98089

Унификация конструктивных элементов

Реферат

Физика

В национальной практике России как правило используется термин унификация понимаемый как приведение к единообразию технических характеристик изделий документации и средств общения терминов обозначений и др. Унификация позволяет повысить серийность операций и выпуска изделий и как следствие удешевить производство сократить время на его подготовку.

Русский

2015-10-27

31.81 KB

2 чел.

ФГБОУ ВПО  «Брянская государственная инженерно-технологическая академия»

кафедра «Технический сервис»

Реферат

по дисциплине: Основы работоспособности технических систем

на тему: «Унификация конструктивных элементов»

Выполнил:

студент гр. САТ-301

Егоров С.С.

Проверил:

Тихомиров В.П.

Брянск, 2015

Унификация — установление оптимального числа размеров или видов продукции, процессов или услуг, необходимых для удовлетворения основных потребностей. В национальной практике России, как правило, используется термин «унификация», понимаемый как приведение к единообразию технических характеристик изделий, документации и средств общения (терминов, обозначений и др.).

Унификация — это распространённый и эффективный метод устранения излишнего многообразия посредством сокращения перечня допустимых элементов и решений, приведения их к однотипности. Унификация является разновидностьюсистематизации, которая преследует цель распределения предметов в определённом порядке и последовательности, образующей чёткую систему, удобную для пользования.

Унификация в процессе конструирования изделия — это многократное применение в конструкции одних и тех же деталей, узлов, форм поверхностей. Унификация в технологическом процессе — это сокращение номенклатуры используемого при изготовлении изделия инструмента и оборудования (например, все отверстия одного или ограниченного значений диаметров, всё обрабатывается только на токарном станке, применение одной марки материала).

Унификация позволяет повысить серийность операций и выпуска изделий и, как следствие, удешевить производство, сократить время на его подготовку. С другой стороны, унификация зачастую ведет к увеличению габаритов, массы, снижению КПД и т. п. вследствие не всегда оптимальных значений используемых параметров и изделий. Поэтому целесообразность повышения степени унификации должна подтверждаться, например, на основе сравнения разных вариантов технических решений и соответствующего им соотношения затрат и выгод.

Уровень унификации изделия определяется с помощью системы показателей, например, коэффициентом, равным отношению числа унифицированных (одинаковых) элементов к общему их количеству. Если в конструкции имеется несколько групп унифицированных элементов, то общий коэффициент обычно получается свёрткой. Возможна оценка степени унификации по отношению массы или стоимости унифицированных деталей к общей массе или стоимости всего изделия.

Заранее заложенная в конструкцию унификация упрощает последующее совершенствование таких изделий и их приспособление к новым условиям. Существуют следующие направления создания унифицированных конструкций:

  1.  метод базового агрегата. Разнообразие получаемых изделий основывается на наличии у них общей, базовой части (агрегата) и дополнительных частей, создающих это разнообразие. Например, разные по виду салона модели легковых автомобилей могут обладать одним и тем же двигателем и шасси (это — базовый агрегат);
  2.  компаундирование. Увеличение производительности изделия достигается параллельным присоединением и одновременной работой ряда однотипных изделий. Например, подключение дополнительных насосов, установка второго двигателя (а не увеличение мощности прежнего);
  3.  модифицирование. Это — приспособление уже выпускаемого изделия к новым условиям без изменения в них наиболее дорогих и ответственных частей. Например, замена материала корпуса асинхронного двигателя на другой с целью обеспечения возможности эксплуатации его в новых климатических условиях;
  4.  агрегатирование (принцип модульности). Новое изделие создается на основе комбинации уже имеющихся унифицированных агрегатов, которые обладают полной взаимозаменяемостью (совместимостью) по эксплуатационным показателям и присоединительным размерам.

Унификация может осуществляться до стандартизации, если её результаты не оформляются стандартом. Но стандартизация изделий и их частей обязательно предполагает их унификацию.

Унификацией называют приведение к оптимальному единообразию форм и объектов человеческой деятельности.

Это понятие универсально и касается любых организационных, научных, проектно-конструкторских, технологических, экономических, общественно-социальных и других форм деятельности и их результатов (изделий, построек, деталей, материалов, технологических процессов, методов исследований и расчетов, формы представления результатов, законов, правил, порядка их принятия и т.п.).В технике понятие унификации определяется (согласно ГОСТ 23945.0-80) следующим образом: "Унификация изделий - приведение изделий к единообразию на основе установления рационального числа их разновидностей".

