйства, в том числе на гражданское, индустриальное, аэродромное и дорожное строительство. В любой отрасли строительства земляные работы являются первыми по очередности выполнения. Строительство нефте- и газопроводов начинается с прокладки траншей и укладки труб. Строительство автомобильных и железных дорог начинается с возведения земляного полотна, на которое укладывают дорожное покрытие или рельсовые пути.

Земляные работы являются наиболее трудоемкими и они тем более трудоемки, чем меньше механизированы. Еще 100 лет тому назад подавляющее большинство работ выполнялось вручную. Основными орудиями землекопа были лопата, тачка. За 8 часов работы землекоп выкапывал 4 – 8 м³ грунта.

3.. В настоящее время для производства дорожно-строительных работ в нашей республике используются высокопроизводительные дорожные и подьемно-транспортные машины.

Концерн "Амкодор" является правопреемником научно-производ-ственного объединения "Дормаш", одним из крупнейших производителей дорожно-строительной техники в мире

Основные направления деятельности акционерного общества "Амкодор" – разработка и производство одноковшовых фронтальных погрузчиков, погрузчиков непрерывного действия, бульдозеров-погрузчиков, экскаваторов-погрузчиков на базе тракторов промышленного и сельскохозяйственного назначения, дорожных катков статического и вибрационного действия фрезерно-роторных снегоочистителей, аэродромно-уборочных машин, а также различных навесок к тракторам.”.

Основной продукцией Могилёвского машиностроительного завода являлись самоходные скреперы; автомобили-самосвалы; автобетоносмесители, самоходные катки; автопогрузчики; тягачи с адаптерами и сменным оборудованием; автобульдозеры, специальные подземные автопоезда; шахтные самосвалы.

Производственное объединение БелАЗ, расположенное в г. Жодино выпускает самосвалы грузоподъёмностью соответственно 30, 42, 45, 50т

В настоящее время в мире насчитывается 100 производителей тракторов. Однако лишь 8 из них обеспечивают 96% общего объёма мирового рынка сбыта, и Минский тракторный завод входит в их число.

. На протяжении ряда лет завод сохраняет за собой долю в 8-10% мирового рынка колёсных тракторов, находясь в десятке крупнейших мировых производителей, его продукция известна более чем в 60 государствах в различных уголках планеты. За свою историю МТЗ произвел более 3млн. тракторов, из которых более 500 тысяч поставлено примерно в 100 стран мира.

Сегодня заказчикам предлагаются 62 модели различных видов машин, более чем в ста сборочных вариантах для всех климатических и эксплуатационных условий. Новые модели тракторов обладают широкими возможностями агрегатирования с сельхозмашинами различных производителей. На все продаваемые тракторы получены международные сертификаты, подтверждающие их соответствие стандартам Евросоюза.

4.К.основным направлениям развития производства строительных, дорожных и подъемно-транспортных машин относятся:

– снижение удельных показателей энергоемкости;

- снижение удельных показателей материалоемкости;

- создание многоцелевых и многофункциональных машин на унифицированной базе с набором легкосъемных рабочих органов различного назначения;

- повышение надежности узлов и механизмов машин;

- расширение диапазона типоразмерных рядов путем разработки как малогабаритной техники (5-30 кВт), так и машин большой единичной мощности (500-1500 кВт);

- увеличение степени применения автоматизированных и роботизированных систем управления на основе современных ЭВМ и микропроцессорной техники;

- совершенствование методов и средств повышения безопасности эксплуатации, эргономических и экологических характеристик машин;

- расширенное применение методов унификации, блочной компоновки и агрегатирования.

Вопросы для самопроверки

1.Назовите цели дисциплины "Технические основы создания машин":

2. Какие вопросы включает курс"Технические основы создания машин"?

3. Перечислите основные задачи дорожно–строительного машиностроения.

4. Назовите заводы-изготовители дорожных машин в Республике Беларусь (РБ)..

5. Назовите дорожно-строительные машины, выпускаемые в РБ.

.6.Перечислите основные направления развития современного машиностроения.

Литература:

1.Довгяло В.А.Технические основы создания машин:учеб. пособие /

В.А. Довгяло, А.М. Щемелев, А.В. Вавилов, И.И. Леонович.; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп.– Гомель : БелГУТ, 2009. 330 с.

2.Захарова Т.В., Довгяло В.А.Технические основы создания машин. http://lib.znate.ru/docs/index-226643.html

4. Суровегин Ю. В. Технические основы создания машин: Учеб. пособие. – Могилев.: ММИ, 1993. - 101 с.

Тема1. Общие вопросы создания машин (14 ч.)

Лекция 2

1. Экстенсивный и интенсивный пути развития производства.

2 .Непрерывная информационная поддержка жизненного уровня продукции.

1. Развитие промышленного производства, в том числе машиностроительного, осуществляется, как правило, по двум основным направлениям - экстенсивному и интенсивному. В основе первого из них лежат количественные факторы (увеличение количества средств труда, капитальных вложений, численности работающих), в основе второго - качественные факторы, которые обусловливают повышение производительности и эффективности труда, интенсификацию процессов производства на основе достижений науки и техники.

На практике эти пути развития экономики дополняют друг друга, они взаимосвязаны, но с течением времени их соотношение меняется в пользу действия интенсивных факторов. Об этом свидетельствует оценка доли влияния экстенсивных и интенсивных факторов

Современные темпы развития науки и техники обеспечивают превалирующее влияние интенсивных факторов, их доля в странах с развитой рыночной экономикой в 3-4 раза превышает долю экстенсивных факторов.

2. Жизненный цикл любой машины состоит из ряда основных этапов, в числе которых проектирование и конструирование, производство, эксплуатация и утилизация. Процесс начинается с проведения информационной подготовки и научных исследований, которые предшествуют проектно-конструкторским работам. При проектировании закладывается комплекс заданных характеристик машины, который затем реализуется при ее изготовлении, доводится до необходимого уровня при испытаниях и поддерживается при эксплуатации машины.

Вопросы для самопроверки

1.Назовите основные направления развития промышленного производства.

2. Факторы, лежащие в основе экстенсивного производства.

3. Факторы интенсивного производства.

4. Назовите преобладающие факторы современного развития науки и техники.

