КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ аналогов объекта проектирования

машиностроении»
Helens_case@ngs.ru
913-922-2780
V-160
Лекция 3

в сборе
без насадки
Винт
крепёжный
Насадка
на кнопку
Отверстие
в корпусе
КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ — исследование устройства,

строения изделий, материалов и технологий их изготовления.

Стандартная
деталь

Оригинальная
деталь

Элемент

перечислением выполняемых ими функций и действий, С ОБЯЗАТЕЛЬНЫМИ ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ, поясняющими

анализ.

(сколько деталей, какие из них стандартные, какие – оригинальные);
УСТРОЙСТВО

деталей (сколько и каких ЭЛЕМЕНТОВ, есть ли повторяющиеся);
КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ по ТИПУ СОЕДИНЕНИЯ деталей;
КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ по ТИПУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ деталей между собой;
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ мест соединения и переходных зон;
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ для обеспечения УТИЛИТАРНЫХ СВОЙСТВ деталей и изделия в целом;
СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ на месте работы и хранения.

узла,
наличие или отсутствие стандартных и крепёжных деталей,
количество деталей

каждого типа

Крышка
с петлями
и осью

Узел

особенности формы, обеспечивающие:
жёсткость,
прочность,
её сохранность,
герметичность,
упорядоченность структуры,

захват,
удержание,
выемку с места хранения и помещение обратно

Винт
крепёжный

Насадка
на кнопку

Стандартная
деталь

Оригинальная
деталь

(невозможно «разнять» детали без нарушения функционирования узла);
условно разъёмное (разъединить

детали возможно только с применением специальных процессов и технологий);
разъёмное (детали разъединяются без повреждения и ухудшения функционирования);
монолитное (в процессе изготовления несколько деталей превращаются в одну без возможности их разъединения в принципе – например, двуцветные ручки зубных щёток).

относительно друга без разъединения и нарушения функционирования узла);
трансформируемое (кардинально изменяется

форма узла за счёт взаимных перемещений деталей без прекращения функционирования узла);
неподвижное (детали не имеют возможности изменять своё положение друг относительно друга).
В этом пункте необходимо разобраться также со СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ каждой детали и узла в целом (степени свободы в механике - это совокупность независимых координат перемещения и/или вращения, полностью определяющая положение системы или тела).

переходных элементов и мест примыкания деталей друг к другу и

ПЕРЕХОДОВ от одного элемента формы к другому (фаски, радиусы, ступеньки, выступы, канавки, «юбки» и псевдо-швы).

поверхности рукояток, наличие «ножек», диаметр захватных частей);
гигиеничность (гладкие поверхности,

отсутствие «закоулков» в формах, не пачкающиеся материалы, отсутствие газовыделений);
безопасность (электроизоляция, теплоизоляция, отсутствие электропроводимости, наличие фиксирующих элементов);
прочность (наличие рёбер жёсткости, буртиков, подштамповок).

Следует обращать внимание на различные ИСПОЛНЕНИЯ элементов – например, рёбра жёсткости могут быть как выпуклыми, так и вогнутыми – или даже комбинацией тех и других.

отсутствие крючков, отверстий для подвеса;
ножек для установки, узлов «стыковки»

с другими изделиями (в случае сложного многофункционального изделия – например, кухонного комбайна);
имеется ли узел, элемент детали или отдельная конструкция для СОВМЕСТНОГО хранения предметов набора, размещения электропровода в нерабочем состоянии;
наличие или отсутствие упоров, фиксаторов изделия в целом и его узлов в процессе использования.

деталей, узлов, элементов с их НАЗВАНИЯМИ и словесными пояснениями, ДОПОЛНЯЮЩИМИ

рисунки (фото).

и механизмов изделий-аналогов
КОНСТРУКЦИОННЫХ материалов,
материалов ПОКРЫТИЙ,
материалов для КРЕПЛЕНИЯ,
ДЕКОРАТИВНЫХ

материалов

антикоррозионных (защитных), декоративных.
Искусственные
Синтетические
патина
полимер

магнитного крепления
Природные
Синтетические
Искусственные

с приведением их ХАРАКТЕРИСТИК, благодаря которым данные материалы были выбраны

производителем и проектировщиком.

ОБРАБОТКИ деталей и их поверхностей
ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ деталей в узлы и

изделия в целом
ПОРЯДОК сборки,
необходимость применения специального оборудования (например, кондуктора),
количество СТАНДАРТНЫХ изделий по отношению к оригинальным и ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО ДЕТАЛЕЙ,
требуются ли ИНСТРУМЕНТЫ для сборки,
возможна ли РАЗБОРКА изделия и его узлов для ремонта или замены,
возможность ПОВРЕЖДЕНИЯ деталей и узлов при сборке.

