Уклад.: Б. В. Новіков, І.І

Вид материала

Содержание

Комп’ютерні технології проектування в сільськогосподарському машинобудуванні
Дизайн нових чизелей, способных длительно функционировать на абразивных почвах
Конструювання органів грунтообробних знарядь для західноєвропейської техніки за агротехнічними умовами україни
Философия красоты техники
Специфіка дизайн-конструювання у сільськогосподарському машинобудуванні.

Подобный материал:

1 ... 25 26 27 28 29 30 31 32 33

Канівець О.В., Корабельський В.І., Лапенко Г.О., Трухіна В.Д., Трухін С.А., Хейло М.І. (м. Полтава)

КОМП’ЮТЕРНІ ТЕХНОЛОГІЇ ПРОЕКТУВАННЯ В СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОМУ МАШИНОБУДУВАННІ

Найважливішою задачею для стабілізації і розширення промислового виробництва є перехід на безпаперову технологію проектування виробництва і збуту продукції. За прогнозами 2005 рік повинний стати тим рубіжним роком, після якого неможливо буде реалізувати продукцію підприємства без електронної документації. Закордонними експертами зазначена обставина розглядається як засіб обмеження доступу на міжнародний ринок продукції тих країн, що не змогли освоїти безпаперову електронну технологію, іменовану CALS-технологією.

Етапи створення робочих органів:

аналіз геометрографічної інформації існуючих поверхонь робочих органів ґрунтообробних машин;
обґрунтування геометричних параметрів поверхонь на основі експлуатаційних і технологічних характеристик виробу;
створення математичної моделі поверхні виробу;
комп’ютерне проектування поверхні виробу.

Способи створення електронних архівів конструкторської документації і їхнє наповнення кресленнями:

створення електронних креслень виробів по ескізах "з нуля" за допомогою графічних пакетів і систем автоматизованого проектування;
переклад існуючих паперових креслень в електронний вид.
Програми для створення електронних креслень:
креслярсько-конструкторський редактор фірми АСКОН КОМПАС-ГРАФИК;
системи автоматизованого проектування американської фірми Autodesk (AutoCAD VI4, CADMECH).

Процес перетворення креслень на папері в креслення в електронному виді можна розбити на кілька етапів:

перетворення сканованого зображення креслення в растрову форму;
розпізнавання й інтерпретація;
формування геометричної моделі креслення.
Системи для перекладу паперових архівів в електронний вид:
система автоматичної векторизації сканованих зображень VECTORY V5;
система гібридного растрово-векторного редагування SPOTLIGHT3;
спеціальна версія для КОМПАС-ГРАФІК – КОМПАС-SPOTLIGHT3.

При перекладі креслень виробів складної форми з паперових носіїв на електронні потрібно створити спочатку тривимірну модель поверхні виробу з урахуванням геометричних параметрів, що забезпечують заданий технологічний процес. Особливість полягає в тому, що між кресленнями на папері і кресленнями в електронному виді існує проміжний етап: створення геометричної моделі поверхні.

Література:

Корабельский В.И. Обоснование формы и параметров почвообрабатывающих органов с помощью геометрического моделирования основных технологических требований. Дис. докт. техн. – Челябинск, 1988.
Корабельский В.І. Графоаналітичний метод конструювання робочих поверхонь ґрунтообробних машин за наперед заданими технологічними вимогами. Дис. канд. техн. наук – К., 1972.

Коваль К.С. (г. Киев)

Диалектика формы и содержания в техническом дизайне.

Диалектика формы и содержания своеобразно осмысливается в теории и практике дизайна. Наиболее распространенной является мысль о том, что прямой перенос в теорию дизайна категории «форма» в ее философском значении малоэффективен. Абстракция формы, понятой как нечто напрямую зависимое от конкретных условий способа существования и проявления содержания, ничего не дает дизайнеру для понимания предметной формы, формы материального предмета в котором неразрывно связаны внешнее и внутреннее. Дизайнерский подход предполагает, в первую очередь, выявление тех факторов, под воздействием которых образуется та или иная форма.