5. Основные этапы жизненного цикла машины.

Литература:

1.Довгяло В.А.Технические основы создания машин:учеб. пособие /

2. Штарев С.Г Технические основы создания машин: Учебник для студентов вузов ж.-д. транспорта/ С.Г. Штарев., В.П Быков, А.А.. Панченко,., И. Ф Скрипачев.; Под ред. Штарева С.Г. – М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007.– 148 с.

Лекция 3

1. Стадии проектирования, изготовления и испытаний подъемно-транспортных и дорожных машин.

1. Стадии разработки проекта определяет Единая система конструкторской документации (ЕСКД).

1.1 Разработка технических требований (ТП)

Технические требования– основной начальный документ, исходящий от заказчика. В них содержатся установленные в результате технико-экономических исследований основные параметры создаваемой машины, ее особенности.

1..2. Разработка технического задания (ТЗ)

Техническое задание является исходным расширенным документом на проектирование машины. В нем устанавливаются основные значения, технические характеристики, показатели качества и технико-экономические требования, предъявляемые к конструкции; указываются необходимые стадии конструкторской документации и ее состав, а также специальные требования к машине. ТЗ на проетирование разрабатывают, как правило, заводы-изготовители машин ( конструкторские отделы или разработчики). В отдельных случаях наряду с техническим заданием готовится техническое предложение.

1.3 Техническое предложение (ТП)

ТП – документ, содержащий технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки документации на основании анализа технического задания, изучения патентной информации, различных вариантов возможных решений, сравнительной оценки решения с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемой и существующей машины. ТП разрабатываются заводом-изготовителем на основе технико-экономических исследований, предусматривающих наименьшие затраты и минимальные эксплуатационные расходы.

1.4 Технические условия (ТУ)

В техническом предложении разрабатываются технические условия, в которых указываются: конструкционная скорость движения, требования по прочности, габарит и т. д. После согласования с заказчиком и утверждения в установленном порядке этот документ является основанием для разработки эскизного и технического проектов.

Разработка ТЗ, ТУ(ТП) – один из решающих этапов в проектировании машины.

1.5 Эскизный проект (ЭП)

Эскизный проект – совокупность конструкторских документов, содержащих принципиальные конструкторские решения и представления об устройстве и принципе работы машины Эскизный проект подлежит согласованию с заказчиком и служит основанием для разработки технического проекта и общей конструкторской документации.

1.6 Технический проект (ТПр)

Технический проект полностью определяет окончательную конструкцию создаваемой машины и ее узлов. Обязательным документом для технического проекта является чертеж общего вида. Технический проект содержит полное представление об устройстве разрабатываемой конструкции и исходные данные для разработки рабочей документации.

Далее разрабатываются сборочные единицы..При разработке узлов учитывается возможность использования новых прогрессивных материалов, а также достижения отечественной и зарубежной науки и техники, рекомендации НИИ, проверяется патентная чистота. По принятым конструктивным нормам производится расчет на прочность, разрабатываются техпроцессы постройки данной конструкции, предусматриваются эргономические требования, наибольшие удобства и минимальный объем ремонта,

. При техническом проектировании должны широко использоваться экспериментальные исследования и моделирования с помощью макетов и компьютерных программ.

1.7 Разработка рабочей документации (опытной партии) РД

Разработка рабочей документации является заключительным этапом и выполняется на основе утвержденного технического проекта. Разрабатывается рабочий чертеж на узлы, детали. С уточнением конструкции производится корректировка расчета на прочность деталей, узлов, перечень необходимых материалов и частей, поставляемых другими предприятиями, указаний о посадочных размерах, резьбах, методике испытания и инструкции по уходу за ответственными частями. Производится проверка требованием технологичности и изготавливаются образцы установочной серии, которые проходят испытания.

2.2.8 Испытания

Различают испытания заводские, путевые и дорожные.

Заводские, в процессе которых проверяется прочность отдельных узлов машины. Проводятся испытания агрегатов, электрооборудования. Выполняются контрольные ходовые испытания и наладочные работы.

Ускоренные испытания могут выполняться на натурных деталях, узлах, агрегатов, машинах, а также на моделях.

Путевые и дорожные испытания, при которых определяются ходовые качества, напряжения в узлах и деталях при различных режимах эксплуатации, режимы работы различного оборудования.

Эксплуатационные испытания, во время которых определяется надежность опытной конструкции при нормальных условиях эксплуатации в течение установленного времени, технологичность ремонта, степень износа.

По результатам испытаний принимается решение о серийном производстве.

Сертификационные испытаниях будут рассмотрены ниже.

Вопросы для самопроверки

1.Какой документ определяет стадии разработки проекта?

2. Назовите стадии разработки проекта.

3. Что определяют технические требования?

4. Что устанавливает техническое задание?

5. Дайте характеристику функции и характера работ технического. предложения..

6.Какая информация содержится в технических условиях?

7. Дайте характеристику функции и характера работ эскизного проекта.

8. То же технического проекта.

9. Что является предметом проектирования в рабочей конструкторской документации?

10.Назовите виды испытаний и укажите в чем они заключаются.

Литература:

1..Захарова Т.В., Довгяло В.А.Технические основы создания машин. http://lib.znate.ru/docs/index-226643.html

2. .Довгяло В.А.Технические основы создания машин:учеб. пособие /

В.А. Довгяло, А.М. Щемелев, А.В. Вавилов, И.И. Леонович.; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп.– Гомель : БелГУТ, 2009. 330 с

Лекция 4

1. Методика выявления параметров создаваемого объекта.

2. Требования технологических процессов - основа создания машин.

1. При проектировании машин можно выделитьтри основных уровня.

Функциональное проектирование включает в себя анализ исходного описания изделия и выбор его оптимального варианта. На данном уровне определяются основные принципы работы изделия. Это находит отражение в различных схемах – логических, принципиальных, структурных и кинематических.

Такое обобщенное описание выбранного варианта поступает на вход следующего уровня – конструирования. Здесь разрабатывается конкретная конструкция изделия, параметрами которой являются геометрическая фигура, материал, взаимное расположение частей и элементов. Чертежи и спецификация, получающиеся в результате конструирования, полностью описывают будущее изделие.

