Podstawy Konstrukcji

Maszyn

Wiesław Tarełko

Pok. 211a

Rys historyczny

• przedmiot Podstawy Konstrukcji

Maszyn jest nierozerwalnie związany z

pojęciem techniki i maszyny

• ‘techne’ (



) oznaczał w języku

greckim ‘sztukę’

• Grecy pojmowali sztukę ją jako każdą

produkcję umiejętną

• uważali sztukę (nie wyłączając sztuki

cieśli czy tkacza) za czynność umysłową

• dzisiaj greckiemu pojęciu ‘sztuka’

odpowiadałoby słowo ‘kunszt’

• w językach europejskich, chcąc

zaznaczyć odrębność malarstwa czy
architektury, zaczęto używać pojęcia
‘sztuki piękne’

• słowo ‘techne’ zaczęto odnosić

najpierw do rzemiosła a wraz z
rozwojem przemysłu do wszystkich
wytworzonych urządzeń

• wytworzone urządzenia w języku

greckim nazywano ‘mechane’(



)

co odpowiada słowu ‘mechanizm’

• w języku łacińskim mechanizmy

oznaczały urządzenia, które dzisiaj
nazywamy maszynami prostymi (śruba,
klin)

• później maszynami (machina) zaczęto

nazywać wszelkie urządzenia
zawierające mechanizm

• umiejętności budowy maszyn były

przekazywane z pokolenia na pokolenie i
stanowiły samą w sobie cenność, to co
określa się dzisiaj w języku angielskim
‘know-how

’

• nikt jednak aż do czasów renesansu nie

zadawał sobie jednak trudu ich
naukowego opisu

• Leonardo da Vinci zauważył, że nawet

najprostsza maszyna zbudowana jest, z
co najmniej kilku elementów składowych

• proste części maszynowe, np. wały,

sprężyny, koła,

• zespoły maszynowe, np. łożyska, dźwignie,
• czynniki ułatwiające ich pracę, np. smary.

Tymi elementami składowymi mogą

być:

W jednej ze swoich prac dokonał on
rozkładu maszyny na części proste.

Wprowadzenie do Podstaw

Konstrukcji Maszyn

Przedmiot Podstawy Konstrukcji

Maszyn (PKM) stanowi wstęp do

opanowania umiejętności projektowania i

eksploatacji różnego rodzaju elementów i

zespołów składowych maszyn takich jak,

np.:

połączenia,
łożyska,
wały,
sprzęgła,
przekładnie

Przedmiot ten stanowi pomost między

przedmiotami podstawowymi takimi jak:



fizyka,

 rysunek techniczny,
 mechanika,
 wytrzymałość materiałów,
 materiałoznawstwo,

a przedmiotami specjalizującymi, np.:


technologią napraw,

 maszynami i urządzeniami okrętowymi.

Opis i ich klasyfikację.
 Zasady projektowania.
 Zasady obliczania.
 Wytyczne dotyczące zastosowania

odpowiednich materiałów do ich budowy.

 Wytyczne zastosowania w danej

maszynie, instalacji, itp.

Wytyczne prawidłowej eksploatacji.

W PKM przedstawia się dla wymienionych

elementów i zespołów składowych

maszyn

:

Każdy obiekt techniczny stanowi materialny

środek zaspakajania potrzeb ludzkich, przy
czym obiekt techniczny rozumiany jest tu jako
dowolny element, część, urządzenie, maszyna
i jej wyposażenie, podsystem lub system,
które mogą być rozpatrywane oddzielnie.

Cykl życia maszyny (przemysłowy

proces realizacji obiektu technicznego)

Potrzeby te formułowane są najczęściej w

formie wymagań czyli właściwości jakimi
powinien odznaczać się obiekt.

Ogół działań zmierzających do realizacji

zbioru właściwości obiektu technicznego
nazywa się procesem realizacji obiektu
technicznego.

Cyklem życia maszyny nazywa się

okres od chwili wygenerowania potrzeby
jej istnienia do momentu jej likwidacji.

G enerowanie

i Identyfikacja

P otrzeb

Wytwór

Utwór

Obsługiwanie

Użytkowanie

 podatność

odzysko-
wa,

 podatność

kasacyjna,

 ...

 sprawność,

 obsługiwal-

ność (profi-
laktyczność,

naprawial-

ność

),

 ...

 podatność

transportowa,

 estetyka,

 cena,

 ...

 technologicz-

ność wytwa-

rzania,

 podatność

montażowa,

 ...

Właściwości obiektu technicznego

P rzygotowanie

P rodukcji

P rodukcja

Dystrybucja

E ksploatacja

Likwidacja

Kasacja

Odzysk

Marketing

Transport

Montaż

W ytwarzanie

Badania

Projektowanie

Cykl życia maszyny i jego etapy

oraz właściwości obiektu technicznego

Sformułowanie wymagań dotyczących

właściwości oraz ich prawidłowa realizacja w

obiekcie technicznym wymaga zawsze

wysiłku twórczego i kreatywnych zdolności

człowieka.

Efektem tych wysiłków są pomysły,

koncepcje, projekty, itp.

Generowanie ich odbywa się na etapie

generowania i identyfikacji potrzeb oraz

etapie przygotowania produkcji, kiedy

to obiekt jest utworem czyli niematerialną

wizją przyszłego obiektu.

Realizacja wygenerowanych projektów

odbywa się na pozostałych etapach cyklu

życia obiektu technicznego, kiedy przybiera

on postać wytworu.

Zbiór właściwości określających

stopień w jakim wytwór zaspakaja
(spełnia wymagania) określonego
użytkownika nazywa się jakością.

Wytworem może być dowolna

maszyna.

Definicja maszyny (Unia Europejska)

Maszyna jest to całość powiązanych ze sobą

elementów, z których przynajmniej jeden jest

ruchomy, wraz z odpowiednimi urządzeniami

roboczymi, układami sterowania, zasilania,

itp., które są połączone w celu określonego

zastosowania, w szczególności do

przetwarzania, obrabiania, przemieszczania

lub pakowania materiałów.

Maszyny dzieli się zwykle na silniki i

maszyny robocze.

Silniki są to maszyny służące do

zamiany pewnego rodzaju energii na
pracę mechaniczną.

Maszyny robocze są to maszyny za

pomocą, których dokonuje się zmiany
stanu, kształtu, lub położenia materiału
albo przedmiotu.

W ujęciu ogólnym, maszyna jest to urządzanie

przeznaczone do przekształcenia energii, masy i
informacji w inne postacie energii, masy, informacji

Energia

Masa

Informacja

Energia

Masa

Informacja

Maszyna

Nakłady

Efekty

Przykładami maszyn jako przetworników

mogą być:

 silnik elektryczny przetwarzający

energię elektryczną na energię

mechaniczną,

 turbina wodna przetwarzająca energię

potencjalną masy wody na energię

mechaniczną,

 komputer przetwarzający informację w

inna postać informacji.

Projektowanie maszyn

 Faza procesu realizacji obiektu technicznego, w

której decyduje się o jego ostatecznym kształcie

nazywa się etapem przygotowania produkcji.

 Na tym etapie następuje szczegółowe

odwzorowanie postaci przyszłego obiektu

technicznego.

 Tym odwzorowaniem może być: projekt konstrukcji,

algorytm, projekt procesu technologicznego,

projekt procesu obsługowego, prototyp, itp.

 Jedną z najczęściej występujących form

przedstawiania zamysłu jest utwór w postaci

projektu konstrukcji, który powstał podczas procesu

projektowania, będącego procesem składowym

etapu przygotowania produkcji.