СПИСОК ПРИМЕНЁННЫХ материалов и технологий для изготовления и СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ОЦЕНКИ

их по отношению к качеству изготовления деталей и выполнению ими всех функций.

изделия-аналога, существенно влияющие на выполнение ОСНОВНОЙ функции изделия. При этом

соответствие может быть как полным, так и частичным.

(по правилам, разумеется) у него что-либо ОТВАЛИВАЕТСЯ, ПЛАВИТСЯ или ТРЕСКАЕТСЯ

– можно сделать вывод о НЕСПОСОБНОСТИ КОНСТРУКЦИИ обеспечить данное требование.

внимание на СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ деталей и узлов между собой:

винтовые

соединения могут САМОПРОИЗВОЛЬНО развинчиваться,
заклёпки – «разбалтываться»,
пайка – плавиться,
клеевые соединения – «стареть» и отваливаться,
крепления с помощью «саморезов» - трескаться.

В данном вопросе большое значение имеет ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ изделий с соответствующим типом крепления и ОПРОСЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ аналогов.

нём что-либо ломается, всегда возникает вопрос: можно ли это исправить?

Помимо ПРЯМОЙ способности конструкции обеспечивать все требуемые процессы функционирования аналога, обязательно надо проанализировать и РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ изделия и его деталей.
Если ремонт возможен путём применения ПРОСТЕЙШИХ «подручных» средств (изолента, клей, стандартные крепёжные изделия) или быстрой ЗАМЕНЫ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ при помощи простых инструментов – такая конструкция считается РЕМОНТОПРИГОДНОЙ, это положительное качество.

и несоответствия, обнаруженные в конструкциях изделий.

применяемым ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ.

Под ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬЮ понимается соответствие СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ, ГЕОМЕТРИИ и

ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК деталей тем технологиям, которые применялись для их изготовления.

СВОЙСТВА
активность,
инертность,
состав,
выделение/поглощение

строго определённые свойства материалов, а форма изделия – возможности ФИЗИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ и оборудования, осуществляющего технологические операции.
Необходимо анализировать эти возможности и «ВЫЧИСЛЯТЬ» материалы и технологии, с помощью которых сделаны конкретные детали, выполняющие конкретные функции.
Очень полезно также ПРЕДПОЛАГАТЬ, с помощью каких технологий и из каких материалов ВООБЩЕ ВОЗМОЖНО изготовить данную деталь.

исследуются материалы и соответствующие им технологии, с помощью которых выполнении

конкретные детали, а также определяются ВОЗМОЖНЫЕ материалы и процессы, которые позволят сделать такую же деталь БЫСТРЕЕ, КАЧЕСТВЕННЕЕ, НАДЁЖНЕЕ или ДЕШЕВЛЕ, т. е., ТЕХНОЛОГИЧНЕЕ.

материалов и поверхностей каждой ВИДИМОЙ детали
ИНФОРМАТИВНОСТЬ - насыщенность информацией, количество

информации, содержащейся в чём-либо.

либо внутри этой детали),
ПРОТЯЖЁННОСТЬ детали предполагает ПЕРЕМЕЩЕНИЕ чего-либо по

этой координате;
ПРЯМОУГОЛЬНОСТЬ и/или близость пропорций к КВАДРАТУ предполагают НЕПОДВИЖНОСТЬ, статичность;
СЛОЖНОСТЬ очертаний (как правило) говорит о КОНТАКТЕ с ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ ОРГАНАМИ (рукоятки, педали).

В этом разделе анализа необходимо оценить СООТВЕТСТВИЕ ГЕОМЕТРИИ детали её основному назначению.

о ПРОЧНОСТИ (физически это может быть и не так),
ПРОЗРАЧНОСТЬ

материала – о необходимости и ВОЗМОЖНОСТИ ЗРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ за чем-либо;
КРАСНЫЙ ЦВЕТ кнопки – о некоторой ОПАСНОСТИ, требует внимания;
наличие ОТВЕРСТИЙ и ПРОРЕЗЕЙ – о необходимости ПРОПУСКАНИЯ чего-либо (например, воздуха для вентиляции);
«кожаная» или «шершавая» фактура – о месте захвата рукой (не скользкая поверхность).
В этом пункте анализа важно выявить ИСТИННЫЕ и ЛОЖНЫЕ информационные характеристики – к примеру, не все детали с металлическими поверхностями выполнены из металла – бывают и пластиковые с ПОКРЫТИЕМ, а это значит, что у них нет ПРОЧНОСТИ металлических, это «обман зрения», декоративный приём.

характеристик с требуемыми физическими

СРАВНИТЕЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК по каждой детали и по изделию в целом,

указываются применённые технологии и материалы, критикуется их несоответствие (если таковое обнаруживается).