|
Главная
Наши услуги
Предлагаются разработки (и не только)
Выполненные проекты
Скачать для работы
А вы точно конструктор?
Инструментарий конструктора
Отвечаю на вопросы
Проверьте свою эрудицию
Как меня найти
Ерофеев Николай Николаевич
Телефон
+7-911-224-05-24
e-mail:
unimech
yandex.ru,
unimech
37.com
Мой ICQ №
567159914
Санкт-Петербург
|
А вы точно конструктор?
- Добрый день, Николай Николаевич.
Я звоню по вашему объявлению.
Наша фирма ищет конструктора - механика.
- Здравствуйте. Вы попали по адресу.
- Вы в какой программе работаете?
-Я знаю несколько десятков разных...
-Нет... Я имею в виду: в какой программе вы конструируете?
-??? Разве можно конструировать «в программе»?
-А как же AutoCAD, SolidWorks? Вы точно конструктор?...
(Из телефонного разговора
с менеджером по кадрам)
Я - конструктор. Точно.
Потому что точно знаю: конструирование – это не скорострельное тыкание кнопками
в Автокаде или разных Солидах, и не прикладывание детальки к детальке, а
прочный сплав знаний, навыков, изобретательности и …чутья. А где же опыт,
спросите Вы? Отвечаю: там, на заднем плане всего перечисленного. Не путать со
стажем работы! Последний, как я убедился за годы, вообще ни о чём не говорит.
Впрочем – это моё личное мнение.
А теперь – задачка, которую я показывал трём инженерам-механикам со стажем
конструкторской работы 25, 7 и 2 года. Не решил никто.
В магазинах, производственных цехах иногда применяются тумбочки, передвижные
лесенки, переходные мостики со специальными, подпружиненными колёсами. Их легко
перекатывать в нужное положение, но как только встаёшь на ступеньку – пружинки
проседают и лесенка остаётся на месте. Дополнительные тормоза не требуются.
Удобно? Конечно. Одна лишь проблема: каждая лесенка, в зависимости от её веса,
существует только со строго подобранными пружинками.
Такие подпружиненные
колёсики, рассчитанные на строго определённый вес, даже продаются отдельно.
Нельзя ли создать такую конструкцию колеса, которая годилась бы для лестницы
любого веса? Ну не для бесконечного диапазона весов, конечно, а хотя бы для
разницы в 100кг? С простой и удобной системой настройки пружин
С чего начинается профессионал? По моему убеждению – с вопроса «почему?»,
который надо задавать самому себе еще в школе. Почему небо синее, а
противотуманные фары оранжевые? Почему облака не падают? Почему металлическая
пластинка всегда кажется холоднее, чем пластмассовая?
Из этих школьных вопросов у будущего хорошего инженера - конструктора должны
родиться другие: Почему при сжатии
пружинки рассчитывать её надо не на сжатие, а на изгиб и кручение? Почему
канаты бывают левой и правой свивки? В чём разница между фермой и рамой?
Если для ответа на большую часть подобных вопросов Вам нужна не книга с готовым
решением, а
рассуждения, - поздравляю! – У Вас есть Знания. То, что приобретается годами и
уважительно называется науками.
Что бы я отнёс к необходимым Знаниям конструктора?
-
Физика
-
Теоретическая механика
-
Сопротивление материалов
-
Математика – без неё первые три пункта просто не существуют
-
Технология обработки материалов – металлы, древесина, пластики…
Можно ли быть конструктором и не знать этих наук? Конечно, можно. Процесс
проектирования идёт при этом споро и гладко, мощность двигателей и сечения
балок берутся с потолка, неверно угаданная скорость быстро корректируется
заменой редуктора или шкива, изделие спешно запускается в производство.
Количество угробленного металла и неиспользованных киловатт оценить всё равно
некому. Единственная проблема – успеть развернуться быстрее, чем конкуренты
найдут настоящего конструктора. Который раза в два снизит себестоимость. Или в
три.
