pkm osinski09

16 I. Kanstronwanto rantom

wykonanie maszyny przy minimalnych kosztach, zapewniając jednocześnie odpo- [ wicdni standard wykonamn. W pewnych warunkach należy stosować metody proste, w innych metody specjalne, szczególnie w produkcji masowej. Niepotrzebne stosowanie drogich technologii zwiększa koszty. Projektując elementy i dobierając melodc ich wykonania, np. przez obróbkę plastyczną, kucie, odlewanie, walcowanie, obróbkę mechaniczną, spawanie itp.. należy kierować się kosztem wykonania. Kutalt dernentti ułatwia lub utrudnia wykonanie, toteż konstruktora obowiązuje , znajomość technologii.

Łatwość eksploatacji wyraża się przez prostotę obsługi i łatwość napraw. Łatwość obsługi, wygodny dostęp do punktów smarowania oraz do elementów wymagających regulacji, skraca czas pomocniczy pracy maszyny i pozwala na jej bardziej ekonomiczne wykorzystanie. Łatwość napraw skraca czas przestoju maszyn.

Ergonomicznoić to dostosowanie maszyny do potrzeb i możliwości obsługującego ją człowieka Należy zapewnić konieczne bezpieczeństwo i wygodę obsługi. Praca maszyn nie może powodować zagrożenia dla obsługi i otoczenia. Chodzi o zagrożenia zarówno bezpośrednie, jak i długotrwałe. Zagrożenia tc mogą doprowadzać do chorób zawodowych lub skażenia środowiska'.

Zgodność i obowiązującymi przepisami i normami wymagana jest zwykle przez uregulowania prawne. Stosowanie norm uzasadnione jest przy tym względami I ekomnmeznymi. Stosowanie norm na elementy ułatwia proces konstruowania,¹wytwarzanie oraz wymienność elementów w procesie eksploatacji.

Szczegółowym zasadom konstrukcji poświęcone są specjalistyczne podręczniki (np problemom niezawodności — praca M. Warszyńskicgo [26]). Często zasady takieaą formułowane dla określonych maszyn lub ich elementów (np. dla elementów Sprężystych — podręcznik D. Branowskiego [3, 4], a dla przekładni zębatych — praca A. Dmmy, M. Mich nie wieża, A. Niedżwiedzkicgo [9]).

1.1.3. Modelowanie w działalności inżynierskiej

Modelem danego rzeczywistego obiektu jest układ, który można sobie wyobrazić płbatauriabile zrealizować, a który odzwierciedlając lub odtwarzając obiekt, zdolny Jan zattcpuwai g<> lak. że jego badanie dostarcza nowych, nadających się do •dałatgo sprawdzenia informacji o obiekcie. Model powinien dostatecznie wiernie odtwarzać badany obiekt rzeczywisty (np. maszynę lub jej element), jednocześnie być mu/Jrmc prosty i łatwy do badania.

Koriótr. i irny modele abstrakcyjne (wyrażające się w postaci pewnych pojęć, wlaiawysh dla danej dziedziny! i modele materialne. Mechanika klasyczna posługuje sę modelami abstrakcyjnymi. np. punkt materialny (określony wartością masy), Otto sztywne tokrwlonc położeniem środka masy i macierzą bezwładności), ciało SE (określone dodatkowo macierzą sztywności). Wytrzymałość materia-| np. t mmiclu pręta, belki lub płyty. W mechanice płynów modelem jest ■puce? nrwionowiika. Modelem materialnym drgań wybranych elementów muszy,* raropy prądu elektrycznego w przewodniku odpowiedniego obwodu.

Modelem materialnym jest też model geometrycznie podobny, w którym badane są takie same zjawiska juk w obiekcie modelowanym z zachowaniem pewnej skali. Dalsze rozważaniu ograniczymy do modeli abstrakcyjnych. Należy podkreślić, że zbytnie uproszczenie modelu może doprowadzić do niebezpieczeństwa pominięcia istotnych właściwości obiektów, a zbytnie rozbudowanie prowadzi dó niepotrzebnych kosztów związanych z jego budową i badaniem.

Proces modelowania abstrakcyjnego składa się z budowy modelu fenomenologicznego o następnie modelu matematycznego. Modalfenomenologicznystanow wyidealizowany opis obiektu za pomocą pewnych pojęć. W mechanice modele fenomenologiczne (np. punkt materialny, ciało sztywne, pręt) zwane są modelami fizycznymi, gdyż wyrażane są za pomocą pojęć fizycznych. W działalności inżynierskiej występują także problemy ekonomiczne, organizacyjne, społeczne itp., do modelowania których nie wystarczą pojęcia fizyczne. Informacje niezbędne do budowy modelu fizycznego można uzyskać w wyniku badań eksperymentalnych, krytycznej analizy podobnych problemów, korzystając z dotychczasowej wiedzy (publikacje), a także doświadczenia inżynierskiego. Proces modelowania polega na wydzieleniu obiektu z jego otoczenia z jednoczesnym ustulenicm jego struktury i analizą oddziaływań zewnętrznych i wewnętrznych. Im prostsza jest struktura, tym łatwiej ją badać. W układach mechanicznych istotną decyzją jest, czy układ należy traktować jako dyskretny (o skończonej liczbie stopni swobody), czy leż ciągły (z nieskończoną liczbą stopni swobody).

Po utworzeniu modelu fenomenologicznego można przystąpić do budowy modelu matematycznego. Ustala się zbiory zmiennych stanu (np. przemieszczień) i parametrów (np. wymiarów), a następnie korzystając z praw fizyki (lub innych nauk), buduje się zależności matematyczne (równania lub nierówności)- Model matematyczny odpowiada jednoznacznie modelowi fizycznemu. Modele matematyczne powstałe z modeli fizycznych należą do tzw. modeli numerycznych (modele numeryczne nazywa się też modelami obliczeniowymi).

W działalności inżynierskiej dużą rolę odgrywają także modele morfologiczne i semantyczne. W modelach morfologicznych najważniejsze są wzajemne powiązania pomiędzy obiektami, a zwłaszcza sposób, w jaki obiekty proste łączą się ze sobą. Typowymi modelami morfologicznymi są buzy danych, stosowane w wielu dziedzinach. także w projektowaniu inżynierskim. Baza danych stanowi kolekcję danych opisujących określony, złożony obiekt (dokumentacja konstrukcyjna, biblioteka, przedsiębiorstwo, sieć energetyczna kraju itp.). Do obsługi bazy danych niezbędne są algorytmy działania na jej zawartości, wraz z algorytmami zakładania bazy, rozszerzania jej o nowe dane, aktualizacji wurtości, a także wyszukiwaniu danych spełniających wskazane warunki.

W modelach semantycznych elementami są pojęcia, u nie wartości liczbowe (jak w modelach obliczeniowych) czy złożone struktury obiektów (jak w modelach morfologicznych). Związki między pojęciami są wnioskowaniami. Można rozróżnić trzy grupy przetwarzania semantycznego: analizę semantyczną, rozpoznawanie pif staci i heuryslykę. Typowym przykładem przetwarzania analityczno-scmnmyeznego są programy dokonujące tłumaczeń z jednego języka etnicznego na drugi. Metodr