مقاله نكته های مهم در طراحي مهندسی

[baybak 4,434]

هنگام طراحي و ساخت اجزاء حتما قابليت استفاده از مواد خام نيمه ساخته (مثلا ميلگردهاي سنگ خورده) را مد نظر داشته باشيد. گاهي اوقات اين نكته زمان و هزينه ساخت را به ميزان قابل ملاحظه اي كاهش مي دهد.

-حتما درطراحي از نظرت كاربران واستفاده كننده كان واز فيدبكها استفاده گردد

- هميشه به هزينه تمام شده محصول خود توجه داشته باشيد. هر محصول گران لزوما خوب نيست. چه بسا با همان كيفيت بتوان به قيمت هايي بسيار پايين تر دست يافت.

- زماني كه پيچيدگي طرح شما از حد مورد انتظار فراتر رفت به طرح خود شك كنيد.

- هر چند تحليل تنش و كرنش بخش با اهميت و گاهي اوقات دردسرساز طراحي است وليكن فراموش نكنيد كه تحليل تنش تنها بخشي از فرآيند طراحي است.

- هنگام طراحي جزيي يكبار روش باز و بستن اجزاء را در فكر خود يا با كمك نرم افزارهاي مدلسازي مرور كنيد.

- هنگام طراحي جزيي هر مجموعه، تحليل تلرانس آنرا هم انجام دهيد و اين امر را به زمان ساخت نسپاريد. اختصاص تلرانس به اجزاء بدون تحليل تلرانس كل مجموعه و بدون در نظر داشتن روش ساخت صحيح نبوده و ممكن است منجر به نياز به اصلاحات قابل توجه در طرح يا قطعات ساخته شده گردد. در ضمن فراموش نكنيد كه تحليل تلرانس بايد از بالا به پايين صورت گيرد. يعني از كل ماشين، زير مجموعه ها و در نهايت قطعات.

- فراموش نكنيد كه هنگام تحليل تلرانس يك مجموعه، تمامي مجموعه هايي كه با آن ارتباط مستقيم دارند بايد مد نظر باشد.

- روند پيوسته اصلاحات را هميشه مد نظر داشته باشيد. هرگاه طراحي مي كنيد بگذاريد بر طرح هاي شما زمان بگذرد. بلافاصله به طراحي جزيي يا ساخت طرح هاي خود اقدام نكنيد. طرح هاي مشابه ديگران را بررسي كنيد. محاسبات را مجددا مرور كنيد. كنترل كنيد آيا تمام جوانب را ديده ايد؟ آيا تمامي آنچه بايد محاسبه مي شده محاسبه شده است؟ طرح هاي خود را در معرض ديد و انتقاد ديگران قرار دهيد ( در معرض چند دسته افراد بسته به نياز: افراد عالم غير مطلع، افراد غيرعالم مطلع، افراد غير عالم غير مطلع). ايده هاي خود را براي ديگران توضيح دهيد. حين توضيح دادن مجبور مي شويد دلايل و ظرايف را بيان كنيد و با نگاه ديگران به طرح خود نگاه كنيد. در مدت زماني كه گذاشته ايد بر طرح خود زمان بگذرد، طرح را به بايگاني فعال حافظه خود بسپاريد. مطمئن باشيد گاهي اوقات كه در خواب نيز هستيد نكات جديدي به ذهن شما مي رسد.

- مطمئن باشيد اولين طرح شما يك طرح عالي نخواهد بود. آخرين طرح شما هم عالي ترين نخواهد بود. پس دائم مراقب باشيد. به مرور زمان تجربيات و تخصص عمومي و جزيي (در كار موردنظر) شما افزايش مي يابد و نكاتي را مي بينيد كه ديگران قادر به ديدن آن نيستند.

 

- حتما از مستندسازي غافل نشويد كه گفته اند " قيدوالعلم بالكتابه". حتما يادداشت هاي طراحي خود را به صورت موضوعي و در هر موضوع بر حسب تاريخ دسته بندي كنيد. نسخه هاي مختلف طرح را از هم جدا كنيد و روي يادداشت ها تاريخ يادداشت و نسخه طرح را فراموش نكنيد. گاهي اوقات تاريخچه طراحي و تغييرات از خود طرح نهايي مهم تر است.

 

- براي يادداشت هاي هر طرح حداقل سرفصل هاي عمومي زير را در نظر بگيريد:

 

- نيازمنديها و مشخصات طرح. يعني معلوم باشد چه مي خواهيد طراحي كنيد.

- ايده هاي كلي

- محاسبات جزيي

-در تحليل و بررسي طرح حين ساخت يا استفاده

فراموش نكنيد كه گاهي اوقات خود مشخصه ها و نيازمنديهاي اوليه درست تعريف نمي شوند. هنگام تعريف مشخصه ها يا به عبارتي تعريف مساله همواره فراموش نكنيد:"مواظب باشيد تعريف مساله مستقل از راه حل باشد." مثلا نگوييد وسيله اي مي خواهيم كه اين بعد را اندازه گيري كند. بايد بگوييد اين بعد بايد اندازه گيري شود. اگر استراتژي را صحيح انتخاب كرديد و صورت مساله را درست تعريف كرديد، بسياري از كارها آسان مي شود.

- در صورتي كه قرار است بازبيني نقشه ها به فردي سپرده شود، آن فرد بايد از زمان شروع طراحي و در حين بهبود مرحله به مرحله طرح در كنار مجري باشد تا بتواند نظارت خود را به خوبي انجام دهد.

