Введение к работе
Актуальность работы: Одной из целей машиностроительного производства является создание конкурентоспособных образцов изделий судового машиностроения. Получение конкурентных преимуществ достигается созданием новых образцов изделий, обеспечивающих лучшие технико-экономические характеристики по сравнению с существующими образцами.
Решение задачи обеспечения производственной технологичности определяет возможность сокращения всех видов затрат в процессе производства. Решение указанной научно-технической задачи требует создания методов, математических моделей оценки показателей технологичности, взаимоувязанных с определяющими функциональными конструктивно-техническими характеристиками. Рассмотрение, обоснование и выбор наиболее технологичных конструкций новых образцов техники требует разработки критериев, процедуры оптимизации проектных решений, определения диапазонов изменения функциональных и конструктивно-технических характеристик, влияющих на показатели технологичности.
В трудах В.Ф.Суслова, А.Г.Даниловского, О.И.Ефимова, И.И.Исаева, Н.П.Шаманова, выполненных ранее, предложены методы, алгоритмы, модели, решения задач проектирования, методы оценки конструктивно-технических параметров показателей вновь создаваемых изделий судового машиностроения.
В указанных трудах рассмотрены вопросы создания рулевых машин, палубных и грузоподъёмных механизмов, но не предложены методы оценки и выбора наиболее технологичных конструкций механизмов, методы оценки показателей технологичности.
Актуальность диссертационной работы заключается в обеспечении конкурентоспособности создаваемых механизмов силовых приводов успокоителей качки (МСП УК), для чего исследовано влияниеих функциональных и конструктивно-технических характеристик изделия на показатели технологичности с неубирающимися рулями, а также разработаны методы оценки и обеспечения технологичности, начиная с ранних этапов проектирования, для последующей реализации в конкретных условиях производства.
В диссертационной работе использовались данные, полученные при создании в ЗАО «ЦНИИ СМ» и ОАО «Пролетарский завод» механизмов силовых приводов успокоителей качки (МСП УК) УК4,5 и УК6-1, в которых автор принимал участие под руководством Главного конструктора В.Г.Полякова.
Цель диссертационной работы: Целью настоящей работы является снижение затрат на создание МСП УК с неубирающимися рулями, для чего необходимо обеспечение технологичности конструкции, начиная с ранних этапов проектирования.
Для достижения указанной цели решены следующие задачи:
1. Численный анализ существующих конструкций МСП УК. Обоснование актуальности решения задачи обеспечения технологичности.
2. Разработка математических моделей оценки конструктивно-технических характеристик МСП УК с учетом требований заказчика.
3. Анализ и обоснование показателей технологичности конструкции МСП УК.
4. Разработка математических моделей оценки технологичности конструкции МСП УК.
5. Выявление определяющих конструктивно-технических характеристик МСП УК и установление их влияния на показатели технологичности. Разработка основных направлений обеспечения технологичности.
6. Разработка и обоснование критериев выбора оптимальных вариантов конструкций МСП УК.
7. Разработка ПО для решения названных задач.
8. Разработка методики обеспечения технологичности конструкции МСП УК с неубирающимися рулями для использования, начиная с ранних этапов проектирования.
9. Оценка технико-экономической эффективности использования результатов диссертационных исследований.
Объект исследования: Объектом исследования являются конструкция МСП УК, процесс её проектирования и изготовления.
Новые научные результаты:
1. Разработаны расчетные зависимости оценки конструктивно-технических характеристик МСП УК, увязанные с требованиями заказчика.
2. Выявлены определяющие конструктивно-технические характеристики механизма.
3. Обосновано использование для оценки технологичности удельных показателей технологичности.
4. Разработаны методы и модели оценки показателей технологичности, взаимоувязанные с определяющими конструктивно-техническими параметрами для конкретных условий производства.
5. Предложены критерии выбора наиболее технологичных конструкций механизмов для использования, начиная с ранних этапов проектирования.
6. Разработана методика обеспечения технологичности, позволяющая сократить сроки решения технической подготовки производства и затраты на создание новых конструкций механизмов успокоителей качки.
Методы исследования: При постановке и решении сформулированных задач использованы методы численного анализа, методы математической статистики, системный подход.
Научно-практическая значимость результатов: Использование системного подхода, разработанных методов и моделей оценки и обеспечения технологичности позволяет, начиная с ранних этапов проектирования, создавать новые более технологичные конструкции механизмов успокоителей качки, повышать точность получаемых оценок и обеспечивать конкурентные преимущества производства изделий судового машиностроения в ОАО «Пролетарский завод».
Апробация работы: Основные положения работы докладывались и обсуждались на заседании кафедры ТСМ СПбГМТУ и научно-технического совета ЗАО «ЦНИИ СМ», а также на Второй Российской научно-практической конференции судостроителей «Единение науки и практики 2010» - С-Петербург, 2010.
Внедрение результатов работы: Основные результаты работы внедрены на предприятии ЗАО «ЦНИИ СМ». Методика обеспечения технологичности использована при проектировании механизмов силовых приводов МСП-100.
Публикации по работе: По теме диссертации опубликовано 5 научных работ (4 статьи и тезисы доклада на научно-технической конференции). Три работы написаны в соавторстве, доля автора 45-60%. В ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, опубликованы три статьи, из них две в соавторстве (доля автора 50 и 60%).
Структура и объём работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных литературных источников, включающего 43 источника и приложений. Объём работы - 202 страниц, в том числе: таблиц –18, рисунков – 55, приложений – 2.