А что же наша пружинка?
Начнём с очевидного: для легких лесенок нужна мягкая пружинка. Для более
тяжелых – более жесткая. Стоп! Это что же: опять разные пружинки? Вынимать
одну, вставлять другую?
Начнем с другого. Пусть на легкую лесенку встает милая продавщица грациозного
веса 50кг. До этого торжественного момента лесенка свободно каталась, то есть
имела некоторый зазор до пола. Допустим, полсантиметра. Заметим здесь, что
назначение некоторых чисел – уже смелый шаг, который не подскажет никакая
программа. Откуда берёт их конструктор? С потолка. И чем профессиональнее
конструктор, тем на потолке больше написано…
Итак, уже есть два числа: 50 кг и 0,5 см. Однако, что же с ними делать: делить,
умножать? Ясно, что в нашем случае регулировка будет достигаться
предварительным сжатием пружин. Как при этом будет меняться их жёсткость?
Каковы будут свойства пружины, если её составить из установленных друг на друга
коротких пружин? А если вставить друг в друга?
Теперь представим, что та же продавщица встала на более тяжёлую лестницу. Но у
этой лестницы – более жесткие пружины. Значит, та же нагрузка 50кг будет
недостаточна для опускания на полсантиметра. На пол лесенка не встанет. Тупик?
Поможет ли из него выбраться Автокад? Нет, конечно. Ответ – в школьной физике
или в институтской теоретической механике. Именно там, в серьёзных знаниях. И
пока не родится математическое обоснование этой задачки, главными нашими
инструментами будут бумага, карандаш и простейший калькулятор.
А как же знание ACAD, SolidWorks, ЕСКД, СНиПов? Современные Кулибины обходятся
и без них. Созданные ими чудеса работают и поражают воображение. Но
конструктором – профессионалом без этих составляющих называться уже нельзя.
Только, на мой взгляд, это уже не Знания, а навыки. Годы изучения не требуются.
Сильное напряжение мозгов – тоже. Просто раз за разом, от задания к заданию
оседают в памяти правила оформления или обозначения, порядок нажатия кнопок,
некоторые нормативные цифры, какие-то проверенные формулы и много-много
другого. Конечно цена конструктора тем выше, чем больше таких данных сидит в
памяти. Но если забыл – открыл справочник. К сожалению, есть тут одна
неприятность. В СНиПах и ГОСТах иногда фигурируют формулы. И тогда надо
понимать, откуда что берётся. Потому что встречаются опечатки. Но об этом
подробнее в разделе «Инструментарий конструктора».
Я, возможно, слишком резво приступил к анализу этой задачи. На деле неплохо бы
покопаться в существующих решениях. Возможно, такие или похожие конструкции уже
давно реализованы или запатентованы. Так что лежит нам дорога в библиотеку. В
интернете искать чертежи - дело дохлое. Понятно, что обычная районная
библиотека нам ответа не даст. Инженерам крупных городов везёт больше: есть
публичные, технические, патентные библиотеки. И тут надо быть осторожным, так
как ошибки встречаются и в печатном виде.
Ради иллюстрации приведу два примера. Есть два объяснения двух совершенно
разных вещей. Оба взяты из печатных изданий. Попробуйте оценить их правильность.
Задача 6.2 Для резервуаров с вертикальными стенками в основном принимают
цилиндрическую форму. Объяснение - при одинаковом объёме ёмкостей именно
цилиндрическая форма стенок обеспечивает наименьший периметр и , следовательно,
наименьшие затраты металла.
Задача 6.3 На гвозде под шляпкой имеются поперечные риски. Объяснение - для
надёжного сцепления с древесиной.
Вернёмся к пружинкам и заглянем вперёд, перешагнув этап предварительных оценок.
