Mashinalarni hisoblash va konstruksiyalash asoslari fanidan 1-oraliq nazorat ishi

2. Mashinalarni konstruksiyalashning iqtisodiy asoslari
Konstruksiyani yaratish tamoyillari va usullari. Konstruksiyalash vazifalari. Mashinalarni konstruksiyalashning iqtisodiy asoslari. Konstruksiyalash usullari Reja: 7.1. Konstruksiyalash vazifalari. 7.2. Mashinalarni konstruksiyalashning iqtisodiy asoslari. 7.3 Konstruksiyalash usullari. Konstruksiyalash usullari. Konstruksiyalashda davom ettirish prinsipi Konstruksiyalashda o’tgan tajribalardan foydalanish muximdir. Yangi loyixalanadigan mashinalarda amalda qo’llaniladigan mashina konstruksiyalarini foydali tomonlaridan foydalanish diqqatga sazovordir. Har qanday zamonaviy mashina kopstruktorlarning bir nechta avlodini mexnat natijasidir. Yangi rasional yechimlar, texnologik yondashuvlar paydo bo’lishi natijasida bazi konstruktiv yechimlar eskiradi, boshqalari uzoq muddatgacha saqlanadi. Vaqt o’tishi bilan mashinaning texnik iqtisodiy ko’rsatkichlari ko’tariladi, ularning quvvati va unumdorligi, avtomatlashtirish darajasi, ishlatishda ishonchliligi oshadi. Mashina parametrlarini tanlashda uning raqobatbardoshligini taminlaydigan faktorlarga aloxida etibor berish zarur. Yig’ilgan tajribalardan foydalanib loyixalashda xosil bo’ladigan muammolarni yechish mumkun. Bazida konstruktor mashinani yanga maxsus uzeli yoki agregatini yaratishga xarakat qiladi. Ammo xuddi shunga o’xshash uzel mashinasozlikni bashqa soxasida allaqachon yaratilib uzoq vaqt ishlatilgan bo’lishi mumkin. Yuqoridagilarni quyidagi obrazli fikirda xulosalash mumkin: konstruktor yangi mashinani yaratishda oldinga boqib, orqaga termulib atroflarga nazar tashlashi zarur. Konstruksiyalashda davom etritish prinsipini qo’llash ijodiy tashabbusni cheklantirish degan manoni bildirmaydi. Mashinani loyixalashda konstruktor katta ijod maydoniga ega bo’ladi. Faqat ixtiro qilinganni ixtiro qilmaslik kerak. XX asr boshida Gyuldner aytgan “kam ixtiro qilib ko’proq konstruksiyalash” fikrini esdan chiqarish kerakmas. Mashinani ishlatish soxasini o’rganish Mashinasozlikning rivojlanishi xalq xo’jaligining mashinalarni qo’llovchi soxalari bilan uzviy bog’langan. Sanoatda uzluksiz rivojlanish jarayoni bormoqda: maxsulotni xajmi ortmoqda, ishlab chiqarish sikli qisqarmoqda, yangi texnologik jarayonlar xosil bo’lmoqda, jixozlarni tarkibi va joylantirilishi o’zgarmoqda, ishlab chiqarishni mexanizasiyalash va avtomatlashtirish darajasi oshmoqda. Yangi texnologik jarayonlarni kelib chiqishi natijasida bazi mashinalar kerak bo’lmayapti va oqibatda yangi mashinalarni loyixalash yoki eskilarini takomillashtirish vazifasi qo’yilmoqda. Sanoatni malum tarmog’i uchun mashinani loyixalashdan oldin shu tarmoqni sonli va sifatli o’zgarish dinamikasi, shu kategoriyadagi mashinalarga talab darajasini, yangi texnologik jarayonlarni kelib chiqishi extimolini va ishlab chiqarish usulini sinchiklab o’rganish lozim. Konstruktor soxa spesifikasi va mashinalarni ishlatish sharoitlarini yaxshi bilishi kerak. Konstruksiyalashni asoslash kitobini yozgan