- در صورتي كه حجم كار به اندازه اي باشد كه نياز به چند طراح يا مجري داشته باشد بايد فردي به عنوان سر گروه و هماهنگ كننده فني برتمامي گروه ها نظارت داشته باشد و تغييرات با او هماهنگ شود.

- در صورتي كه بخشي از دستگاه را از دستگاه مشابه خارجي كپي مي كنيد، تا زماني كه دقيقا متوجه نشديد هر جزء چه كاري انجام مي دهد آنرا حذف نكنيد يا در مورد آن ساده سازي انجام ندهيد. در صورتي كه متوجه هم شديد حذف يا اصلاحات را با احتياط انجام دهيد و جا براي اضافه كردن آن جزء را به طرح بگذاريد. چون به مرور زمان و با افزايش دانش شما در مورد كاركرد آن مجموعه متوجه خواهيد شد كه افزوده شدن آن جزء به ظاهر بي اهميت، ناشي از تجربيات عميق طراح اصلي بوده است. از آن سو نيز اعتماد به نفس و خلاقيت خود را از دست ندهيد و اسير دست و پا بسته طرح هاي خارجي ها نباشيد. نگران نباشيد به شما بگويند چون خارجي ها از اين طرح استفاده نكرده اند پس حتما مشكلي داشته است. اگر اينگونه بود كه طرح هاي نو خلق نمي شد.

- هر چند امروزه با كمك انواع و اقسام نرم افزارها مانند نرم افزارهاي المان محدود، مدلسازي و نقشه كشي كارها آسان تر شده و امكان پياده سازي طرح هاي پيچيده تر در مدت زمان كوتاه تر ميسر شده است، وليكن فراموش نكنيد كه هيچ گاه نرم افزار نمي تواند جايگزين فكر يك مهندس شود. بايد نسبت به اعداد حس داشته باشيد. بايد توانايي تهيه و تجسم طرح ها را به صورت كروكي و در ذهن خود داشته باشيد.

- به دنبال جمع آوري و مطالعه منابع علمي مفيد باشيد چرا كه در بسياري از كتاب ها كه در كلاس ها به ما معرفي شده است محاسبه قطر شفت يا فركانس هاي طبيعي يا عمر خستگي آموزش داده شده ولي در كمتر كتاب و كلاسي آموزش داده مي شود كه چه تعداد از دندانه هاي يك مهره بار تحمل مي كنند يا تاثير ميزان سختي ماده بر تعداد دندانه هاي درگير و متحمل بار چيست.

- به فكر تغيير روش طراحي و نگرش خود باشيم چون در كمتر كلاسي ياد داده مي شود كه چگونه بايد طراحي كرد و چگونه بايد فكر كرد. تجزيه ما نسبتاً خوب است ولي تركيب كردن بلد نيستيم.

- فراموش نكنيد بخش زيادي از كتاب هايي كه در دانشگاه تدريس مي شود يا به عنوان مرجع معرفي مي شود كتاب هاي آموزشي است. يعني در آنها ساده سازي هايي صورت گرفته و به جزييات و ظرايف پرداخته نشده است. علاوه بر اين كتاب ها نياز است كتابهاي تكميلي كه به صورت تخصصي تر و با جزييات و نكات عميق تر در مباحث مختلف طراحي و ساخت پرداخته اند، جمع آوري شده و مورد استفاده قرار گيرد.

-حتما در كنار استفاده از منابع علمي، استفاده از استانداردها و آيين نامه ها نبايد فراموش شود. هر قدر هم از لحاظ علمي و تخصصي قوي باشيد نمي توانيد بسياري از اجزاء و مجموعه ها را بدون استفاده از استانداردها و آيين ها طراحي نماييد يا بسازيد.

- مواد مختلف را بشناسيد و از تنوع در استفاده از مواد نترسيد. هر چند كه در صورتي كه در طرحي از تنوع ماده كمتري استفاده شده باشد ممكن است بهتر باشد ولي اين به آن معني نيست كه خود را به استفاده از چند ماده محصور كنيم.

قوانين عمومي زير را در هنگام طراحي قطعات و مجموعه ها رعايت كنيد براي جزييات بيشتر به منبع اصلي مراجعه شود: Fundamentals of Machine Design, Orlov

- يكسان سازي اجزاي طراحي

- طراحي اجزاء به صورت يك مجموعه مستقل كه جداگانه مونتاژ شود و در نهايت روي مجموعه مادر سوار شود

- يكسان سازي قطعات و كاهش تنوع آنها

- كاهش و يا حذف نياز به تنظيمات

- كاهش و يا حذف نيروهاي خمشي

- اجتناب از تغيير شكل هاي ناشي از سفت كردن (پيچ و مهره ها)

- كاهش ابعاد كلي مجموعه ها

- تركيب وظايف مختلف در يك قطعه

- طراحي اجزاء با مقاومت يكسان (كاهش تفاوت بارپذيري اجزاي مختلف)

- بارگذاري يكنواخت تكيه گاه ها

- توجه به نياز به خود تنظيمي در هم محوري

- توجه به الاستيسته اجزاء در بارپذيري آن ها

- اجتناب از احتمال موقعيت گيري از بيش از يك سطح مرجع

- حذف نقاط ضعيف و تمركز تنش

- تقويت اجزاي در معرض تغيير شكل