Технологическое проектирование основывается на результатах конструирования. Здесь решается множество вопросов, связанных с изготовлением изделия: выбор или проектирование инструмента и приспособлений, определение необходимого для производства оборудования и многое другое.

2. Условие возможности выбора оптимального технологического процесса состоит в том, чтобы можно было достичь наилучшего доступного согласования между конструкцией и требованиями технологического процесса. Прежде всего, создается представление о форме, затем исследуются возможности технологического процесса и, наконец, окончательно выбираются, и по возможности одновременно, представление о форме и процессы обработки и сборки. Оптимальным является вариант, когда бы технолог принимает участие в оценке представления о форме уже на первом этапе

Наилучшее представление о форме и наиболее эффективный технологический процесс могут быть выбраны с помощью критериев, которые можно подразделить на следующие категории: выполнимость, экономичность и квалификация рабочих.

К факторам, касающимся выполнимости в связи с выбором технологического процесса, относятся следующие: геометрия формы, материал, величина (размер), требования, предъявляемые к поверхности и допускам, форма исходного материала. Первые три фактора позволяют решить, является ли данный технологический процесс вообще возможным..

К факторам экономичности относятся: число требуемых процессов, материалы (поставщик, цена, количество), программа выпуска, оборудование, капиталовложение в новое оборудование, специальные инструменты.

Изделие может быть изготовлено в пределах одного технологического процесса или могут потребоваться несколько технологических процессов. Экономичность производства зависит от того, какие процессы и сколько их должно быть осуществлено, прежде чем изделие будет закончено. Надо также рассмотреть транспорт, переброски и устройства, используемые между отдельными процессами. Наличие требуемых материалов должно быть проверено. Следует решить, могут ли материалы быть куплены в желаемой форме и на каких условиях, или предприятие само должно их изготовить.

Количество планируемых к выпуску изделий является решающим фактором при выборе наиболее экономичного технологического процесса. Процессы, требующие больших капиталовложений в оборудование и инструмент ( например, литье под давлением и горячая штамповка), могут рассматриваться только при условии больших объемов выпуска продукции, а процессы, которые могут быть введены в производство немедленно (например, точение, фрезерование и сварка), хорошо подходят для единичного и серийного производства

Когда объект сконструирован и технологический процесс уже выбран, устанавливается работа оператора. Необходимо обеспечить оператору возможность удовлетворительно выполнять технологический процесс без излишней работы и в безопасных условиях и, например, без предъявления необоснованных требований к точности и скорости его работы. Решающим фактором является наличие у предприятия необходимого опыта, возможность обучения других квалифицированных рабочих или необходимость принятия на работу новых рабочих.

Значимыми являются: число и характер креплений, число и характер инструментов, число и протяженность процессов, доступ для инструментов, расход материалов.

При выборе процесса сборки применяют те же оценки, что и для процесса обработки: выполнимость, экономичность и квалификацию оператора. Детали изделия должны быть сконструированы так, чтобы обеспечивался оптимальный процесс сборки.

Вопросы для самопроверки

1.Назовите основные уровни проектирования машин.

2.Что включает в себя функциональное проектирование?

3.Что разрабатывается в процессе конструирования?

4. На чем основывается технологическое проектирование, какие вопросы оно решает?

5. Какие требования предъявляются к технологическому процессу?

6. Какие факторы относятся к процессу выполнимости изделия?

7. Какие факторы определяют экономичность процесса?

8. Какие требования предъявляются к работе оператора?

9. Какие требования предъявляются к конструкции деталей и к процессу сборки?

Литература:

1..Захарова Т.В., Довгяло В.А.Технические основы создания машин. http://lib.znate.ru/docs/index-226643.html

2. Тьялве Э. Краткий курс промышленного дизайна: Пер. с англ. – М.: Машиностроение, 1984. – 192 с.

3. .Довгяло В.А..Технические основы создания машин:учеб. пособие /

4. Штарев С.Г Технические основы создания машин: Учебник для студентов вузов ж.-д. транспорта/ С.Г. Штарев., В.П Быков, А.А.. Панченко,., И. Ф Скрипачев.; Под ред. Штарева С.Г. – М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007.– 148 с.

Лекция 5

1.Надежность как основной показатель качества создания машин.

1. Надежность – значения всех параметров машины, характеризующих способность выполнять требуемую функцию в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.

Показатели надежности: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержания и восстановления работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость – свойство объекта сохранять значение показаний безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортирования.

Исправное состояние – состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации.

Неисправное состояние – состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской документации.

Работоспособное состояние – состояние объекта, при котором значение всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации.

Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.

Показатель надежности – количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность объекта.

Комплексный показатель надежности – характеризует несколько свойств, составляющих надежность объекта.

Наработка – продолжительность или объем работы объекта.

(1)

где Т_о – наработка на отказ,

Т_в – время восстановления, включающее чистое время на проведение технического обслуживания (ТО) и ремонтов.

Наработка до отказа – наработка объекта от начала его эксплуатации до возникновения первого отказа.

Технический ресурс – наработка объекта от начала его эксплуатации или его возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние.

Срок службы – календарная продолжительность от начала эксплуатации объекта или ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние.

Срок сохраняемости – календарная продолжительность хранения и (или) транспортирование объекта, в течение и после которой сохраняются показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности в установленных пределах.Различают сроки сохраняемости: до ввода в эксплуатацию и срок сохраняемости в период эксплуатации.

Время восстановления работоспособного состояния – продолжительность работоспособного состояния объекта.

В процессе создания и совершенствования машин производят сбор информации о надежности, который начинается с предварительных испытаний, данных лабораторных, заводских, межведомственных, государственных и главных эксплуатационных испытаний.

Центральным понятием теории надежности является отказ, а надежность машин обусловливается свойствами безотказности, ремонтопригодности и долговечности.

Кроме вышеуказанных испытаний при определении надежности отдельных узлов и деталей производятся специальные испытания на надежность.

При снятии данных по отказу должна фиксироваться наработка, его характер, условия работы, причины, вызвавшие отказ и другие специфические данные, например, характер взаимодействия деталей, узлов, обрабатываемая среда и т.д.

