Oblikovanje i dimenzionisanje dijelova

Utvrđeno optimalno koncepciono rješenje je skup funkcionalno povezanih dijelova.
Prikazani su odgovarajućim znacima, šematski. Tačni oblici, dimenzije, materijal, kvalitet,
međusobno uklapanje i sl. nisu definisani. U ovoj fazi potrebno je u tom smislu
konstrukciono rješenje upotpuniti, odgovoriti na mnoga pitanja i donijeti mnoge odluke.
Najvažnije se mogu se svrstati u sljedeće grupe:
􀂃 Pitanja u vezi sa načinom izrade (veličina serije, raspoloživi kapaciteti, kooperacija
sa drugim proizvođačima, cijena, vrsta materijala, radni uslovi, održavanje i dr.).
􀂃 Materijal (pitanja u vezi hemijskog sastava, polufabrikata, termičke i mehaničke
obrade).
􀂃 Određivanje dimenzija dijelova je pitanje koje se u značajnom stepenu rješava
konstruktorskim metodama. Ograničen je broj dimenzija koje se mogu analitički
(numerički) izračunati, tj. relativno je mali broj dimenzija za koje se mogu napisati
obrasci i jednačine iz kojih se izračunavaju numeričke veličine. U mnogim
slučajevima te jednačine nisu egzaktne jer su dobijene tek poslije aproksimacija i
uproštavanja te su potrebne popravke, korekcije i sl. Konstruktor nemože zaobići
ona pitanja odnosno određivanje onih dimenzija za koje nisu razrađeni teorijski
modeli. Prinuđen je da se posluži procjenama, analogijama, eksperimentima i sl.
Računar ne može biti od značajne koristi tamo gdje ne ipostoji matematički model,
međutim brzim proračunima na osnovu postoječih modela može se obezbjediti
veliki broj informacija neophodnih za donošenje odluke.
􀂃 Oblikovanje dijelova u sprezi je sa tehnološkim ograničenjima, naponskim i drugim
stanjima, racionalnošću konstrukcije, itd. Čitav je niz ograničenja koja optimalni
oblik treba da zadovolji i ostvari funkciju na najbolji način
􀂃 Kvalitet, tačnost, tolerancije, hrapavost i slične karakteristike dijelova iste su
važnosti kao i ostale naprijed navedene. Definišu se u fazi konstrukcije na bazi
proračuna, ispitivanja i procjena.
Osim iskustva, preporuka i ograničenja, značajnu ulogu u definisanju dijelova, oblika i
dimenzija imaju standardi. Standardni dijelovi svrstani su u familije te konstruktoru ostaje
da odabere odgovarajući iz proizvodnog programa specijalizovanih proizvođaća (ležaji,
vijci, navrtke, opruge, spojnice i sl.).

IMG_20140507_114240

Dimenzije mašinskih dijelova treba da su odabrane tako da mašinski dio uspješno
izvršava funkciju uz ograničenje pri eksploataciji i pri izradi. Vrsta i ponašanje materijala
pri tome čini osnovni skup graničnih uslova. Koja će stanja i koja ograničenja biti usvojena
za mjerodavna zavisi od samih dijelova i od procjene konstruktora, a mogu se svrstati u
nekoliko sljedećih grupa:
􀂃 ograničenja vezana za izvršavanje funkcije,
􀂃 obezbjeđenje potrebne čvrstoće,
􀂃 postizanje zadovoljavajuće krutosti,
􀂃 zadovoljavanje zakonskih i ekonomskih ograničenja i dr.

U osnovi je neophodno da svi zahtjevi budu zadovoljeni u određenoj mjeri. S obzirom
da su u svojim postavkama protivrječni, međusobno usaglašavanje vodi ka optimalnim
veličinama prihvatljivim sa više aspekata. Npr. za neke dijelove i dimenzije važna je
čvrstoća, za druge dijelove i dimenzije krutost, masa ili niska cijena. Kriterijumi odnosno
ograničenja koja se matematički, primjenom odgovarajućih algoritama, izračunavaju
najčešće su zasnovani na teorijski razjašnjenim procesima i stanjima u dijelovima. To su
naponska stanja, stanja deformacija, teorija kretanja i ravnoteže, dinamička stanja, toplotna
stanja i dr.