P.I.Orlov kopstruktorlar haqida quydagi iborani aytgan “Ishlab chiqarish maktabini o’tgan va konstruktorlik qobiliyatini loyixa obektini ishlash sharoiti bilan bog’lagan konstruktorlar eng yaxshi hisoblanadi”. Konstruksiyani tanlash Mashinaning parametrlarini, asosiy sxemasi va konstruksiyasini tanlashda iqtisodiy samaradorlik faktorlari diqqat markazida bo’lishi kerak. Odatda mashina sxemasining bir necha variantlari konstruktiv maqsadga muvofiqligi, kinematik va kuch sxemasini takomillashganligi, ishlab chiqarish narxi, energiyaga talab, ishchi kuchlari xarajati, xarakatni ishonchliligi, xajmi, metalga talab va massa, texnologikligi, agregatlash darajasi, ishlatishni qulayligi, yig’ish-yechish, sozlash nuqtayi nazardan taxlil qilib qabul qilinadi. Sxema agregatni asosiy ko’rsatkichlari qabul qilingandan so’ng kompanovka asosida eskiz, texnik va ishchi loyixalar ishlab chiqiladi. Inversiya usuli Konstruksiyalashning murakkab vazifasini bajarishda inversiya (detallarni funksiyasi, rasmi va o’zaro joylashishini o’zgartirish) usuli ko’zga ko’rinarlidir. Uzellarda detallarni bajaruvchi rollarni almashtirish foydali bo’lishi mumkin. Masalan yetaklovchi detalni yetaklovchiga, qamrovchini qamraluvchiga, qo’zg’almasni xarakatlantruvchiga almashtirish. Bazida detallar rasmini inversiyalash maqsadga muvofiq, masalan tashqi konusi ichkiga, bo’rtib chiqqan yuzani botiqga almashtirilishi. Bunda konstruksiya yangi xususiyatga ega bo’ladi. Konstruktorning vazifasi variantlarni turli talablarga qarab taqqoslab eng yaxshisini tanlashdir. Kompanovka qilish Bu usul 2 ta bosqichdan iborat: eskiz va ishchi eskiz kompanovkasida agregatgni asosiy sxemasi va umumiy konstruksiyasi (bazida birnechta variantda) ishlab chiqiladi. Eskiz kompanovkani taxlili asosida ishchi kompanovka ishlab chiqiladi va agregat konstruksiyasi asosida navbatdagi loyixalash ishi amalga oshiriladi. Kompanovka qilishda ikkinchi darajalidan asosiysini ajratib olish va konstruksiyani ketma-ket tug’ri ishlab chiqishni bilish muximdir. Kompanovkaning bosh masalalarini - rasional kinematik va kuch sxemalarini, detallarning rasmi va o’lchamlarini hamda ularning maqsadga muvofiq o’zaro joylashishini tanlash yechimidan boshlash kerak. Kompanovkada umumiydan xususiyga qarab borish kerak. Bu bosqichda konstruksiyani sinchiklash zararli bo’lib kopstruktorni asosiy masalalardan chalg’itadi. Komponovkaning asosiy qoidasi-variantlarni ishlab chiqish va ularni chuqur taxlil qilish va rasional turini qabul qilish. Kompanovka jarayonida xech bo’lmaganda taxminiy xisoblar bajarilishi zarur. Konstruksiyaning asosiy detallari mustaxkamlik va bikirlikga xisoblanishi kerak. Bunda xisoblarga to’liq ishonmaslik zarur. Birinchidan mustaxkamlikga xisoblarida qator faktorlar nazarga olinmaydi. Ikkinchidan shunday detallar (murakkab korpus detallari) borki xisob qilib bo’lmaydi. Uchinchidan detallarning zapup o’lchamlari faqat mustaxkamlikga bog’liq emas. 3. Ko’p variantli loyihalash metodlari