Много спорят о том, что же создает дизайнер, проектируя вещь, над чем работает: над формой или содержанием? Действительно, проектный процесс в дизайне есть в первую очередь процесс формообразования. Безусловно, общее содержание вещи, проявляющееся в ее основных функциональных свойствах, жестко регламентировано дизайнеру в качестве незыблемых требований, и поиск художника конструктора призван лишь обеспечить этому содержанию адекватную форму. Это, однако, не означает, что дизайнер не должен или не способен активно влиять на формирование функции создаваемой им вещи.

Участвуя в работе над станком, по которому определены самые жестокие технические условия – заданы многие параметры и даже цвет лимитирован требованиями эргономики – дизайнер все же может придать предмету особые содержательные моменты неразрывно связанные с объемно-пространственным решением, с композиционным единством частей, с выразительностью зрительно воспринимаемого облика, со стилевыми особенностями и т.д. Дизайнерское проектирование вещи не есть только «формообразование». При всем желании, с помощью чисто формальных средств, невозможно наделить изделие эстетическим содержанием, придать ему красоту. Даже незначительное изменение формы изделия с чисто эстетической целью влечет за собой определенные функциональные изменения. В основе дизайна как искусства лежит истина содержания и реальность формы.

Корабельский В.И., Адамчук В.В., Белова Г.Ф., Ветохин В.И., Истомин Н.П., Канивец А.В., Лавренко В.В., Линник Н.К., Ляшенко С.В., Павлов А.В., Писаренко В.Н., Писаренко П.В., Ройберг В.И., Яновский Ю.С. (Украина), Дашков В.Н., Точицкий А.А. (Беларусь)

ДИЗАЙН НОВИХ ЧИЗЕЛЕЙ, СПОСОБНЫХ ДЛИТЕЛЬНО ФУНКЦИОНИРОВАТЬ НА АБРАЗИВНЫХ ПОЧВАХ

Главным конструктивным недостатком существующих чизельных орудий является двугранная плоскостная форма наральника, приводящая к всплеску эпюр давления на носке органа (стачивание, энергоёмкость, разминание биологически активных почвенных структур и др.).

Предложено новое техническое решение, по которому до 0º минимизируется угол резания, что значительно снижает реакцию монолита, а и, соответственно этому фактору, – положительные состояния в почве.

Уменьшение угла α на плоском наральнике невозможно технологически: носок будет задираться, изгибаться, тормозить движение всего органа. С целью увеличения прочности носок выполняется ложкообразной формы: каналовая поверхность с коробовыми (куски окружностей сечениями положительной кривизны. Такая форма и более эффективна в плане активизации трещинообразования, ибо имеет два центра зарождения трещины (на «рогах» наральника). Форма совершенна в двух направлениях: продольная линия выполнена в виде Гауссовой кривой, изменяющей знак с «+» на «_» плавно, не возмущая сопротивление монолита. Кроме этого, поперечная форма тоже имеет коробовое (часть окружности) сечение, и изменяет не только свой параметр, – радиус кривизны с малого до бесконечного на середине (где параметр, – радиус кривизны с малого до бесконечного на середине (где сечением становится кривая линия) – но и его знак. После точки перегиба кривая изгибается в сторону отрицательной кривизны с постепенным уменьшением радиуса.

Форма нового наральника проработана геометрически с помощью компьютерных технологий, изготовления в макете и, после лабораторных и полевых испытаний, принята к производству на заводе «Одессапочвомаш» (пуансон, матрица, – горячая штамповка).

Кроме вышеизложенного, к положительным конструкционным свойствам нового наральника относится и сохранение полной рыхлящей функциональности при его работе на стойке относительно своего геометрического центра. Орган зеркально симметричен по форме, и поэтому при износе носка может быть обёрнут другой, задней по ходу стороной.