Суть принципа унификации конструкций изделий заключается в ограничении многообразия возможных частных (индивидуальных) решений на всех этапах проектно-конструкторской деятельности рамками общих свойств и признаков, приводящих изделие к единой системе типовых конструкций.

Под единой системой типовых конструкций следует понимать ограниченное число (группу) конструкций изделий, применяемых в определенной области и выполняющих одинаковую или разные функции, но имеющих однозначную функциональную и конструктивную совместимость изделий и их элементов по принципам построения, структуре, источникам и номиналам питания, размерам, материалам, технологии изготовления, сборки, контроля, обслуживания, ремонтов и т.д.

Единая система создается, исходя из принципа: "Целое состоит из частей, на которое оно может быть разложено и из которых может быть снова собрано".

Новое качество достигается заменой, добавлением, изъятием, перестановкой составных частей, которые должны иметь "открытую форму", т.е. обладать свойствами совместимости.

Основные цели унификации:

- сокращение сроков проектирования, подготовки производства, изготовления, проведения технического обслуживания и ремонтов изделий;

- повышение экономической эффективности создания и эксплуатации изделий за счет снижения затрат при проектировании и специализации производства, технического обслуживания и ремонтов;

- повышение показателей качества (надежности, технологичности и др.), взаимозаменяемости изделий и их составных частей;

- рациональное ограничение номенклатуры и объемов выпуска продукции при обеспечении функциональной и количественной ее потребностей.

 

Различают следующие методы унификации конструкций: индивидуальный, базовый и агрегатно-модульный, которые фактически являются соответствующими методами проектирования.

Индивидуальный метод унификации (его называют также методом заимствования, моноблочным, пассивным методом) основывается на использовании в конструкции ранее созданных (заимствованных) решений, типовых устройств, деталей и их элементов (соответствие размеров ряду предпочтительных чисел, углов, уклонов, конусностей; форма поверхностей, шероховатость, фаски, канавки, центровые отверстия, рифления, покрытия и т.д. должны соответствовать типовым рекомендациям и стандартам).

Он используется обычно при создании конструкций индивидуальных (оригинальных) и уникальных приборов и их составных частей, изготавливаемых в единичном, опытном или мелкосерийном производстве для решения частных технических задач, а также для улучшения тех или иных характеристик существующих прототипов (аналогов). Примерами могут служить уникальные образцы техники (космические корабли, телескопы, "СОИ"; специализированное технологическое оборудование, оснастка, контрольно-юстировочные приспособления; модернизированные серийные приборы, имеющие более высокие сравнительные характеристики (по мощности, точности, надежности, производительности, габаритно-весовые и т.п.)).

Разработка пионерских (принципиально новых) приборов, основанных на новых физических принципах, изменении схем и конструкций, использовании новых элементов, материалов и т.п.,также требует применения индивидуального метода унификации. Причем для перспективных приборов (таких, например, какими были в свое время пионерские образцы персональных компьютеров, видеокамер и магнитофонов, копировальные аппараты, факсы и т.п.) должна проводиться так называемаяопережающая унификация, основанная на научно-техническом прогнозировании тенденций будущего развития этих приборов, их составных частей, изменений, технико-экономических характеристик, методов производства, обслуживания, ремонта и т.п.

Индивидуальный метод унификации используется также при разработке моноблочных изделий, имеющих простую конструкцию, не требующую разбивки ее на функциональные блоки и узлы, а также сверхминиатюрных, не позволяющих производить их из блоков (стимуляторы сердца, медицинские зонды и т.п.).

Базовый метод унификации является активной формой унификации и заключается в создании модификаций или унифицированного ряда изделий на основе конструкции базового изделия.

В модификациях или унифицированных рядах используется единое функциональное и конструктивное решение и общие для всех основные части и элементы.

Например, несущие устройства (корпуса, штативы, стойки, столы...), соединительные устройства (электрические разъемы, муфты, замки, шарниры...), энергетическо-информационные устройства (блоки питания, индикации, пульты, клавиатура ...), защитные устройства (кожуха, экраны, термостаты...), функциональные устройства (измерительные, осветительные, наводящие, регистрирующие ...).

Примерами базового метода унификации конструкций могут служить унифицированные ряды электродвигателей, реле, зубчатых редукторов, осциллографов, теодолитов, модификации станков, автомобилей, бытовой техники (пылесосов, стиральных машин, холодильников...) и т.п. Хорошо известен, например, факт создания автомобильным заводом в г.Тольятти семейства из порядка десяти модификаций автомобилей "Лада" на основе базовой модели "Фиат-124". Фирмой "Крал Цейсс" разработано несколько унифицированных рядов микроскопов "Mikroval" (Jenamed, Jenalumar, Jenapol) позволяющих путем комбинации узлов и элементов конструктивного ряда получать микроскопы не только с различным увеличением, полем, апертурой, но и для наблюдения в проходящем и отраженном свете, поляризационные, интерференционные, флуорисцентные, фотометрические и др.