Mashina detallarini konstruksiyalarini o’rganish. Mashina uzellari va ularni tarkibini o’rganish. Konstruksiyalash nazariy xisoblashlar, konstruktorlik, texnologik va eksplutasion tajribalar asosida xujjatlarni (ko’proq chizmalarda) yaratishning ijodiy jarayonidir. Konstruksiyalash ko’p variantli bo’lib kam mexnat sarflab qo’yilgan talablarga javob beruvchi varianti optimal xisoblanadi. Mashinalarni konstruksiyalash turli bosqichlarda bajariladi. Asosiy bosqichlarda texnik vazifa, eskiz loyixa, texnik loyixa, ishchi loyixa ishlab chiqiladi. Konstruksiyalash vazifalari. Davr talabiga javob beradigan yuqori texnik-iqtisodiy va eksplutasion ko’rsatkichlarga ega bo’lgan mashinalarni yaratish konstruktorlarlarning asosiy vazifasidir. Ko’rsatkichlarga quyidagilar kiradi: yuqori unumdorlik, iqtisodiy samaradorlik, mustaxkamlik, ishonchlilik, tamirlashning xajmi va narxi, energiyani tejash, yuqori texnik resurs va avtomatlashtirish darajasi, soddalik va ishlatish qulayligi, dizayn va x.k. Yuqorida keltirilgan xar bir faktorlarning mohiyati mashinani qanday funksiyani bajarishiga bog’liq. Mashina - generatorlarda birinchi darajada foydali ish koefisent (FIK); Mashina - qurollarda unumdorlik, to’xtamasdan ishlash. avtomatlashtirish turadi; Metal qirquvchi stanoklarda - unumdorlik, katta ishlash aniqligi, bajariladigan operasiyalarning diapazoni; priborlarda - sezgirlik, aniqlik, ko’rsatgichlarni stabilligi; transportlarda, aloxida aviasiyada va raketasozlikda, - konstruksiya massasining kichikligi, dvigatellarni yuki FIK va x.k. turadi. Mashinani loyixalashda konstruktor uni ishlatish muddatida rentabelligini va iqtisodiy samaradorligini iloji boricha yuqori bo’lishini taminlash zarur. Iqtisodiy samaradorlik kompleks texnologik, tashkiliy ishlab chiqarish va ekspluatasion faktorlarga bog’liq. Konstruksiyalashni iqtisodiy asoslari. Konstruksiyalashda iqtisodiy faktorlar birinchi darajalidir. Xususan konstruksiyalar konstruksiyalashning asosiy maqsadlarini — mashinaning iqtisodiy samaradorligini oshirish yo’llariga to’sqinlik qilmasligi kerak. Ko’pchilik konstruktorlar iqtisodiy samarali konstruksiyalarni yaratish deganda mashinaning tannarxini pasaytirish, murakkab yechimlardan qochish, arzon narxli materiallarni tanlash va tayyorlash konunlarini qabul qilish deb o’ylaydi. Bu masalaning bir qismidir. Asosan iqtisodiy samaradorlik mashinaning foydaliligi va uni eksplutasiya qilishda sarflangan xarajatlarni yig’indisi bilan ifodalanadi. Mashinaning qiymati doimo asosiy bo’lib qolmay vaqti kelganda kichik tashkil etuvchisi xisoblanadi. Iqtisodiy tejamkorlik ruxidagi konstruksiya mashinaning iqtisodiy samaradorligini ifodalovchi kompleks faktorlari inobatga olishi zarur. Bazida bu faktorlar inobatga olinmasligi mumkun. Bunda konstruktor iqtisodni bir tomonlama o’ylab qolganlarni nazarga olmaydi. Bu esa ko’p xollarda iqtisodiy tejamkorlikni pasayishiga olib keladi. Mashinani iqtisodiy samaradorligining asosiy faktorlari mashinaning foydali ishlashi, ishonchlilik, energiyaning sarflanishi, tamirlash naxlari va x.k. Mashinani foydalanish darajasi va rentabilligi muxim faktorlardan biridir. Mashinani foydalanish koeffesiyenti