Предположим, что мы-таки догадались, какими должны быть пружины. Все расчёты
провели. Более того, оказались такими умными, что будем применять готовые
пружинки, продающиеся в каждом магазине автозапчастей. Пора садиться за
Автокад? Кому как привычнее. Я считаю, что прорисовать колесо быстрее на
бумаге: карандаш и ластик – самые лучшие помощники конструктора. Начинается
этап компоновки, в котором соседствуют навык и изобретательность.
Изобретательность в конструировании – это не обязательно принципиально новое
техническое решение на уровне патента. Это каждодневное «выползание из
ситуации». Как быть, если в это место чудесно вписывается квадратная труба, а
всё остальное выполнено из прямоугольной? Причём квадрата – нет как нет, а
прямоугольной – завались. Как быть, если деталь должна быть Г-образной, а
станок на любимом производстве недогибает до прямого угла? Как поступить, если
по расчётам нужна полоска толщиной 6 мм, а в наличии есть 3 и 4? Что делать,
если для снижения трения скольжения идеально подходит фторопласт, а по
температурным условиям он не годится, так как сильно удлиняется при нагреве?
Знаете, кто лучше всего справляется с такими задачками? Тот, кто у себя дома –
«самоделкин». Как правило – люди пожилые. Которые помнят, как было, когда мало
что было и приходилось выкручиваться.
А вот изобретательность в смысле поиска идеи, когда её вообще нет, или в смысле
«обхода» чужого патента – это нечто иное. Это уже повыше навыка. Значительно
выше. И об этом тоже можно подробнее почитать в «Инструментарии…».
Итак, начинается с нашим колесом то, что я называю компоновкой. И опять
бесконечные вопросы. Поджимать пружину сверху или снизу? Системой рычагов,
эксцентриком или гайкой на винте? Если гайкой, то какую резьбу применять:
мелкую, многозаходную, левую, правую, метрическую, трубную? Как фиксировать
нужное положение? Как обойтись теми операциями и станками, которые есть на
заводе? Какие диаметры и толщины брать, чтобы и прочность соблюсти, и деталь
сделать максимально лёгкой, и станочной обработки было поменьше? Огромное
количество сведений должно сидеть в памяти! И, конечно, на этом этапе
выявляется умение рисовать и чертить. Так что если в школе с этим были проблемы
– конструирование не ваша профессия.
Пружины, при всей их кажущейся простоте, часто ставят в тупик и в других
задачках.
Задача 6.1. Однажды мне довелось переделывать копировальную приставку к
токарному станку, в которой использовалось демпферное устройство по рис.
справа. Ползунок зажат между двумя пружинами одинаковой жёсткости, но не
прикреплён к ним. Пружины можно сжимать гайкой, регулируя таким образом их
общую жёсткость. Автор заявлял, что эту жёсткость придётся подбирать «по месту».
Можно ли до изготовления и экспериментов определиться более точно с жесткостью
такой системы пружин и будущей конструкцией?
Итак, задача почти решена. Из многих компоновочных вариантов чутьем или
решением начальника выбран один. Осталась последняя стадия – чертежи. И вот
тут-то можно вспомнить об Автокаде. А можно и не вспоминать. Потому что
чертёжных программ – сотни. Выбирайте любую. Есть русские или с
русифицированным интерфейсом: Адем, Компас, T-flex, B-CAD, SolidWorks. Есть
хорошие на английском. Но книжек нет. Догадываетесь, что надо еще включить в
список знаний?
А что же наша задачка?
Не буду утомлять читателя дальнейшими рассуждениями. Описываемые подпружиненные
колеса разработаны, изготовлены и испытаны. Диапазон регулировки 5-150 кг.
Расчёты, намеренно оставленные мною за кадром, полностью подтвердились. Более
того: удалось применить готовые, широкораспространённые пружины, лежащие в
каждом магазине автозапчастей, цена которым – 20р. А при испытаниях выяснилась
интересная вещь: работать (именно работать, а не стоять) на стремянках даже с
крохотной рабочей площадкой, неудобно. Эта мысль возникала еще при
проектировании, но требовались личные ощущения…
Как думаете, коллеги - конструкторы: в чём неудобство? Какой геометрии должна
быть стремянка и любой передвижной объект на таких колёсах, чтобы работа на них
была комфортной?
