Введение к работе
Актуальность работы: Целью современного производства является создание конкурентоспособных образцов техники.
Одним из факторов получения конкурентных преимуществ является возможность создавать конструкции, рациональные с точки зрения технологичности в минимально возможные сроки, при обеспечении наиболее точной оценки, как основных параметров технологичности, так и комплексного показателя технологичности.
Значения указанных параметров необходимо обеспечивать в заданных пределах на всех этапах создания изделия, особенно на этапе проектирования, когда неопределённость технических и технологических параметров изделия особенно велика, а время для принятия решения ограничено.
Наиболее рациональный метод оценки параметров технологичности на начальных этапах создания изделия - экономико-математическое моделирование взаимосвязей основных функциональных и конструктивно-технологических характеристик изделия, влияющих на затраты труда и материалов при разработке и изготовлении с показателями эффективности производства. Указанная методика позволяет обеспечить технологическую рациональность, конструктивно-технологическую преемственность изделия и оценить технологическую рациональность создаваемых конструкций количественно.
В трудах В.Ф.Суслова, А.Г.Даниловского, О.Н.Ефимова, И.И.Исаева, Н.П.Шаманова, выполненных ранее, были рассмотрены алгоритмы проектирования изделий судового машиностроения, рассмотрены методы оценки и обоснования технических решений на основе использования математических моделей и практические проблемы оптимизации проектных решений. Подробно были рассмотрены вопросы создания рулевых машин, палубных механизмов и грузоподъёмных механизмов. Не были рассмотрены особенности создания механизмов силовых приводов успокоителей качки. Не рассматривались также вопросы определения взаимосвязей основных функциональных и конструктивно-технологических характеристик с показателями технологичности и методы оценки трудоёмкости изготовления и материалоемкости изделий судового машиностроения.
Актуальность диссертационной работы заключается в исследовании влияния рабочих характеристик на значение параметров технологичности и разработке методики оценки указанных параметров на ранних стадиях создания механизмов силовых приводов успокоителей качки.
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 разработка методики обеспечения технологичности конструкции МСП УК на начальных этапах опытно-конструкторских работ (ОКР) при помощи математической модели технологически рационального механизма. Для реализации указанной цели решены следующие задачи:
-
Выполнен анализ конструкции МСП УК с точки зрения её технологичности, анализ приемов и методик, используемых на этапе эскизного и технического проектов для определения технических характеристик механизма и оценки трудоемкости его изготовления.
-
Разработка математических моделей МСП УК с учетом нагрузок, действующих на изделие, в том числе разработка алгоритмов работы математических моделей и увязка технических характеристик изделия с трудоёмкостью и материалоёмкостью его изготовления.
-
Подтверждение адекватности количественной оценки технологичности конструкции МСП УК на этапах эскизного и технического проектирования.
-
Разработка методики оценки технологичности конструкции МСП УК.
-
Разработка технических предложений по обеспечению технологичности МСП УК для реализации на начальных этапах ОКР.
Объект исследования; Объектом исследования являются математические модели МСП УК, подтвердившие свою адекватность сравнением с созданными на настоящий момент конструкциями и позволяющие оценить основные конструктивные и технологические характеристики создаваемого механизма.
Предмет исследования: Предметом настоящего исследования является технологичность конструкции механизмов силовых приводов успокоителей качки с неубирающимися рулями.
Научная новизна: Научная новизна настоящей работы заключается в разработке методики обеспечения технологичности конструкций МСП УК и построении математической модели МСП УК, позволяющей оценить основные конструктивные параметры и параметры технологичности МСП УК аналитическими методами на начальных этапах выполнения ОКР.
Методы исследования и достоверность результатов: При решении поставленных задач использованы методы численного исследования и методы математической статистики.
На защиту выносятся результаты решения перечисленных выше задач. Научно-практическая значимость полученных результатов: Определяется их важностью для обеспечения точной оценки основных параметров технологичности МСП УК на ранних этапах их создания, что обеспечивает предприятию конкурентные преимущества.
Апробация работы: Основные положения работы докладывались и обсуждались на кафедре 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». Расчеты по методике применялись 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 изданиях рекомендованных Перечнем ВАК РФ, 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 -196 страниц, в том числе: таблиц -18, рисунков - 55, приложений - 2.