H h Кф  (1) bu yerda N - mashinani ekspluatasiya davri h - amalda mashinani shu davrda ishlash vaqti Agar mashina mexanik resursi tugagancha shilasa h mashinani nominal rejimda umumiy ishlash vaqti xisoblanadi. Kf qiymati mashinani qanday rejimda ishlashiga bog’liq. Mashina ish davrida uzluksiz ishlaganda Kf=0,9 Kf = 0,9 ÷1 teng bo’lishi mumkin. Maninaning rentabilligi malum davrda foydaligini xarajatlar yig’indisi nisbati bilan ifodalanadi. р M q ф  (2) bu yerda Mf - mashinani foydalilik darajasi; r - xarajatlar yig’indisi; q ning qiymati birdan katta bo’lishi kerak. Mashinaning iqtisodiy samaradorligi uning so’mdagi foydaligidan so’mdagi xarajatlarini ayirmasi bilan ifdodalanadi. Iqtisodiy samara mashinani foydali ishlashiga va vaqt muddatiga bog’liq. Bu faktorlar mashinani konstruksiyalashda diqqat markazida turishi kerak. Mashinani ishlatish davridagi ishonchliligi va tamirlash uning narxini aniqlaydi. Amalda tamirlash uchun sarf qilingan xarajatlar mashinani tayorlash xarajatlaridan bir necha marta ko’p bo’lishi mumkin. Bazida tamirlash xarajatlari mashinani ishlashidagi foydani yutib yuborishi mumkin. Natijada mashinani ishlatish rentabelsiz bo’ladi. Hozirda mashinalarni tamirlamasdan ekspluatsiya qilish masalasi xal qilinmoqda. 1. Mashinani loyixalashda quyidagi materiallar kerak bo’ladi: a) Buyurtmachi yoki tashkilot tomonidan mashinani parametrlari, qo’llash maqsadi va shartlari ko’rsatilgan texnik vazifa; b) Loyixalash tashkiloti yoki konstruktorlarlar guruhi tomonidan ilgari surilgan texnik taklif; v) Ixtiro tadqiqot ishlari yoki uning asosida yaratilgan tajribaviy namuna; d) Chet el mashinasining namunasi (kopiyasi) yoki bazi o’zgartirishlar kiritilgan. Yuqorida ko’rsatilganlardan texnik vazifa konstruksiyalashda ko’proq qo’llanadi. Texnik vazifaga tanqidiy yondashish kerak, konstruktor loyixalanadigan mashinani qaysi soxada qo’llanilishini yaxshi bilishi lozim. Mashinani loyixalashdan boshlab uni sanoatda qo’llash davrigacha malum vaqt o’tadi. Mashina qancha murakkab bo’lsa bu davir shuncha ko’proq bo’lishi mumkin. Ba’zida bu muddat 2-3 yilga cho’zilishi mumkun. Texnikani jadal rivojida bu katta muddatdir. Parametrlari noto’g’ri tanllangan shablon asosidagi qarorlarga asoslangan texnik rivojlanishni ta’minlaydigan mashina ko’plab ishlab chiqarishga yetguncha eskirib qoladi. Bunga yo’l qo’ymaslik muxumdir. Mashina uzellari va ularni tarkibini o’rganish. Mashinasozlikda qo’llaniladigan konstruktiv yechimlar modifikasiyalash, agregatlash, standartlash, muvofiqlash mashina va mexanizmlarni qo’yilgan talabga javob bera oladigan holda loyixalashdagi muxim omillardandir. Ayrim sharoitda tayyorlangan va konstruktiv jixatdan o’zaro bog’langan detallardan ularga o’zgartirish kiritmay yig’iladigan texnik talablarga javob beruvchi mashinalarni loyixalash, tayyorlash va ishlatish o’zaro almashtirish prinsipi deb ataladi. Detallar bilan bir qatorda mexanizmlar ham o’zaro almashtirilishi mumkin. Talab qilinadigan aniqlik darajasidagi detallar va ular yig’masini qo’llash natijasida o’zaro almashtirishga erishish