metodologia tworzenia uporzĄdkowanych · pdf filezapis konstrukcji w uporządkowanych...

Click here to load reader

Post on 28-Feb-2019

222 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

P. iiGI jolZESZYTYNAUKOWEPOLITECHNIKILSKIEJ

Piotr GENDARZ

METODOLOGIA TWORZENIA UPORZDKOWANYCH ZBIORW KONSTRUKCJI MASZYN

MECHANIKAz. 141

..YDAWNICTV/0 -x POLITECHNIKl\ )

(LSKIEJ ^

GLIW ICE2002

POLITECHNIKA LSKA ZESZYTY Nr 1548

Piotr GENDARZ

METODOLOGIA TWORZENIA UPORZDKOWANYCH ZBIORW KONSTRUKCJI MASZYN

GLIWICE 2002

Prof. dr hab. in. Edw ard Palczak Prof. d r hab. in. Ryszard Rohatyski

K O LEG IU M R ED A K C Y JN E

R E D A K TO R N A C Z E L N Y Prof. dr hab. Z ygm unt K leszczew ski

R ED A K TO R D ZIA U Prof. d r hab. in. A ndrzej B uchacz

SEK R ETA R Z RED A K C JI - M gr E lbieta Lesko

R ED A K C JA

M gr A leksandra K obuszow ska

R E D A K C JA T EC H N IC Z N A

A licja N ow acka

W ydano za zgod

R ektora Politechniki lskiej

PL ISSN 0434-0817

Wydawnictwo Politechniki lskiej ul. Akademicka 5, 44-100 Gliwice tel./fax ( 0 prefix 32 ) 237-13-81

www.polsl.liwice.pl/alma.materAvps.html [email protected]

N akad 100+50 A rk.w yd. 20 A rk.druk. 16,375 Papier offset. 70x100, 80 gO ddano do druku 24 .06 .2002 Podpis do druku 24.06.2002 D ruk ukoczono w lipcu 2002

P, t t s j o x ,

SPIS TRECI

Wykaz waniejszych oznacze 9

1. WPROWADZENIE 131.1. Zagadnienia rnorodnoci konstrukcj i ....................................................................... 141.2. Analiza stanu bada w dziedzinie tworzenia uporzdkowanych rodzin

konstrukcji............................................................................................ 172. CEL I TEZY ROZPRAWY 21

2.1. C el................................................................................................................................. 212.2. Tezy...............................................................................................................................212.3. Zakres rozprawy...........................................................................................................22

3. PODSTAWOWE POJCIA I ICH DEFINICJE 253.1. Rodzina konstrukcji.....................................................................................................26

3.1.1. Struktura systemowa.................................................................................................323.1.2. Struktura wariantowa................................................................................................363.1.3. Rejestracja rnorodnoci rozwiza konstrukcyjnych......................................... 40

3.2. Cechy charakterystyczne i konstrukcyjne................................................................... 423.3. Unifikacja i typizacja................................................................................................... 45

4. MODELE PROCESW TWORZENIA UPORZDKOWANYCH RODZIN KONSTRUKCJI 474.1. Proces selekcji konstrukcji..........................................................................................484.2. Proces tworzenia wzorcowych cech............................................................................504.3. Proces tworzenia typoszeregu konstrukcji........................................ :.........................544.4. Proces tworzenia systemu moduowego konstrukcji................................................. 56

5. STADIA PROCESU TWORZENIA UPORZDKOWANYCH RODZIN KONSTRUKCJI 685.1. Wybr rodziny konstrukcji do uporzdkowania........................................................715.2. Analiza rnorodnoci cech w obrbie rodziny konstrukcji.....................................74

5.2.1. Analiza struktur systemowych................................................................................. 755.2.2. Analiza i zapis struktur wariantowych................................................................... 755.2.3. Wybr i zapis wartoci cech charakterystycznych.................................................775.2.4. Zapis zalenoci midzy cechami charakterystycznymi a konstrukcyjnymi 785.2.5. Ocena rozwiza konstrukcyjnych..........................................................................83

5.3. Ograniczanie i porzdkowanie wartoci cech charakterystycznych..........................835.3.1. Graniczne wartoci cech charakterystycznych....................................................... 855.3.2. Ograniczenia techniczne, wytwrcze i ekonomiczne............................................ 90

mailto:[email protected]