Полученные данные в первую очередь позволяют изучить конструкцию машины, выявить ресурсы отдельных деталей и узлов, определить наименование и количество требуемых запасных частей.

Важное значение имеют полученные данные для совершенствования технической эксплуатации, особенно для технических обслуживаний, материально-технического снабжения, наличия, количества и качества технологического оборудования.

Вопросы для самопроверки

1.Дайте определение надежности машины.

2. Назовите показатели надежности.

3. Дайте определение безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости.

4.Что означает исправное , неисправное состояние объекта?

5.В чем заключается работоспособное состояние объекта?

6. Что происходит при отказе объекта?

7. Что характеризуют показатель надежности, комплексный показатель надежности?

8. По какой формуле определяется наработка?

9. Что такое технический ресурс, срок службы,,срок сохраняемости?

10. Что определяет время восстановления работоспособного состояния?

11. Какие факторы должны учитываться при снятии данных по отказу?

12. Для чего нужны полученные данные по отказу?

Литература:

1.Довгяло В.А.Технические основы создания машин:учеб. пособие /

2.Захарова Т.В., Довгяло В.А.Технические основы создания машин. http://lib.znate.ru/docs/index-226643.html

3. Суровегин Ю. В. Технические основы создания машин: Учеб. пособие. – Могилев.: ММИ, 1993. - 101 с

4. Сосновский, Л. А. Элементы теории вероятности, математической статистики и теории надежности: учеб. пособие/ Л. А. Сосновский. - Гомель : БелГУТ, 1994 – 146 с.

Лекция 6

1. Цели стандартизации и технического нормирования..

2 .Виды стандартов.

1. Особую актуальность в условиях рыночной экономики приобретают стандартизация и сертификация продукции как составляющие конкурентоспособности и экономической безопасности страны.. Стандартизация и техническое нормирование решают вопросы удешевления продукции машиностроения за счет создания эффективных серийных производств стандартных деталей и узлов машин, имеющих улучшенные качественные показатели. Использование в эксплуатации стандартных и унифицированных деталей уменьшает их номенклатуру, что дает значительный экономический эффект. Стандартизация позволяет улучшить качество изготавливаемой продукции.

Стандартизация – это деятельность по установлению технических требований (норм, правил) к объектам для их многократного применения в отношении постоянно повторяющихся задач. Она направлена на достижение оптимальной степени упорядочения в области разработки, производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации продукции (СТБ 1500-2004).

Техническое нормирование - это деятельность по установлению обязательных для соблюдения технических требований, связанных с безопасностью продукции и процессов ее разработки, а также производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации.

К основным целям технического нормирования и стандартизации относятся: обеспечение безопасности человека и окружающей среды, технической и информационной совместимости, взаимозаменяемости и унификации продукции, единства измерений, гармонизации (приведения в соответствие) методов стандартизации с принятыми в мировом сообществе, повышения качества продукции и экономии материальных ресурсов.

Объектом стандартизации может быть продукция или процесс, для которых разрабатываются соответствующие требования.

Основными принципами технического нормирования и стандартизации с учетом развития системы стандартизации в республике являются:

- использование современных достижений науки и техники;

- гармонизация требований отечественных стандартов с международными и межгосударственными стандартами;

- обязательность применения технических регламентов (ТР);

- доступность технических регламентов, технических кодексов (ТК) и государственных стандартов, информации о порядке их разработки, утверждения и опубликования для пользователей и иных заинтересованных лиц;

- обеспечение права участия юридических и физических лиц, в том числе иностранных технических комитетов по стандартизации к разработке отечественных технических кодексов и государственных стандартов,

- добровольность применения государственных стандартов.

Следует отметить, что в зависимости от географического, политического или экономического признака существуют различные формы стандартизации;

- международная (участие в ней открыто для всех стран);

- региональная (в ней могут участвовать стороны только одного политического или экономического района);

- межгосударственная (например, для стран СНГ);

- национальная;

К числу основных задач при обновлении стандартов в области машиностроения относятся:

- обеспечение согласования характеристик машин, их деталей и узлов, комплектующих изделий, сырья и материалов;

- расширение унификации (выбора оптимального числа видов и размеров продукции) на основе применения параметрических и ти-поразмерных рядов;

- обеспечение метрологических норм и требований;

- обеспечение контроля, сертификации и оценки качества изделий машиностроения;

- разработка перспективных требований к технологическим процессам;

- совершенствование систем классификации и кодирования технико-экономической информации, создание каталогов о номенклатуре и основных показателях машиностроительной продукции.

При разработке отечественных стандартов учитываются, как правило, международные (в том числе стандарты ИСО и МЭК), региональные, межгосударственные и национальные стандарты. Основными международными стандартами являются стандарты Международной организации по стандартизации МС ISO (ИСО) и Международной электротехнической комиссии МС IEК (МЭК).

2. В зависимости от объекта стандартизации различают следующие виды стандартов:

- основополагающий;

- терминологический;

- стандарт на продукцию;

- стандарт на процесс;

- стандарт на услугу;

- стандарт на методы контроля;

- стандарт с открытыми значениями;

- система стандартов, группа стандартов.

. Основополагающие стандарты устанавливают общие организационно-методические или общетехнические требования при разработке, производстве, эксплуатации, хранении, перевозке, реализации и утилизации продукции. Общетехнические стандарты устанавливают допуски и посадки; требования к шероховатости поверхности; классы точности оборудования; правила выполнения чертежей и схем; требования к различным видам технической совместимости и т. п.

Терминологический стандарт - это основополагающий стандарт, распространяющийся на термины, к которым приводятся определения (а также примечания, иллюстрации, примеры и др.).

Стандарт на продукцию устанавливает требования, которым должна удовлетворять продукция (или группа однородной продукции) в соответствии со своим назначением. В зависимости от продукции и технологических процессов различают стандартs

- параметров и размеров;

- типов.

- сортамента;

- марок;

- конструкций;

- методов испытаний (контроля, анализа, измерений);

- приемки;

- маркировки;

- упаковки;

- транспортирования;

- хранения;

- эксплуатации и ремонта;

- общих технических требований;

- общих технических условий;

- типовых технологических процессов

(эксплуатационных) характеристик продукции для обеспечения единства оценки ее показателей качества.