Обе режущие кромки наральника желательно упрочнить сормайтовой наваркой или другими технологиями (в КПИ применено лазерное упрочение, инж. Корабельский Д.В. занял первое место на конкурсе научных работ в 1998 году по этой теме).

Новый наральник может применяться на обычных стойках (а.с. 130351); новый орган получен как развитие рабочего органа (а.с. 1033018).

Техническое решение (а.с. 369871) было использовано в 70-х годах в Житомирской области для глубокого рыхления почв с целью нарушения «подпочвенной подошвы».

Это решение асимметричного (относительно направления движения органа), расположения рыхлящей стойки – отвала широко используются и на Западе (чизель Paroplow английской фирмы Howard).

КПИ совместно с ВИСХОМ (Панов Иван Михайлович, Инаекян Сергей Андронникович) разработали принципиально новую форму воздействия на разрыхляемый пласт, геометрия которой обоснована, исходя из пространственной формы полости трещины, образуемой новым наральником(в отличие от плоскостной формы «Paroplow»). Форма стойки имеет сложную геометрию и её сохранение обусловлено наличием сменных лемехов.

Новые органы асимметричного типа после госиспытаний вошлив «Систему машин» и выпускались до развала деятельности завода «Одессапочвомаш» (в соавторах нескольких патентов были и работники завода – изготовителя). Главным технологическим фактором нового чизеля была его длительная функциональность: активное рыхление слоя почвы за счёт криволинейного лемеха. Это позволяло активно использовать в хозяйства новый чизель на озимой пахоте перед зимой для сбора дождевых и талых вод.

Кроме этого чизель на глубине (30 – 60 см.) нарушал так называемую «подпочвенную подошву», образуемую постоянной одноглубинной отвальной вспашкой. «Подошва» не давала накапливаться влаге в почве: вода сходила по насыщенному влагой слою, эррозируя его. Или стояла «блюдцами», предопределяя засоление почв (особенно в тёплых южных районах). При этом нарушая подсос влаги из нижних горизонтов. Нарушение новым чизелем сверхплотной прослойки способствовало усилению аэрационных процессов, что в свою очередь, положительно сказывалось на биологической активности почвы.

Дальнейшее совершенствование чизелей проводилось в плане активизации рыхлящего воздействия на угол сечения вспашки пласта, дальней от стойки.

Новая форма, кроме вышеуказанного поднимала с монолита вверх по сечению слоя наральник, что уменьшало его сопротивление, сохраняя при этом объём рыхления. При этом качество и интенсивность рыхления увеличивались за счёт расширения диапазона направлений давлений: – пласт сначала обжимался возле стойки, затем деформация плавно переходила вниз, а затем направление воздействия уже на почти выделенный пласт менялся на направление почти противоположное по знаку. Это, несомненно, активизирует рыхление, такой обжим более естественен и органичен. Пылевидных фракций. Свойственных грубым смятиям от плоскостных форм, почти нет: высоки и экономические требования.

Это решение патентоспособно, и может быть заявлено совместно от Украины и республики Беларусь.

Кроме этого, разработки по асимметричному чизелю имеют множество математических и технологических аспектов, – и поэтому могут являться основой для написания диссертаций.

Дальнейшее совершенствование асимметричного органа связано с двумя целями:

1) Снять или хотя бы уменьшить боковое, консольное действия органов на раму, решаемое за счёт использования разносторонне направленных зеркально симметричных форм.

2) Способствовать за счёт новой серповидной формы снижению забиваемости стойки растительными остатками (смыванием их набегающим потоком разрыхляемого монолита).

НИР будут выполняться совместно НТУУ «КПИ» (дизайн и геометрия), БИМЭс/х – Минск (агротребования, испытания и коррекция), НИУ «ИМЭс/х», НАИ, Глеваха (изготовление, первичные испытания).