Конструкторами фирмы ЛОМО создан унифицированный ряд вертикальных и горизонтальных длиномеров, спектральных приборов, фотоаппаратов, медицинских приборов, имеющих в своей основе соответствующие базовые модели.

Агрегатно-модульный метод унификации (его называют также функционально-блочным, блочно-модульным) является наиболее прогрессивным, позволяющим проектировать и изготавливать изделие (их комплексы и ряды) из функциональных модулей (блоков).

Функциональный модуль представляет собой автономное конструктивное устройство, унифицированное по его функции, параметрам, геометрии, материалам, обладающее совместимостью необходимых свойств и параметров (информационных, энергетических, конструктивных, эксплуатационных) с другими модулями.

Синтез (и изменение) общей функции изделия, обеспечение его параметров и показателей качества достигается комбинацией модулей, присоединением новых, их изъятием и заменой. Оригинальные детали, узлы и функциональные устройства при агрегатно-модульном проектировании применяются только в случаях, когда этого требует специфика изделия либо "пионерское" решение.

Модули в зависимости от выполняемых задач подразделяются на: несущие, управляющие, исполнительные (преобразовательные), соединительные, обеспечивающие, коммуникационные и др.

Агрегатно-модульный метод унификации и проектирования широко используется при создании электроизмерительных приборов, аудио-видеоаппаратуры, вычислительной техники, телефонных станций, а также других изделий, основанных на унифицированных и стандартизованных функциональных модулях и элементах микроэлектроники и электротехники (микросхемы, интегральные схемы, микропроцессоры, блоки питания, управления, коммуникации, индикации и т.д.).

Типичным примером таких изделий могут служить IBM-совместимые персональные компьютеры, унификация которых охватывает принципы организации, архитектуры, интерфейсы, микропроцессорную элементную базу, накопители, периферийные устройства (дисплей, клавиатуру, принтер, манипулятор, графопостроитель, модем...).

В машиностроении и приборостроении агрегатно-модульный метод применяется в меньшей степени, что обусловлено разнообразием назначения и решаемых задач, различием физических принципов и энергоносителей в межвидовых изделиях, использованием функциональных устройств и узлов с различными физическими принципами действия в однотипных изделиях, затрудняющих их совместимость. В настоящее время чаще используются индивидуальный и базовый методы унификации, однако тенденции развития конструкций изделий этих отраслей промышленности связаны с агрегатно-модульным проектированием. Чаще всего этот метод используется при создании однотипных изделий одного функционального назначения: станков, роботов, автомобилей, строительных машин. Что касается точных приборов, то практически все передовые фирмы, их производящие, применяют агрегатно-модульную унификацию отдельных видов приборов либо используют унифицированные агрегаты и модули. Некоторые фирмы специализируются на производстве таких агрегатов и модулей. Например, фирма "Хайденхейн" (ФРГ) специализируется на выпуске фотоэлектрических преобразователей (датчиков) линейных и угловых перемещений различных модификаций. Корпорации "ORiel", "Ealing" (США) производят столы, оптические скамьи, рейтера, оправы, оптические узлы и элементы, из которых можно смонтировать лабораторные исследовательские или учебные установки, макеты приборов и т.п. Исходя из практики точного приборостроения, следует отметить, что при создании конструкций приборов чаще всего используется смешанный метод унификации, включающий в себя элементы индивидуального, базового и агрегатно-модульного методов.

 

Уровень унификации обычно определяется коэффициентами применяемости (КПР) и повторяемости (КП): где n0 - количество типоразмеров оригинальных составных частей; n - общее количество типоразмеров составных частей, включающее оригинальные унифицированные, нормализованные, стандартные и покупные;

NS- общее количество составных частей (деталей); N - количество одинаковых частей (деталей), используемых в изделии повторно.