Я привёл эту задачку как простой, но классический пример конструкторского
труда. Для решения мне понадобились:
-
знания теоретической механики, сопротивления материалов – для расчётов
пружины
и держателя колеса;
-
английский язык – для поиска ну хоть чего-то похожего по англоязычной части
всемирной паутины;
-
напольные весы и линейка – для определения свойств купленных пружинок;
-
компьютерная программа «Компас» – просто именно в ней мне чертить удобнее и
привычнее;
-
знание чертёжных стандартов – чтоб на заводе не позориться;
-
справочник конструктора - машиностроителя – гайки там всякие, сбеги резьб и
другие полезности; и, конечно,
-
добрые отношения со старыми знакомыми на еще более старом заводе.
И иногда приходит мысль: а не запатентовать ли? Ведь и такие знания
наличествуют!
А что же Автокад? А ничего! Можно было и на кульмане почертить.
Как это ни печально, но очень редки люди, которые понимают простую вещь:
Photoshop не даёт умения рисовать; он для тех, кто уже художник. SoundForge –
не научит сочинять музыку; он для тех, кто уже сам играет. Автокад – не сделает
человека чертёжником и тем более конструктором. Это всего лишь маленькая
удобность в его работе. В моей компании все, кроме меня, изучили Автокад. У
меня он, конечно, тоже под рукой. Но
работаю я в Компасе. И это никого не напрягает. Мы все видим файлы друг друга -
спасибо Компасу!
Столь долгое рассуждение я привёл как попытку развенчать расхожее мнение, что
знание Автокада – это уже полконструктора. Как вы думаете, из чего складывается
вторая половина в глазах сотрудников отдела кадров? Из опыта делания именно
того, что производит именно конкретная фирма! И в этой связи вспоминается байка
про дирижёра, пытающегося найти работу в чужом городе.
Приходит, бедолага, в отдел кадров, выкладывает резюме и начинает повествовать:
- Я – заслуженный артист России, лично играю на пяти музыкальных инструментах,
руководил малым симфоническим, гастролировал в 18 странах…
- Стоп – говорят. – Вот у вас в резюме написано: исполняли вальсы, симфонии,
концерты… Маршей и ноктюрнов переиграно немерено… Но, вы уж извините… не
подходите вы нам. У нас-то большей частью оперы! И оркестр сидит в яме, а не на
сцене!
Итак, Вы гениальны, образованы, изобретательны, трудолюбивы, десятки и сотни
ваших конструкций рассеяны по медицине, строительству, транспорту,
металлообработке, приборостроению, летательным аппаратам и ювелирному делу. Но
вы никогда не конструировали упаковочные автоматы для бутылок. Возьмут ли вас в
фирму, занимающуюся упаковкой этих бутылок? Увы – шансы невелики. Настолько
невелики, насколько часто можно встретить умного человека в отделе кадров.
Самое обидное в том, что сам-то директор или владелец фирмы вполне может
оказаться умнее и разностороннее. И потому может ценить те же качества и в
других. Но первый рубеж обороны, равелин под названием «отдел персонала»,
героически отсеивает всех, следуя своим представлениям о профпригодности. И
возьмут они не вас, а того, кто долго занимался этими упаковщиками. Даже если
упаковщики эти нашпигованы безграмотными решениями. Работают – и ладно!
У меня есть помощники – коллеги. Крупные проекты мы делаем совместно. Иногда я
ищу дополнительных людей, если проверенные уже заняты. Ни разу у меня не было,
чтобы критерием выбора человека для конкретной работы служил опыт делания
именно этой работы.
А еще я спрашиваю об оценках в ВУЗе... И на этом страничку
заканчиваю, т.к. после этих слов желающих читать её дальше почти не останется…
|
|
