01
Konstruktsiooniosade geomeetrilised elemendid
Mehaanilise konstruktsiooni funktsioon realiseerub peamiselt mehaaniliste osade geomeetrilise kuju ja erinevate osade vahelise suhtelise asendisuhte kaudu.Detaili geomeetria koosneb selle pinnast.Osal on tavaliselt mitu pinda ja mõned neist pindadest on otseses kontaktis teiste osade pindadega.Seda pinnaosa nimetatakse funktsionaalseks pinnaks.Funktsionaalsete pindade vahelist ühendusosa nimetatakse ühenduspinnaks.
Detaili funktsionaalne pind on oluline tegur, mis määrab mehaanilise funktsiooni ning funktsionaalse pinna disain on detaili konstruktsiooni ülesehituse põhiküsimus.Peamised funktsionaalset pinda kirjeldavad geomeetrilised parameetrid hõlmavad pinna geomeetrilist kuju, suurust, pindade arvu, asendit, järjekorda jne.Funktsionaalse pinna variatsioonidisaini kaudu on võimalik saada mitmesuguseid struktuurseid skeeme sama tehnilise funktsiooni teostamiseks.
02
Struktuuridevahelised seosed
Masinas või masinas ei eksisteeri ükski osa eraldi.Seetõttu tuleb konstruktsiooniprojektis lisaks osade endi funktsioonide ja muude omaduste uurimisele uurida ka osade omavahelisi seoseid.
Osade korrelatsioon jaguneb kahte tüüpi: otsene korrelatsioon ja kaudne korrelatsioon.Kui kahel osal on otsene koosteseos, muutuvad need otseselt seotuks.Korrelatsioon, millel pole otsest koosteseost, muutub kaudseks korrelatsiooniks.Kaudne korrelatsioon jaguneb kahte tüüpi: positsioonikorrelatsioon ja liikumiskorrelatsioon.Positsioonikorrelatsioon tähendab, et kahel osal on vastastikusele positsioonile nõuded.Näiteks kahe kõrvuti asetseva ülekandevõlli keskmiste kaugus reduktoris peab tagama teatud täpsuse ja kaks telge peavad olema paralleelsed, et tagada hammasrataste normaalne haardumine.Liikumiskorrelatsioon tähendab, et ühe osa liikumistrajektoor on seotud teise osaga.Näiteks treipingi tööriistaposti liikumistrajektoor peab olema paralleelne spindli keskjoonega.Selle tagab voodijuhiku ja spindli telje paralleelsus.Seetõttu on spindli ja juhtrööpa vaheline asend seotud;tööriistapost ja spindel on seotud liikumisega.
Enamikul osadel on kaks või enam otseselt seotud osa, seega on igal osal kaks või enam osa, mis on struktuuriliselt seotud teiste osadega.Konstruktsiooniprojektis tuleb arvestada kahe osa omavahel otseselt seotud osi korraga, et valida mõistlikult materjali kuumtöötlusviis, kuju, suurus, täpsus ja pinna kvaliteet.Samal ajal peab see arvestama ka kaudsete seotud tingimuste, näiteks mõõtmete ahela ja täpsuse arvutuste rahuldamisega.Üldiselt võib öelda, et kui detailil on otsesemalt seotud osi, on selle struktuur keerulisem;mida rohkem kaudselt seotud detaili osi, seda suurem on täpsusnõue
03
Probleemid, millele konstruktsiooni projekteerimisel tähelepanu pöörata
Mehaanilises disainis saab valida palju materjale.Erinevatel materjalidel on erinevad omadused.Erinevad materjalid vastavad erinevatele töötlemistehnikatele.Konstruktsioonide projekteerimisel tuleb valida sobivad materjalid mõistlikult vastavalt funktsionaalsetele nõuetele ja sobivad materjalid tuleb määrata vastavalt materjali tüübile.Töötlemistehnoloogia ja sobiva struktuuri määramine vastavalt töötlemistehnoloogia nõuetele, ainult sobiva struktuurikujunduse abil saab valitud materjal oma eeliseid täielikult kasutada.
Materjalide õigeks valimiseks peavad disainerid täielikult mõistma valitud materjalide mehaanilisi omadusi, töötlemisvõimet ja maksumust.Konstruktsioonide projekteerimisel tuleks järgida erinevaid projekteerimispõhimõtteid vastavalt valitud materjali omadustele ja vastavale töötlemistehnoloogiale.
Näiteks pinge ja surve all oleva terase mehaanilised omadused on põhimõtteliselt samad, seega on terastala struktuur enamasti sümmeetriline.Malmmaterjalide survetugevus on palju suurem kui tõmbetugevus.Seetõttu on paindemomentidele allutatud malmkonstruktsioonide ristlõiked valdavalt asümmeetrilised, mistõttu maksimaalne survepinge koormuse ajal on suurem maksimaalsest tõmbepingest.Joonis 5.2 on kahe malmist kronsteini võrdlus.Teraskonstruktsiooni projekteerimisel suurendatakse konstruktsiooni tugevust ja jäikust tavaliselt ristlõike suuruse suurendamisega.Kui aga valatud konstruktsioonis on seinapaksus liiga suur, on valukvaliteedi tagamine keeruline, seetõttu tugevdatakse valukonstruktsiooni tavaliselt jäigastatud plaatide ja vaheseintega.Konstruktsiooni jäikus ja tugevus.Plastmaterjalide halva jäikuse tõttu võib vormimisjärgsest ebaühtlasest jahtumisest põhjustatud sisepinged kergesti põhjustada konstruktsiooni kõverdumist.Seetõttu on plastkonstruktsiooni ribide ja seina paksus sarnane ning ühtlane ja sümmeetriline.
Osade puhul, mis vajavad kuumtöötlust, on konstruktsiooni projekteerimise nõuded järgmised: (1) Osa geomeetriline kuju peab olema lihtne ja sümmeetriline ning ideaalne kuju on sfääriline.(2) Ebavõrdse ristlõikega osade puhul peab suuruse ja ristlõike muutmine olema õrn, et vältida järske muutusi.Kui muutused külgnevates osades on liiga suured, jahtuvad suured ja väikesed sektsioonid ebaühtlaselt, mis paratamatult tekitab sisemise pinge.(3) Vältige teravaid servi ja teravaid nurki.Teravate servade ja teravate nurkade sulamise või ülekuumenemise vältimiseks lõigatakse pilu või ava servale üldjuhul 2–3 mm faasi.(4) Vältige suure paksuse erinevusega sektsioone, mida on kerge deformeeruda ja millel on suurem kalduvus karastamise ja jahutamise ajal praguneda.
Postitusaeg: okt-08-2021