Стандарты могут быть разработаны на материальные услуги, например, на научно-техническое и рекламное обслуживание.

Стандарт с открытыми значениями представляет собой стандарт, содержащий перечень характеристик для конкретной продукции, процесса или услуги. Это могут быть данные, указанные в одних стандартах поставщиками, в других - покупателями..

Государственному стандарту Госстандарт присваивает обозначение, состоящее из индекса СТБ,

Вопросы для самопроверки

1. Какие вопросы решают стандаотизация и техническое нормирование?

2. Дайте определение деятельности стандартизации.

3. Дайте определение деятельности технического нормирования.

4. Назовите цели технического нормирования стандартизации.

5. Что является объектом стандартизации?

6. Назовите основные принципы технического нормирования и стандартизации.

7. Назовите формы стандартизации.

8. Назовите основные задачи при обновлении стандартов в области машиностроения..

9. Назовите виды стандартов.

10. Что устанавливают основополагающие стандарты?

11.Что устанавливает стандарт на продукцию и как его различают в зависимости от продукции и технологических процессов?

12. Что представляет из себя стандарт с открытыми значениями?

1.Довгяло В.А..Технические основы создания машин:учеб. пособие /

2. Закон Республики Беларусь о техническом нормировании и стандартизации от 5. 01. 2004 г. № 262-3.

3.Самбук Г.П, Основы стандартизации, метрологии, сертификации : учебно-методическое пособие / Г. П. Самбук, Р. Н. Вострова, Л. П. Богданович ; Министерство образования Республики Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп.– Гомель : БелГУТ, 2008. с.

Лекция 7

1. Основные принципы стандартизации.

2. Унификация.

3.. Принципы агрегатирования машин и оборудования.

1.Основными научно-техническими принципами стандартизации являются: системность; прогрессивность и оптимизация стандартов; обеспечение функциональной взаимозаменяемости стандартизируемых изделий; взаимоувязка стандартов; научно-исследовательский принцип разработки стандартов; предпочтительность; минимальный удельный расход материалов.

Принцип системности - системный подход к общественному процессу производства, включающему всю выпускаемую продукцию на всех стадиях ее создания и использования. Совокупность взаимосвязанных элементов, входящих в систему, образуют структуру, позволяющую строить иерархическую зависимость их на различных уровнях.

Принцип прогрессивности и оптимизации стандартов предусматривает, что соответствие показателей, норм, характеристик, требований, устанавливаемых стандартами, мировому уровню науки, техники и производства. Они должны учитывать тенденцию развития стандартизируемых объектов.

Принцип обеспечения функциональной взаимозаменяемости позволяет обеспечивать замену одних сборочных единиц другими. Он является главным при комплексной и опережающей стандартизации, а также при стандартизации изделий, технических условий на них и т. п.

Принцип взаимоувязки стандартов – взаимная увязка терминов и определений в области стандартизации. Метод комплексной стандартизации - убедительный пример.

Научно-исследовательский принцип разработки стандартов предусматривает дополнительно проведение специальных теоретических, экспериментальных и опытно-конструкторских работ, необходимых для подготовки проектов стандартов и их успешного внедрения.

Принцип предпочтительности является одним из важнейших принципов стандартизации. Он состоит в систематизации, например, рядов, допусков, посадок, диаметров и шагов метрической резьбы, поэтому такие стандарты охватывают большой диапазон величин параметров. Согласно принципу предпочтительности, какие бы размеры конструкций не получались в результате расчетов, в проекте они должны быть откорректированы так, чтобы их значение совпадали с членами одного из рядов предпочтительных чисел. Наиболее удобными являются геометрические прогрессии, включающие число " j " и имеющие Ö10.

В соответствии с рекомендациями установлены следующие четыре основных десятичных ряда предпочтительных чисел со знаменателем – для ряда 5, – для ряда 10, – для ряда 20, – для ряда 40.

Предпочтение отдается рядам более редким: R5 предпочитается ряду 10, в свою очередь ряд R10 предпочитается R20. Возможны и другие параметрические ряды. Более подробно пропорции рассматриваются в 3.1.

Типоразмерный (размерный) ряд является разновидностью параметрического ряда, главными параметрами которого являются размеры изделия. На основе типоразмерных рядов создаются конструктивные ряды конкретных моделей машин одинаковой конструкции. Например, для построения типоразмерного ряда деталей цилиндра поршневой группы двигателя внутреннего сгорания придерживаются ряду критерия подобия, обеспечивающей равенство тепловой и силовой напряженности двигателя. Существующие в настоящее время на башенные краны позволили вместо ста типа размеров пересмотреть восемь передвижных и три приставных типоразмера кранов, которые полностью обеспечивают потребности строительства. При этом параметрический ряд должен содержать наивыгоднейшее число типоразмеров изделий, при минимальных затратах на производство и эксплуатацию.

Принцип минимального удельного расхода материалов ясен из того, что стоимость материалов и полуфабрикатов в машиностроении составляет от 40 до 80 % общей стоимости продукции.

Стандартизация заготовок, изделий и экономия металла обеспечивает рациональные конструктивные схемы и компоновки машины; совершенствование методов расчета деталей на прочность; обоснованного снижения запаса прочности; применение экономичных профилей, периодического

Основой создания оптимальной структуры маиностроения являются::

- параметрическая стандартизация;

- унификация;

- агрегатирование;

- комплексная стандартизация;

- опережающая стандартизация.

2.Унификация – это рациональное сокращение объектов одинакового функционального назначения. Унификация - наиболее распространенная и эффективная форма стандартизации, если ее результаты не оформляются стандартом.

Целью унификации является устранение неоправданного многообразия изделий, узлов, технологических процессов путем их преобразования в однотипные.

Но стандартизация изделий, их составных частей обязательно предполагает их унификацию.

Систематизация и классификация является основой унификации.

Систематизация предметов, явлений или понятий предусматривает расположение их в определенном порядке или последовательности, образующей четкую систему, удобную для пользования (алфавитная система, УДК 62 - техника и т. п.).

Симплификация – форма стандартизации, заключающаяся в уменьшении количества типов и других разновидностей до числа, достаточного, чтобы удовлетворить существующие в данное время потребности.