4

5.3.3. Czstoci powtarzajcych si potrzeb..................................................................... 915.3.4. Szeregi liczb normalnych i wartoci znormalizowanych...................................... 925.3.5. Rnorodno pfabrykatw oraz elementw znormalizowanych i

katalogowych w rodzinie konstrukcji...................................................................... 945.3.6. Wartoci cech charakterystycznych wspdziaajcych rodkw technicznych.. 95

5.4. Tworzenie typowych rozwiza konstrukcyjnych...................................................... 965.4.1. Uproszczony wybr typowych rozwiza konstrukcyjnych.................................. 975.4.2. Relacje sprze midzy rozwizaniami konstrukcyjnymi................................... 995.4.3. Zoona ocena rozwiza konstrukcyjnych...........................................................1045.4.4. Typowe postacie konstrukcyjne rodziny konstrukcji........................................... 104

5.5. Typowe postacie konstrukcyjne elementw............................................................... 1095.6. Ukad ilociowych cech konstrukcyjnych dla typowych postaci konstrukcyjnych

elementw..................................................................................... ............................... 1125.7. Dobr wartoci wymiarw.......................................................................................... 117

5.7.1. Metoda tradycyjna doboru ilociowych cech konstrukcyjnych........................... 1245.7.2. Metoda podobiestwa konstrukcyjnego.................................................................. 1255.7.3. Metoda algorytmiczna.............................................................................................137

5.7.3.1 Operatory geometryczne................................................................................ 1385.7.3.2 Operatory wytrzymaociowe.........................................................................1405.7.3.3 Operatory elementw dobieranych................................................................ 1455.7.3.4 Operatory procesu wytwrczego................................................................... 1455.7.3.5 Operatory podobiestwa konstrukcyjnego...................... 1465.7.3.6 Operatory wymiarw sprzonych................................................................ 1465.7.3.7 Algorytmizacja doboru ilociowych cech konstrukcyjnych.......................147

5.8. Optymalizacja rnorodnoci wartoci wymiarw......................................................1525.8.1. Sprzenia zewntrzne i wewntrzne midzy wymiarami elementw................ 1545.8.2. Selekcja wymiarw..................................................................................................1565.8.3. Dyskretyzacja wartoci wymiarw z zastosowaniem automatycznej

klasyfikacji.................................................................................. 1615.8.3.1 Metody hierarchicznej klasyfikacji.............................................................. 1645.8.3.2 Klasyfikacja iteracyjna.................................................................................. 173

5.8.3.2.1 Wstpny ukad klas klasyfikacj i iteracyj n e j......................................1745.8.3.2.2 Kryterialny wybr optymalnego ukadu klas.....................................1775.8.3.2.3 Wybr reprezentantw klas na podstawie podobiestwa

konstrukcyjnego...................................... 1825.8.3.2.4 Modyfikacja wyboru reprezentantw klas ze wzgldu na czstoci

powtarzajcych si potrzeb................................................................ 1855.8.4. Ocena ukadw klas ze wzgldu na redundancj masy.......................................1875.8.5. Ocena ukadw klas ze wzgldu na redundancj wzgldnych kosztw 188

5.8.5.1 Koszty wytwarzania a ukady klas konstrukcji........................................... 1885.8.5.2 Metody wyznaczania relatywnych kosztw wytwarzania.......................... 192

5

5.8.6. Tworzenie przyporzdkowania 5a metod selekcji wymiarw...........................1995.8.7. Tworzenie przyporzdkowania 5b metod relacji sprze................................2065.8.8. Tworzenie przyporzdkowania 8c metod iteracyjnego doboru........................ 212

5.9. Reguy doboru konstrukcji uporzdkowanych.......................................................... 2175.10. Zapis konstrukcji w uporzdkowanych rodzinach konstrukcji................................219

5.10.1. Parametryczne formy zapisu konstrukcji.........................................................2206. UPORZDKOWANE KONSTRUKCJE A UPORZDKOWANE

TECHNOLOGIE 2226.1. Integracja z zastosowaniem programw graficznych CAD.....................................2256.2. Integracja z zastosowaniem programw CAD i CAM.............................................2276.3. Integracja w zaawansowanych programach graficznych..........................................229

7. ASPEKTY RECYRKULACJI RODKW TECHNICZNYCH W PROCESIE TWORZENIA UPORZDKOWANYCH RODZIN KONSTRUKCJI 2347.1. Kryteria i zalecenia tworzenia uporzdkowanych rodzin konstrukcji ze wzgldu

na recyrkulacj............................................................................................................2367.2. Regeneracja w up