Список литературы

  1.  Тартаковский, Д Ф. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учебник для вузов М.: Высшая школа, .2002. – 201 с.
  2.  Тунгусов А.А. Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Технические средства предприятий сервиса» Томск: ТУСУР -2006. - 45

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28526. Інтелектуальні технології обробки економічних даних 171.5 KB
  В першому випадку відомості містяться у різноманітних інформаційних джерелах книги документи бази даних інформаційні системи і т. Серед методів першої групи в економіці поширені методи математичної статистики що вирішують спектр задач проте не дозволяють знаходити і видобувати знання з масивів даних. Тому для аналізу сучасних баз даних методи повинні бути ефективними простими у використанні володіти значним рівнем масштабності і певною автоматизованістю.
28527. Принципы построения алгоритма шифрования ГОСТ 28147-89 32.78 KB
  ГОСТ 28147 разработан в 1989 году является блочным алгоритмом шифрования длина блока равна 64 битам длина ключа равна 256 битам количество раундов равно 32. ГОСТ 28147 использует восемь различных Sboxes каждый из которых имеет 4битовый вход и 4битовый выход. Iый раунд ГОСТ 28147 Генерация ключей проста.
28528. Основное преобразование алгоритма ГОСТ 28147–89 25.13 KB
  На самом верхнем находятся практические алгоритмы предназначенные для шифрования массивов данных и выработки для них имитовставки. В ГОСТе ключевая информация состоит из двух структур данных. Основной шаг криптопреобразования по своей сути является оператором определяющим преобразование 64битового блока данных. Определяет исходные данные для основного шага криптопреобразования: N – преобразуемый 64битовый блок данных в ходе выполнения шага его младшая N1 и старшая N2 части обрабатываются как отдельные 32битовые целые числа без знака.
28529. Режим простая замена ГОСТ 28147–89 20.97 KB
  Зашифрование в данном режиме заключается в применении цикла 32З к блокам открытых данных расшифрование – цикла 32Р к блокам зашифрованных данных. Это наиболее простой из режимов а 64битовые блоки данных обрабатываются в нем независимо друг от друга. Размер массива открытых или зашифрованных данных подвергающихся соответственно зашифрованию или расшифрованию должен быть кратен 64 битам: Tо = Tш = 64n; после выполнения операции размер полученного массива данных не изменяется. Блок данных определенной размерности в нашем случае – 4бит...
28530. Режим гаммирования ГОСТ 28147–89 РГПЧ 77.46 KB
  В данных режимах шифрование информации производится побитовым сложением по модулю 2 каждого 64битного блока шифруемой информации с блоком гаммы шифра. последовательности элементов данных вырабатываемых с помощью некоторого криптографического алгоритма для получения зашифрованных открытых данных. Для наложения гаммы при зашифровании и ее снятия при расшифровании должны использоваться взаимно обратные бинарные операции например сложение и вычитание по модулю 264 для 64битовых блоков данных. Гаммирование решает обе упомянутые проблемы:...
28531. Гаммирование с обратной связью 16.05 KB
  Данный режим очень похож на режим гаммирования и отличается от него только способом выработки элементов гаммы – очередной элемент гаммы вырабатывается как результат преобразования по циклу 32З предыдущего блока зашифрованных данных а для зашифрования первого блока массива данных элемент гаммы вырабатывается как результат преобразования синхропосылки по тому же циклу 32З. Как видно из соответствующего уравнения при расшифровании блока данных в режиме гаммирования с обратной связью блок открытых данных зависит от соответствующего и...
28532. Выработка имитовставки к массиву данных 15.64 KB
  Ранее мы обсудили влияние искажения шифрованных данных на соответствующие открытые данные. Мы установили что при расшифровании в режиме простой замены соответствующий блок открытых данных оказывается искаженным непредсказуемым образом а при расшифровании блока в режиме гаммирования изменения предсказуемы. Означает ли это что с точки зрения защиты от навязывания ложных данных режим гаммирования является плохим а режимы простой замены и гаммирования с обратной связью хорошими – Ни в коем случае.
28533. Криптографические средства 24 KB
  Они имеют своей задачей защиту информации при передаче по линиям связи хранении на магнитных носителях а так же препятствуют вводу ложной информации имитостойкость. Основные задачи криптографии Криптографические методы защиты информации используются как самостоятельно так и в качестве вспомогательного средства для решения задач не имеющих на первый взгляд отношения к криптографии. Интересы криптографии сосредоточены на двух задачах: обеспечение конфиденциальности при хранении и передаче информации когда никто кроме владельца...
28534. Характер криптографической деятельности 68.5 KB
  Вместе с тем большую если не центральную роль в защите информации играет ранее сверх засекреченная область деятельности – криптография. Криптография в переводе с греческого означает тайнопись как систему изменения правил написания текстов с целью сделать эти тексты непонятными для непосвященных лиц не путать с тайнописью основанной на сокрытии самого факта написания текста например симпатическими чернилами и т. Шифровались религиозные тексты прорицания жрецов медицинские рецепты использовалась криптография и в государственной сфере....