Типизация конструкций изделий – разработка и установление типовых конструкций, содержащих конструктивные параметры, общие для изделий, их собственных частей и деталей.

Типизация технологических процессов – разработка и установление технологического процесса для производства однотипных деталей или сборки однотипных составных частей или изделий той или иной классификационной группы. Типизации технологических процессов должна предшествовать работа по классификации деталей составных частей и изделий.

Унификация рядов, изделий, деталей, узлов, агрегатов, машин и приборов базируется на их конструктивном подобии, которое определяется общностью рабочего процесса, условий работы изделий.

Унификация может распространяться на параметрические и типоразмерные ряды машин, их типы, составные части и детали.

Различают следующие виды унификации: внутриразмерная; межразмерная ; межтиповая; заводская; отраслевая.

Внутриразмерная унификация обеспечивает модификацию определенного изделия с базовой моделью или между собой внутри одного типоразмера. Для автомобилей МАЗ –степень унификации составляет 82 – 93 % ,а для двигателей ЛМЗ – 80 – 95 % .

Межразмерная унификация базовых моделей или их модификаций –унификация между разными размерами параметрического ряда изделий, но внутри одного типа. Например, унификация токарно-винторезных станков с диаметром центров 320 и 400 мм.

Межтиповая унификация – унификация изделий различных типов и параметрических рядов. Так, на Минском станкостроительном заводе унифицированы в один межтиповой ряд продольно-фрезерные, продольно-строгальные и продольно-шлифовальные станки на основе стандартной ширины обрабатываемых заготовок, устанавливаемых по ряду 10 (800,1000,1250 и 1600 мм). Результатом явилось применение для всех указанных станков 45 % унифицированных узлов.

Заводская (в рамках завода) и отраслевая (для ряда заводов отрасли) унификации охватывают номенклатуру изделий, их составные части и детали, которые производят и применяют в различных отраслях народного хозяйства (межотраслевая унификация).

Унифицированными могут быть любые изделия машиностроения: детали и их конструктивные элементы, сборочные единицы, материалы, крепеж, подшипники и т. д

Характерным примером использования методов стандартизации являются одноковшовые гидравлические экскаваторы. Как известно, их блочная конструкция в несколько раз сокращает сроки и трудоемкость монтажа экскаваторов и существенно повышает их ремонтопригодность

По ряду узлов (двигатели внутреннего сгорания, электрические и гидравлические двигатели, гидроаппаратура и др.) унификация охватывает несколько соседних типоразмеров. По некоторым узлам (узлы и элементы управления, колеса, пневмодвигатели и др.) унификация охватывает большую часть различных групп. При этом экскаваторы обладают универсальностью, которая достигается большим числом различных сменных элементов рабочих органов, ковшей, рукоятей, наголовников стрел и др. Благодаря этому заводы изготавливают унифицированные ряды гидравлических экскаваторов, которые при наличии 10-12 базовых моделей имеют более 80 модификаций машин различного назначения. При этом количество деталей, необходимых для их выпуска, в 6-7 раз меньше числа деталей при индивидуальном производстве.

Пример уменьшения номенклатуры составных частей подвески ковша фронтального погрузчика путем преобразования геометрически и функционально подобных шарнирных узлов в однотипные приведен на рисунке 1. Каждая из двух рычажных частей подвески имеет пять схожих по конструкции шарнирных узлов, но различных по условиям нагружения (рисунок 1, а). Проектирование конструкции из условий оптимальной прочности предполагает выпуск пяти различных партий деталей по два комплекта шарниров. Если же унифицировать подвеску, тогда все шарнирные узлы принимаются равными наиболее нагруженному узлу (рисунок 1, б). При этом увеличенная металлоемкость конструкции подвески будет компенсирована существенным уменьшением расходов на производство с увеличенным объемом выпуска однотипной продукции (требуется изготовить только одну партию одинаковых деталей на десять комплектов).

Рисунок 1 - Подвеска ковша фронтального погрузчика: а - до унификации шарнирных узлов; б - после унификации

В ряде случаев межразмерную унификацию называют горизонтальной, а межтиповую - вертикальной. Горизонтальная унификация распространяется на машины одинакового назначения и предполагает использование однотипных узлов и деталей в рамках их модельного ряда. Например, в СНГ налажен серийный выпуск строительных одноковшовых экскаваторов различных размерных групп (с вместимостью ковша 0,25-4 м3 на базе единых конструктивных схем с широкой унификацией сборочных единиц и гидроаппаратуры. Вертикальная унификация не ограничивается одинаковыми машинами и охватывает однотипные детали, узлы и агрегаты машин различного назначения, например, погрузчиков и одноковшовых экскаваторов из подгруппы землеройных машин, бульдозеров и скреперов из подгруппы землеройно-транспортных машин.

Для унификации систем машин и создании типоразмерных рядов и унифицированных семейств машин применятся модуль конструирования. Под модулем понимается унифицированная или стандартная сборочная единица. Применение модульного принципа позволяет получить значительную экономию при создании новых машин: за счет уменьшения объема работ, снижения их трудоемкости благодаря применению типовых технологических процессов, а при ремонте – за счет замены унифицированных элементов другими предварительно изготовленными.

3..Агрегатирование машин и других изделий – метод констуирования машин, оборудования и приборов из унифицированных стандартных агрегатов (автономных узлов, устанавливаемых в изделии в различном числе и комбинациях).

Многие машины и оборудование могут быть разделены на несколько автономных агрегатов (узлов), которые выполняют в различных машинах одинаковые функции. Принцип агрегатирования имеет технологические (уменьшение времени на окончательную сборку машины) и эксплуатационные (ремонт машины заключается в замене неисправного агрегата) преимущества

Эти агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам.

Создаваемые компоновки обеспечивают: оптимальные эксплуатационные показатели; сокращение сроков проектирования и освоения новой техники с 4 – 6 до 1,5–2 лет; снижение затрат на проектирование и освоение серийного производства в 1,5–2 раза; рост выпуска машин при тех же производительных мощностях; снижение себестоимости изготовления на 25–30 %.

Принцип унификации и агрегатирования позволяет на основе базовой модели создавать производные машины одинакового назначения, но с различными эксплуатационными показателями (мощности двигателя, производительности и т. п.) или машины различного назначения, выполняющие качественно другие операции.

