Mecanismos Aspectos del diseño mecánico

Aspectos del diseño mecánico

Hay una gran cantidad de información sobre el diseño mecánico flotando alrededor. Se anima al estudiante a investigar este cuerpo de información y aplicarlo a sus proyectos de diseño. Aquí os presento algunos básicos "punteros" comúnmente utilizados en Diseño de Ingeniería.

Los problemas de diseño mecánico suelen comenzar con algún tipo de declaración de problemas. Que estamos intentando hacer o mejorar? ¿Por qué? En general, será "borroso" al principio, es decir, algo así como: "Mejorar el combustible consumo del motor Campo ", o" Disminuir el coste de la antorcha”. Debemos ayudar a definir al problema, centrándose en las restricciones, por ejemplo, "Mejorar el consumo de combustible, pero no poder, el costo no puede aumentar en más del 2%, las emisiones... "

La economía siempre será un factor importante. Cualquier solución potencial debería incluir análisis, así como una línea de tiempo, como el tiempo en dinero. La fabricación es otro factor importante. por ejemplo, puede diseñar una modificación del motor para ahorrar energía (por ejemplo, reemplazar su motor actual con un motor más "de alta tecnología"), pero si la energía requerida para realizar la modificación (es decir, Fabricar el nuevo motor) es más que el ahorro esperado de energía de la modificación, entonces es una cintura del tiempo. La energía es otro factor importante La eficiencia puede o no ser una factor importante. En una planta de energía la eficiencia es crucial: valdrá la pena mejorar la planta en un 2%, incluso si cuesta 1.000.000 RM para hacerlo, si la planta quema 50.000.000 RM de naturales gas por año. En este caso, el "período de pago" de la modificación es de sólo un año, y plantas típicamente tienen tiempos de vida de> 20 años, lo que significa que acaba de salvar 19.000.000 RM durante la vida ¡de la planta! Con una turbina eólica la eficiencia no es importante, ya que el viento es libre, pero la instalación costo y costo de mantenimiento. Esto se relaciona con la eficiencia (las turbinas menos eficientes requieren rotores y torres más pesadas), pero un sistema menos eficiente y menos costoso podría funcionar como el mejor elección.

La adaptación de impedancia es un concepto que a menudo se pasa por alto en los diseños iniciales. Las cargas tienen que ser la fuente de energía que funciona la carga para la operación eficiente, ésta es acoplamiento de la impedancia. Lo hace no tiene sentido comprar un generador de 5 kW para 2.500 RM para ejecutar su walkman, que sólo requiere 1,5 W. En lugar de comprar un pequeño panel solar para 80 RM y nunca necesitan baterías de nuevo!

Siempre tiene sentido aprender tanto como sea posible cuando se enfrenta a un nuevo problema, también lo hace una literatura buscar. Es probable que alguien más ya haya enfrentado este problema antes, y no hay necesidad de reinventar la rueda si ya se ha hecho.

¡Tome datos! Hay casi siempre un número de maneras diferentes de conseguir datos referentes a su problema. Por ejemplo, si desea diseñar un sistema de transporte mejorado en una fábrica, puede: (1) Mida el peso y la cantidad de los artículos a mover, (2) Calcule la energía requerida basado en la energía cinética del sistema de objetos en movimiento, más energía potencial (3) Examine (4) Visitar los sitios web de los fabricantes y obtener datos de potencia / par / velocidad para sus sistemas, (5) medir el consumo de energía de un transportador sistema descargado y cargado para tener una idea de eficiencia...

¡Eres un ingeniero! Una vez que tenga los datos que necesita para empezar a calcular el otro importante parámetros. Haga los modelos simples primero, después consiga más sofisticados como sus datos y técnicas mejorar. Asegúrese de revisar su trabajo con sentido común: si calcula que tomará 14.652 A para ejecutar su walkman, usted tiene un problema serio! A menudo se puede "probar" varias hipótesis o opciones en el modelo mucho más fácil que usted puede en el hardware actual por ejemplo cuánto tiempo tomará un motor de manivela de ventana para abrir la puerta de acero?

En situaciones en las que un fallo de un componente puede causar daños a personas, propiedades o al medio ambiente es importante realizar un análisis de efecto y modo de fallo. Esto ayuda a evaluar el riesgo potencial de diferentes modos de falla, y puede indicar el camino para mejorar el diseño hacia modos de centrales nucleares, las barras de control (que detienen la reacción nuclear absorbiendo neutrones) retirado de la "pila" o núcleo nuclear por un mecanismo eléctrico similar a un solenoide. En caso de una falla de energía las varillas caen automáticamente de nuevo en el núcleo y lo cierran, impidiendo una fundir. Si estuviera diseñado de tal manera que las varillas de control tuvieran que ser "empujadas en el núcleo", una potencia falla que soltaría las varillas fuera del núcleo, dando lugar a una reacción incontrolable y Chernyobal todo de nuevo.

¡Las soluciones deben ser probadas! Siempre hay aspectos desconocidos o pasados ​​por alto en cualquier proyecto grande, y la verificación es un paso importante en cualquier solución. Las pruebas deben comenzar con la recolección de datos: hacer pequeños cambios en el sistema existente y medir sus efectos. Componentes intermedios pueden ser probados tan pronto como se producen. Los ensambles deben ser probados tanto como sea posible antes de implementarlas "on line". Esto a menudo revela deficiencias en el diseño que requieren modificación antes de la implementación puede ocurrir. Trate de encontrar estas deficiencias tan pronto como sea posible, ya que es más difícil fijarlos más adelante en el proceso.

Finalmente, su trabajo no está terminado cuando el nuevo sistema es puesto en servicio. Tienes que tomar los datos relevantes que demuestran que lo que diseñó funciona correctamente y satisface el problema requisitos. Usted debe sentirse orgulloso de su trabajo: Documentar todo el proceso cuidadosamente incluyendo sus datos finales que verifican el funcionamiento de su diseño para comunicarse con otros y para demostrar apagado!

PASOS BÁSICOS EN EL PROCESO DE DISEÑO MECÁNICO

1) Definición del problema

Restricciones

¿Quién es el cliente?

Recolección de datos: Lo que se conoce, lo que no lo es.

2) Búsqueda de literatura: ¿Cuáles son las posibles soluciones?

3) Análisis

Modelado

4) Desarrollar ideas para una solución

Evaluación de soluciones

FMEA: Análisis de efectos de modo de fallo

Mejoramiento

Diseño para la Manufacturabilidad

5) Fabricación de prototipos

6) Pruebas

Modificación

7) Producción en Volumen

8) Verificación y pruebas continuas

Comentarios de los clientes

9) Tomar datos para verificar sus ganancias o mejoras

...