Кравчук В.І., Лавренко В.В., Лапенко Г.О., Ляшенко С.В., Писаренко П.В. (м. Київ, м. Полтава)

КОНСТРУЮВАННЯ ОРГАНІВ ГРУНТООБРОБНИХ ЗНАРЯДЬ ДЛЯ ЗАХІДНОЄВРОПЕЙСЬКОЇ ТЕХНІКИ ЗА АГРОТЕХНІЧНИМИ УМОВАМИ УКРАЇНИ

В зв’язку з недостатньою відповідністю форми і параметрів вітчизняних ґрунтообробних засобів (відвальні плуги, важкі диски, чизеля, плоскорізи) агротехнічним методам, великої кількості типів грунтів (на Україні їх більше 80 типів), їх структур, а також діапазоном зміни глибини гумусового шару і ін., – оброблюваний шар при роботі ґрунтообробних комбайнів потребує більш точного дотримання глибини 25-40 см.

При цьому окремо повинна вирішуватись проблема підвищення якості основного обробітку. Це в першу чергу збільшення технологічних і конструктивних рішень вітчизняної техніки, – необхідно щоб виробникові була представлена можливість вибору пристроїв і знарядь, найбільш відповідних умовам господарства.

Основним завданням є:

розробка конструктивно нових робочих поверхонь ;
робочих органів.

Проблемою розробки та конструювання робочих органів ґрунтообробних комбайнів займалися як вітчизняні так і зарубіжні дослідники.

В першу чергу це – представники вітчизняних шкіл: А.Кушнарєв, В.Медведєв, В. Найдиш, В. Малієнко, В. Корабельский, А. Павлоцкій. Необхідно також використовувати світовий досвід конструювання: І. Панов, А. Любимов, В. Кузнєцов, (Росія), А.Грибановский (Казахстан), В. Подскребко (Білорусь). Великий вклад у розвиток дослідження нових типів робочих органів внесли: Гессе Оуверкерк (Нідерланди), Міжнародний інститут екології грунту, Генрі Домжал (Польща), член правління ISTRO ( Міжнародний інституту екології і грунту) і ін.

Нові робочі органи були виготовлені з металу в натуральну величину, випробувані в 1992 р. в Україні на машинобудівній станції давши при цьому позитивні результати.

Метою досліджень була розробка конструктивно нових робочих органів ґрунтообробних знарядь, пошук підходящих форм поверхонь. Нові робочі органи були запропоновані і представлені у вигляді незакономірних, нерозгортуваних поверхонь і порівняні з біоаналогами в природі (морда крота, дельфіна, фюзеляж літака). Було запропоновано рихлителі грунту з умовою максимального порушення міжгрунтових зв’язків для глибокого рихлення, а також для культивації.

Висновки: Моделювання та розробка нових форм робочих органів принесе вагомий внесок не тільки в область сільськогосподарського машинобудування, а нові форми робочих поверхонь знімуть питання про утворення “підплужної підошви” і частково задовольнять вимоги екології грунтів.

Література:

Корабельский В.: Графоаналітичний метод конструювання робочих поверхонь ґрунтообробних машин за наперед заданими технологічними вимогами. Дис. канд. техн. наук – К., 1972.
Kravchuk V. (Departament “Ukragromash”).: Working out the Soll Tillage Machinery and Farm Implements under Conditions of Preserving the Ecology of the soll. Wena, 1997.

Корабельський В.И. (м. Київ)

ФИЛОСОФИЯ КРАСОТЫ ТЕХНИКИ

Понятие красоты техники не отличается от определения прекрасного вообще и основано на биологическом его осмыслении: человеку не только приятно видеть композиционное соответствие своему настроению, – он пытается сам с помощью формы и цвета организовывать эти состояния комфорта, удовольствия, физического наслаждения. Примеров множество, от художников – примитивистов Примаченко и Пиросмани, «малювання півників» на стенке печки её хозяйкой, – и до собирательства цветных камешков некоторыми породами птиц ( воронами, поползнями и др.).