Одним из примеров агрегатирования является метод агрегатно-модульной компоновки машин. Машины выполняют в виде специализированных комплектов универсальных модулей, выпускающихся крупной серией и от-

носительно дешевых. Агрегатно-модульная компоновка получила широкое распространение в машиностроении. Например, агрегатно-модульные станки и промышленные роботы, являющиеся основой технологических линий, могут быть перенастроены на выпуск универсального малогабаритного погрузчика за очень короткое время.

Вопросы для самопроверки

1. Назовите основные принципы стандартизации.

2. В чем заключается принцип предпочтительности.

3. Дайте определение унификации.

4. Назовите виды унификации.

5. Что обеспечивает внутриразмерная унификация?

6. То же межразмерная?

7 То же межтиповая?.

8. С какой целью применяется модуль конструирования?

9. Дайте определение агрегатирования.

10. Назовите преимущества агрегатирования.

11. В чем заключается метод агрегатно-модульной компоновки?

Литература:

1.Довгяло В.А..Технические основы создания машин:учеб. пособие /

2.Захарова Т.В., Довгяло В.А.Технические основы создания машин. http://lib.znate.ru/docs/index-226643.html

3. Суровегин Ю. В. Технические основы создания машин: Учеб. пособие. – Могилев.: ММИ, 1993. - 101 с.

4.Самбук Г.П, Основы стандартизации, метрологии, сертификации : учебно-методическое пособие / Г. П. Самбук, Р. Н. Вострова, Л. П. Богданович ; Министерство образования Республики Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп.– Гомель : БелГУТ, 2008. с.

Лекция 8

1. Основные принципы конструирования механизмов.

1.. Конструировать машину следует таким путем, чтобы желаемые свойства определялись одно за другим, так как эти свойства не являются независимыми переменными. Можно выделить пять основных свойств, которые в сумме полностью определяют изделие. Для изделий в целом таким свойством является структура, т. е. элементы изделия и их взаимозависимость, а для каждого элемента - форма, материал, размеры, поверхность. Эти свойства являются переменными, которыми конструктор может манипулировать, а изделие создается последовательными решениями вопросов, связанных с этими переменными.

На начальном этапе анализа проблема изучается со всех сторон. Результаты этого изучения выражаются, с одной стороны, в конкретной формулировке некоторой функции, а с другой – в перечне требуемых свойств, которые образуют критерии, служащие фундаментом для выбора решений.

Далее следует этап синтеза, т. е. этап, на котором создается конструкция изделия. Это выполняется путем предварительного (грубого) определения шаг за шагом основных свойств – структуры, формы, материала, размеров, поверхности.

Когда решены вопросы основных свойств, конструирование изделия завершено, и оно может быть изготовлено. Реализованные свойства должны быть близки к требуемым.

Наибольшие возможности уменьшения массы заложены в применении рациональных конструктивных схем с наименьшим числом деталей и наиболее выгодным течением силового потока. Поэтому при проектировании целесообразно соблюдать следующие принципы: уменьшение числа звеньев; создание компактной конструкции путем рационального размещения деталей; выбор рациональной силовой схемы; применение многопоточных схем; рациональный выбор параметров машин; размещение конструктивных функций.

Сокращение звеньев механизма и устранение излишних звеньев способствует значительному снижению массы агрегата.

Одно из требований предъявляемых при компоновке – достаточная жесткость конструкций, которая обеспечивается минимальными пролетами между опорами, уменьшением консолей, сменой изгибающих нагрузок растяжением или сжатием

Машина, рационально скомпонованная должна иметь минимальные габаритные размеры, обеспечивать максимальные удобства монтажа, демонтажа, эксплуатации, а также отвечать требованиям технической эстетики и дизайна. Достижение наиболее удачного сочетания этих требований при раздельной внешней и внутренней компоновке невозможно. Поэтому конструктор прорабатывает машину параллельно по нескольким разделам и сечениям. Решая задачи внутренней компоновки необходимо прорабатывать технологичность конструкций не только сборочной единицы но и отдельных деталей.

Для проектирования деталей и трехмерных моделей применяют машиностроительные системы автоматизированного проектирования САПР Благодаря САПР удалось значительно снизить затраты производства и сократить цикл разработки технических объектов, поскольку проектно-конструкторские решения отражаются на экране компьютера, могут быть мгновенно выведены на печать и сохранены для последующего редактирования.

Вопросы для самопроверки

1. Каким путем следует конструировать машину чтобы определялись желаемые свойства?

2. Назовите пять основных свойств, определяющих изделие.

3. Назовите основные этапы модели конструирования.

4. В чем заключается этап анализа?

5. В чем заключается этап синтеза?

6. Назовите пути уменьшения массы машины.

7. Перечислите требования, предъявляемые к машине.

8. Назначение и цель САПР.

Литература:

1..Захарова Т.В., Довгяло В.А.Технические основы создания машин. http://lib.znate.ru/docs/index-226643.html

2. Тьялве Э. Краткий курс промышленного дизайна: Пер. с англ. – М.: Машиностроение, 1984. – 192 с.

3.Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие: В 3 кн. Кн.1. – М.: Машиностроение, 1977. – 623 с.

4.Довгяло В.А..Технические основы создания машин:учеб. пособие /

Тема 3.Основные принципы художественного

проектирования (8ч.)

Лекция 9

1. Техника и художественное конструирование.

2. Закономерности развития формы в технике.

3. Категории композиции

1. Важной формой художественно-конструкторской деятельности в промышленности по созданию новых видов и типов изделий, отвечающих требованиям общественной пользы, удобства и красоты, является конструкторский дизайн (от англ. design- замысел, проект). Он охватывает творчество художника-конструктора (дизайнера), методы и результаты его труда, условия их реализации в производстве.

Теория конструкторского дизайна получила название технической эстетики (от греч. . aistketikas - чувственность, способность воспринимать окружающий мир с позиции красоты) - науки, изучающей общие закономерности и принципы художественного творчества. Это научная дисциплина, изучающая социально-культурные, технические и эстетические проблемы формирования гармоничной предметной среды, создаваемой средствами промышленного производства для жизни и деятельности человека. Главной целью технической эстетики является создание (на основе достижений теории и практики художественного конструирования) наилучших условий труда, быта и отдыха людей в создаваемом ими предметном мире. Являясь теоретической основой конструкторского дизайна, техническая эстетика изучает его общественную природу и закономерности развития, принципы и методы художественного конструирования.

