Визуальная диагностика

2. Определить очевидные несоответствия и противоречия в компоновке и назначении деталей конструкции.

3. Определить причины этих несоответствий и доказать целесообразность изменения художественно-конструкторского решения.

4. Предусмотреть пути ликвидации несоответствий и способы приведения конструкции в соответствие с условиями эксплуатации.

Цель состоит в том, чтобы определить противоречия и компромиссы в проектировании, неизбежные в прошлом, но которые можно ликвидировать в будущем. Предполагается, что подобные противоречия в конструкции ухудшают также и внешний вид изделия и что опыт в визуальном изучении спроектированных предметов позволяет быстро их обнаружить. Возможно, что оперативность, с которой художники-конструкторы могут улучшить изделие, объясняется главным образом их восприимчивостью к визуальным несоответствиям и их способностью представить себе возможный отход от традиционных художественно-конструкторских решений. Уязвимое место этого подхода состоит в высоких затратах на оценку осуществимости предлагаемых изменений. Реализация предложений зависит от целого ряда причин, обусловивших первоначальное художественно-конструкторское решение, и их необходимо тщательно изучить, если предлагается коренная переработка конструкции. Очевидно, что визуальные несоответствия являются хорошей отправной точкой для изучения конструкции. В дальнейшей работе такие исследования будет легче проводить, если выработается привычка регистрировать, а не предавать забвению те рассуждения, на которых основывается каждое художественно-конструкторское решение.

Метод может применяться при разработке любого изделия, конструкция которого не менялась в течение длительного периода. Он в особенности полезен в тех случаях, когда в конструкцию уже вносились незначительные изменения в зависимости от условий эксплуатации, но когда конструкция еще не подвергалась существенной переработке.

У любого художника-конструктора должны быть в значительной степени развиты обостренное восприятие визуальных несоответствий, умение делать выводы и способность сопоставлять альтернативные решения. Однако наилучшие результаты этот метод даст при наличии художественного образования и глубоких знаний технологических трудностей и других причин, препятствующих реализации проекта. Однажды изучив этот метод, его затем легко применять на практике.

Затраты могут быть достаточно высокими, если для проведения подобной

экспертизы изделия необходимо при? влечь к работе опытного художника-конструктора. Многие конструкторы работающие в областях, отличных от художественного конструирования, могут почувствовать себя достаточно компетентными для использования этого метода даже без особой тренировки в области визуальной оценки.

Типовой мотоцикл (рис. 9.3).

В данном случае образец изучался визуально в течение получаса. Можно увеличить время изучения и дополнительно использовать сведения о технических характеристиках и внешнем виде изделия, например, путем непосредственной его эксплуатации проектировщиком.

 

Речь идет о таких особенностях конструкций, которые не могут быть обнаружены без небольшого, но все же ощутимого сдвига внимания, т. е. об элементах, вызывающих легкое удивление у наблюдателя. Восприимчивость к визуальным несоответствиям быстро повышается с приобретением практического навыка и часто значительно более выражена у лиц, имеющих отношение к изобразительному искусству.

В мотоцикле обнаружены следующие визуальные противоречия:

Кривизна крыльев не повторяет форму колес.

Вертикальное положение цилиндра двигателя при наклонном положении почти всех остальных детален.

Компактное расположение всех деталей, за исключением области у головки цилиндра, где на первый взгляд пространство используется нерационально. Такое впечатление усиливает форма верхней части топливного бака и его плоской нижней поверхности.

Высокое расположение бака и сиденья и низкое расположение коробки передач.

Вызывает удивление тот факт, что между ними имеется открытое пространство.

При изучении мотоцикла были найдены следующие   функциональные   противоречия:

Положение ног водителя в непосредственной близости от движущихся и нагревающихся частей, которые не полностью защищены: недостаток общеизвестный, но широко распространенный.

Наклон передней эллиптической вилки наводит на мысль, что можно добиться более полного согласования характеристик управления мотоциклом с требованиями его эксплуатации, качеством дорожного покрытия и удобством водителя.

Выхлопная труба значительно длиннее, чем она могла бы быть при другом положении цилиндра.

Не видно серьезных причин для вертикального расположения цилиндра. (Второстепенной причиной могло бы быть стремление обеспечить горизонтальное прохождение воздуха через охлаждающие каналы, однако представляется возможным сделать эти каналы горизонтальными и при наклонном положении цилиндра.)

Отсутствие принудительного охлаждения наводит на мысль, что эксплуатационные характеристики двигателя ниже, чем они могли бы быть при данных размерах двигателя.

Почему так элементарны средства подачи топлива и воздуха в двигатель мотоцикла? Почему не используется топливный насос или нагнетатель?

Если проследить всю конструкцию от втулки ведущего колеса через трансмиссию и коробку скоростей до головки цилиндра, то вертикальное положение последнего не представляется результатом логически продуманной цепи умозаключений. Многие решения в этой цепи представляются произвольными.

Почему топливный бак помещен в такое неудобное место по отношению к водителю? (При наличии топливного насоса бак может иметь любые форму и положение.)

Обнаруженные несоответствия относятся главным образом к цилиндру и топливному баку. Причинами принятого расположения могут быть:

а) Опыт проектирования педальных велосипедов, в которых остается мало места для дополнительных элементов, за исключением зоны между педалями и поперечиной рамы.

б) Большой диаметр колес первых мотоциклов. Теперь при наличии хороших дорог и усовершенствованной конструкции шин и подвески это не является необходимостью.

в) Низкая стоимость мотоциклов, что в прошлом являлось препятствием для использования топливного насоса или принудительного охлаждении.

г) Неудобное положение рулевой колонки, обусловленное большим диаметром переднего колеса.

Появление мотороллера свидетельствует о том, что улучшение качества дорожных покрытий и необходимость обеспечения больших удобств потребителю привели к ликвидации колес большого диаметра и более рациональной компоновке двигателя и бака.

Почему же все еще имеется потребность в мотоциклах с большими колесами? Потому ли, что ими можно пользоваться на плохих дорогах, или потому, что это связано с романтическими ассоциациями, или же по той причине, что у мотороллеров значительно меньше скорость?

Нерациональное размещение двигателя и бака можно ликвидировать путем:

а) уменьшения диаметра колес без уменьшения скорости, приемистости, маневренности и устойчивости;

б) более низкого размещения сиденья и изменения позы водителя;

в) уменьшения пространства, необходимого для обтекания цилиндра воздушным потоком (используя принудительное охлаждение);

г) наклона цилиндра вперед и размещения бака позади цилиндра, т. е. создания невысокого компактного силового блока, с которым соединены колеса, подвеска рулевой колонки и сиденье;

д) обеспечение такого положения рулевой колонки и других органов управления, которое не влияет на положение водителя, так как используется более гибкая связь последнего с системой управления.

Указанные соображения нельзя применять механически без серьезного изучения их практичности. Тогда может выясниться, что противоречия, обнаруженные в начале работы, либо неизбежны, либо таковы, что их можно ликвидировать, использовав технические достижения, появившиеся уже после придания мотоциклу его нынешней формы. Стабильность или нестабильность проектной ситуации — достойный предмет исследования.