Красота необходима человеку так же, как питание, сон, движение, свежий воздух, половые утехи. Своё комфортное состояние он выражает в излишне эмоциональной речи, непроизвольном пении, выполнении танцевальных «па» или просто резких физических движений. «Красота спасёт мир?» – да без неё мир просто неорганичен, как была бы невозможна человеческая жизнь без еды, питья, музыки, танцев, получения и обмена информацией и др. основных морально – биологических потребностей.

Другое дело, – где получать эти положительные эмоции от красоты. Природа не очень балует нас этим, и нужно делать определённые усилия, чтобы эту красоту различать, понимать, – и получать от этого биологическое удовольствие. Смотреть, ведь, это не значит – видеть. Духовно угнетённый, физически усталый человек, а иногда это даже и заболевания – невроз, астения, различные комплексы, депрессия, – всё это приводит к тому, что человек теряет способность осознавать прекрасное, не получает громадного количества нервной энергии от её созерцания. Красота – не только визуальная, а и слуховая (музыка, пение, шум моря, тишина леса), тактильная (ощущение ладонью теплоты живой кожи или мягкой шероховатости коры дерева, шерсти, льна и, наоборот, – дискомфорт от прикосновения к холодному металлу, пластику, стеклу).

Не говоря уже о красоте и соответствии полов, – сколько радости они дают человеку. И как обделена человеческая жизнь, если эти радости отсутствуют!

Красота бывает ещё и сугубо моральной: человеческие отношения, деловые, научные успехи, спортивные дерзания, хорошее честолюбие, благородство, благодарность, душевная теплота и т.д. – что может быть красивее всего этого!

А любовь, что великий К. Маркс охарактеризовал как «половое влечение плюс немного романтики?» А из-за этого глубочайшего природного чувства человек может как совершить подвиг так и пойти на преступление.

Да, красота спасёт мир, если мы будем её постоянно организовывать: это и дизайн быта, и красота одежды, и удобная архитектура, это и постоянная медицина – не та, что определяется капельницами и пилюлями, а та, что – движение, спорт, рациональное питание, эмоции (и не только рафинированно положительные)!

И главное в красоте – это функциональность: «Некрасивые самолёты не летают». Мы, конструируя сельскохозяйственную технику, уверены, что некрасивые плуги – не пашут.

Против природы не попрёшь, – и мы являемся лишь её рабами, до конца так и не осознавшими, что нельзя бездумно с ней обращаться: не беречь леса, водоёмы, почву, воздух. Вспашка целины в своё время обошлась в миллиардные потери для некогда могучей державы: пыль с целинного Казахстана была унесена ветром аж в фиорды Норвегии! Пустыня наступает, вырубленные леса приводят к эрозии склонов, оползням и обвалам, а Человечество и не думает сдерживать рождаемость, – «занимаясь любовью» себе в удовольствие и совершенно не планируя семью. Не говоря уже об экологии, там, как говорят в народе, «конь не валялся»! А ведь когда-то, пусть нашим правнукам, – придётся всем этим заняться всерьёз. Пока Человечеству не до этого: войны, революции, интриги, ложь, обман, жлобство…

Красота техники: как впечатлял танк Т-34 своей формой – это был акт возмездия, наступления, победы! А как уныло давил на психику дизайн «Тигра», «Пантеры», «Фердинанда» – они ползли покорять, убивать, давить. Цвет бомбардировщиков аналогично делают фиолетовым с чёрным – это сочетание цветов резко отрицательно влияет на психику, угнетая человека, вызывая панику, фобии, депрессивные состояния.

Лёгкость форм, их динамизм, органичное сочетание разных поверхностей, не угнетающие композиции – это всё о форме. А в цвете – отсутствие какофоний и нагромождений! Классические сочетания: синий с белым, оранжевый и красный, желтый по контрасту с голубым, красный с черным и белым. И так далее.