Сравнительно молодой областью творчества является художественное конструирование, общественная потребность в котором возникла только в прошлом веке в связи с переходом производства изделий на машинную технику и обслуживание массового рынка.

Художественное проектирование не является работой только над формой промышленных изделий, поскольку машина - это целостный и сложный комплекс, в котором нельзя механически отделить форму от конструкции и ее функции.

В современных условиях растет роль технологии производства в работе художника-конструктора над формой серийного промышленного изделия. Это объясняется, в первую очередь, широким применением новых легко формуемых материалов, а также процессов их обработки (вакуумное прессование пластмасс, литье по выплавляемым моделям, нанотехнологии т.п.). Новые технологии позволяют резко сократить количество деталей, из которых изготавливаются многие изделия, а вместе с этим заставляют художника искать формы, соответствующие назначению изделия.

..Художественное проектирование нередко понимают только как работу над формой, или “внешней формой”, промышленных изделий. Однако, это неверно, поскольку машина – целостный и сложный комплекс и немыслимо механически разделить его на форму и конструкцию. Проектирование промышленного изделия лишь тогда даёт действительно хорошие результаты, когда конструктор, технолог и художник-конструктор работают в творческом контакте, который невозможен без знания основ теории композиции в технике.

Прекрасно сказал по этому поводу известный машиностроитель академик И.И. Артоболевский: “Какое бы то ни было украшательство, осуждённое в архитектуре, особенно нетерпимо в индустриальном производстве, в оформлении машин, где каждая линия, каждый штрих, цветовое пятно должно нести смысловую нагрузку, быть строго продуманы, лаконичны, продиктованы целесообразностью.”

Красота машины – это отражение сложного, многопланового феномена, который именуется прогрессом техники. В процессе формообразования происходит творческое осмысление решений, принимаемых на всех этапах конструирования. При этом в сознании художника-конструктора определённым образом преломляются эстетические представления общества – его культура, вкусы и т. п. Конечное композиционное решение является, таким образом, своего рода сплавом многих компонентов.

2. Совершенство формы предопределяется рациональностью технического решения, логикой конструкций, прогрессивностью технологии – только на этой основе художник может создать подлинно гармоничную форму. Именно в этом и заключается её новые возможности.

Особенность художественного конструирования в том и заключается, что в процессе формообразования конечное решение принимается на основе выявления и отражения связи формы с функцией, конструкцией, материалом Многие исследователи дизайна отличают всё возрастающую роль технологии производства в работе художника-конструктора над формой серийного промышленного изделия. Хотя способ изготовления вещи во все времена накладывал отпечаток на её облик, в современных условиях это влияние постепенно увеличивалось. Это объясняется в первую очередь широким применением как новых, легко формируемых материалов, так и процессов их обработки (вакуумное прессование пластмасс, литьё по выплавляемым моделям и т.п.). Новая технология позволяет резко сократить количество изделий, из которых изготавливаются многие изделия, а вместе с этим заставляет художника искать новые, более обоснованные формы, соответствующие характеру новой технологии.

Совершенство формы предопределяется рациональностью технического решения, логикой конструкций, прогрессивностью технологии – только на этой основе художник может создать подлинно гармоничную форму. Именно в этом и заключается её новые возможности. Особенность художественного конструирования в том и заключается, что в процессе формообразования конечное решение принимается на основе выявления и отражения связи формы с функцией, конструкцией, материалом..

Важное значение при создании условий для трудовой деятельности имеет использование закономерностей композиции. Приведение к композиционной целостности производственной среды является одним из средств повешения производительности труда, снижения утомляемости, достижения положительного эмоционального воздействия на человека.

3.Композиция (от лат. composition – составление, соединение) – это научная дисциплина, которая излагает закономерности и раскрывает специфические приёмы и средства, применяемые в процессе работы над художественным образом. Гармоничная организация формы в технике обусловлена рядом закономерностей.

Вопросы композиции в прошлом изучались, в основном, по материалам искусства и архитектуры, а применительно к объектам техники стали рассматриваться недавно. Значительный вклад в теорию композиции внёс Ю. С. Сомов, предложив общую структуру теории композиции в технике и связав проблемы в единое целое.

Основой теории композиции являются категории, выражающие наиболее существенные связи и отношения рассматриваемых явлений. Этими категориями являются тектоника и объёмно-пространственная структура Ответ на вопрос, каким образом материально-техническая природа предмета выражается в его художественной форме, даёт важнейшая категория композиции тектоника

. Тектоника, или архитектоника (от греч. tektonikos – относящийся к строительству) означает зримое отражение в форме работы конструкции и организации материала.

Понятие “тектоника” неразрывно связывает две важнейшие характеристики промышленного изделия: форму и конструктивную основу, под которой понимается работа несущей части конструкции. Закономерности тектоники отражают логику работы конструкции и материалов, и основывается на законах механики, сопротивления материалов, теории упругости. Существуют общие закономерности, связанные с особенностями функционирования неподвижных и движущихся предметов, на конструкцию которых влияют законы статики и динамики.

В форме статичных предметов прежде всего отражается их устойчивость, весомость, материальность, прочность. Специфика тектоники многих движущихся предметов обусловлена тем, что равновесие и устойчивое положение в движении часто обеспечивается особенностью их формы, которая определяется характером напряжений, возникающих в конструкции, и сопротивлением среды.

У человека каждый материал вызывает определённые ощущения, ассоциации, которые остаются в его сознании. Так, с некоторыми материалами связаны представления о лёгкости и прочности, другие, наоборот, вызывают ощущения тяжеловесности. Должно быть ясно, что это литье, а не сварная или какая-нибудь другая конструкция.

. Независимо от сложности форма изделия рассматривается с точки зрения взаимодействия всех её элементов между собой и с пространством, т. е. как объёмно-пространственная структура, которая наряду с тектоникой имеет решающее значение для достижения гармонии формы.