mumkin. Ikkita detalni yig’ishda bog’lanuvchi yuzalar qamrovchi - teshik va qamariluvchi-val turlariga ajratiladi. Yig’ilgan detallarni (3.1-rasm) o’lchamlari loyixadagi (ideal) o’lchamlardan farq qilib ma’lum noaniqlikka ega bo’ladi. Detallarning o’lchamlarini ruhsat etilgan darajadagi o’zgarishi (ruxsatli o’zgarish) qiymati cheklangan eng katta va eng kichik o’lchamlar farqi bilan aniqlanadi. Qulaylik uchun detalni chizmasidagi cheklangan o’lchamlari uning nominal (absolyut) o’lchamiga nisbatan xisoblanadi (1-rasm). Cheklangan o’lchamlarni nominal o’lchamga (nol chiziqga) nisbatan yuqoriga va pastga qarab o’zgarishi quyidagicha aniqlanadi. O’lchamlarni yuqoriga qarab o’zgarishi teshik uchun Es = Dmax - DH (3) val uchun bu yerda Dmax - teshikni maksimal chegaraviy o’lchami; DH - teshikni nominal o’lchami; dmax- valni maksimal chegaroviy o’lchami; dn - valni nominal o’lchami. 1-rasm. O’lchamlarni pastga qarab o’zgarishi: teshik uchun, EI= Dmin - DH (4) val uchun ei=dmin - dn (5) bu yerda Dmin - teshikni minimal cheklangan o’lchami; dmin - valni minimal cheklangan o’lchami. O’lchamlarni yuqoriga qarab o’zgarish qiymati (musbat) gorizantal nol chiziqqa nisbatan yuqoriga, pastga qarab o’zgarish qiymati (manfiy) esa pastga qo’yiladi. Yuqoriga va pastga qarab o’zgarish chegaralari orasidagi maydon detal o’lchamini ruxsat etilgan o’zgarish maydoni deb ataladi. Ruhsat etilgan o’lcham maydonlarini o’zaro joylanishiga qarab: a) Yuzalar orasidagi bo’shliq va nisbiy harakat bo’lishini taqozo qiluvchi; b) Yuzalarni bir-biriga zichlashishi va mahkam bog’lanishini taqozo qiluvchi; v) Bo’shliqdan zichlanishga o’tuvchi bog’lanishlarni taqozo qiluvchi detallarni bir-biriga qo’ndirish turlariga bo’linadi. Detallar o’lchamlarining ruxsatli o’zgarishi va ularni bir-biri bilan bog’lash standartlashgandir. Bu esa mashina va mexanizmlarni loyixalashda va tayyorlashda tejamkorlikka va qiymatni pasayishiga olib keladi. Standartlarni qo’llash qulay bo’lishi uchun juft detallardan birini asosiy deb qabul qilib ularni bog’lashni ikkinchi detal o’lchamining ruxsatli o’zgarish maydonini o’zgartirish xisobiga amalga oshirish mumkin. Agar asosiy detal sifatida teshik detal (teshik sistemasi) qabul kilinsa juft detallarni yig’ish valni o’lchamini ruxsatli o’zgarish maydonini joylashishi va qiymatini o’zgarish xisobiga amalga oshiriladi. Agarda asosiy detal val bo’lsa («val» sistemasi) detallarni yig’ish teshikli detal o’lchamini o’zgartirish xisobiga amalga oshiriladi. (dumalovchi podshipnikni tashqi xalqasi korpus teshigiga o’rnatilganda) Mashinasozlikda «teshik» sistemasi ko’proq qo’llanadi, chunki texnologik jixatdan ma’lum aniqlikdagi valni tayorlash qulayrokdir. Masalan dumalovchi podshipnikni ichki xalqasini valga o’rnatishda yig’ish valni o’lchamini o’zgartirish xisobiga bajariladi. Tutashgan detallarni bir-biriga bog’lash xarakteri qo’ndirish deb ataladi. Bunda detallarni tutashuvchi yuzalari orasida bo’shliq bo’lishi va bo’lmasligi qo’ndirish turiga bog’liq mashinasozlikda zo’riqishli, bo’shliqli va bo’shliqsiz qo’ndirishlar qo’llanadi.