За активную организацию всего красивого: техники, одежды, мебели, транспорта, жилья! И, самое главное, – человеческих отношений!

Корабельський В.І., Лапенко Г.О., Ляшенко С.В. Писаренко П.В. (м. Полтава)

СПЕЦИФІКА ДИЗАЙН-КОНСТРУЮВАННЯ У СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОМУ МАШИНОБУДУВАННІ.

Дизайн взагалі та дизайн машинобудування зокрема мав слабкий розвиток в Україні, оскільки країна не мала соціальних умов для ринкової економіки, складовою частиною якої він є. Головна частина дизайн – розробок – функціональний дизайн (Ф.Д.) в разі його реалізації та вмілого використання при виконанні замовлень виробництва, може дати не тільки виробничий, але й певний економічний результат.

Головним недоліком конструювання ґрунтообробних машин був емпіризм в пошуці основних форм та параметрів поверхонь робочих органів. Перші спроби знайти математичний зв'язок між технологічним процесом та формою плугів, чизелів та інших засобів обробки ґрунту, зробили засновники землеробної механіки В.П. Горячкін та В.Г. Желіговський. Теоретичною базою роботи, що проводиться, є наукові праці в галузі формоутворення поверхонь: Михайленка В.Є., Котова І.І., Павлова А.В., Найдиша В.М., Ваніна В.В., Фролова С.А., та їх слухачів. В області дизайну та технічної естетики: Яковлева М.І., Сомова В.Ю., Зубаревич Е.І., Земнер Г.П., Маца І.Л., та інші.

Тому, головною специфікою Ф.Д., є накопичення та широкий аналіз наперед заданих технологічних умов, пов'язаних з технікою, що проектується. Зокрема, при розробці сільськогосподарської техніки, основою пошуку оптимальних форм є вимога агротехнології та біології. Оскільки кінцевий продукт дизайн – розробок має синтетичний (графічний) або макетний вигляди, то є прямий сенс зробити спробу моделювання (інтерпретації) агротехнологічних вимог в геометричному вигляді. Крім виявлення математичного зв'язку між формою нового робочого органу та умовами, яким повинні відповідати спроектовані пристрої, неабиякий інтерес викликають дослідження, пов'язані з використанням в техніці рішень, одержаних природою, тобто з біонікою. Багатовіковий досвід відбору найбільш досконалих форм та видів тварин, риб, комах, дає величезну кількість цікавих, вже готових технічних ідей по пересуванні у просторі, переміщенні сумішей та їх деформування, витримування великих навантажень тощо.

Метою даної роботи – є узагальнення та аналіз сучасних методів дизайну машинобудування з вилученням факторів, що в змозі принести реальні оригінальні рішення в землеробній механіці. Теоретичною основою досліджень, в першу чергу, є графічні біопорівняння, як основа функціонального дизайну робочих органів грунтообробних машин. Автори планують широко залучити до пошуків комп'ютерну техніку з метою розширення діапазону видів поверхонь дії на ґрунт. Проведені дослідження свідчать про те, що диференційний підхід до використання деформаторів з криволінійною поверхнею при виконанні різних технологічних операцій, здатний забезпечити значне підвищення показників якості обробітку ґрунту без негативного впливу на його структуру. Умовам екології в останній час приділяється велика увага.

Література:

Горячкин В.П. Собрание сочинений Т.2. – М.: Колос, 1968.
Гячев Л.В. Теория лемешно – отвальных поверхностей. –Зерноград, 1961.
Желиговский В.А. Элементы теории почвообрабатывающих машин и механической технологии сельскохозяйственных материалов. – Тбилиси; Изд – во Груз. С. – х. Ин – та, 1961.
Корабельский В.И. Обоснование формы и параметров почвообрабатывающих органов с помощью геометрического моделирования основных технологических требований. Дис. докт. техн. – Челябинск, 1988.

Blog

Уклад.: Б. В. Новіков, І.І

Содержание