5.2. Проработка и выбор конструктивного решения

Решение задач, поставленных в техническом проекте (спецчасти дипломного проекта) должно быть направлено на повышение показателей технической характеристики машины или аппарата, снижение затрат времени на разработку и изготовление, улучшение эстетических, экономических и других показателей. При решении этих и других эстетических задач необходим творческий подход, сочетающий в себе принятие новых оригинальных технических решений на основе (или с помощью) научных исследований. Инженерное творчество можно определить, как мышление, ведущее за пределы известных знаний. Это творчество дополняет знания, способствует созданию устройств, ранее неизвестных. Творчески сконструированные технические устройства зачастую бывают построены на известных элементах или основаны на известных принципах, используемых в новом качестве. Инженерное творчество ближе к изобретательству, чем к научному исследованию. Однако без научного исследования зачастую невозможно создать оригинальную конструкцию, поскольку научные исследования дают исходные данные для проектирования.

При решении творческой задачи возникает зачастую необходимость анализа большого числа идей. При этом требуется тщательность, творческое воображение и внутренняя дисциплина.

Существуют различные способы формирования идей. Однако в любом случае необходимо, чтобы проблема всесторонне анализировалась по необходимым вопросам. Это будет способствовать углублению проработки конструкции, увеличению количества рассматриваемых вариантов конструктивных решений, и, как следствие, принятый вариант будет иметь наибольшее количество положительных свойств.

В дипломном и курсовом проектах конструкторское решение разрабатывают на начальной стадии, соответствующей техническому проекту, анализируя имеющиеся данные: конструкцию машины или аппарата, технические и технологические параметры, условия эксплуатации и т.д. При этом намечается несколько вариантов конструкторского решения, а оптимальный вариант определяют и обосновывают с учетом ряда факторов: проекта конструкции, удобства обслуживания и ремонта, металлоемкости и стоимости, энергоемкости и др. При модернизации оборудования необходимо в зависимости от конкретных условий учитывать влияние принятых решений на все механизмы, узлы и процессы, так или иначе связанные с новым конструктивным решением.

Для определения наилучших вариантов решений составляют матрицы коэффициентов. При этом каждый фактор оценивается по своей значимости весовым коэффициентом. Каждый вариант в зависимости от его соответствия требуемым факторам получает соответствующее число баллов. Далее путем расчетов определяют сумму комплексных параметров, которая показывает: какой из вариантов наилучшим образом соответствует сформулированной цели.

Для выбора наиболее оптимального варианта конструкции могут быть использованы соответствующие ЭВМ-программы. В этом случае необходимо определить критерии оптимизации, его границы и границы налагаемых ограничений на факторы оценки.

Если нельзя объективно оценить весомость каждого фактора, то используют, например, метод экспертных оценок, являющийся результатом формального способа ручного расчета или обработки на ЭВМ коллективного мнения специалистов.

Использование перечисленных методов для выбора конструктивного решения возможно при выполнении дипломного проекта.