Дисциплина «Основы проектирования сельскохозяйственных машин» базируется на терминах и понятиях, излагаемых в общеинженерных дисциплинах специальности. Однако в данном учебнике используется ряд специфических терминов и понятий. Рассмотрим определения к основным ключевым понятиям.
Проектирование - от латинского projectus –брошенный вперед – процесс создания проекта – прототипа, прообраза проектируемого объекта. В процессе проектирования получают данные о структуре и функционировании систем, подсистем и их элементов проектируемого объекта, удовлетворяющие критериям проектирования (приведенные затраты, прибыль в эксплуатации, производительность, показатели назначения, показатели надежности и т.д.).
Машина – (от французского machine, от латинского machine) устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации.
Сельскохозяйственные машины принято классифицировать:
- по их функциональному назначению: почвообрабатывающие; посевные; по уходу за растениями и животными; уборочные и т.д.;
- по методу соединения с энергетическим средством (ЭС): прицепные; навесные; полунавесные; самоходные;
- по положению относительно объекта: мобильные; стационарные.
Сельскохозяйственный агрегат – сочетание рабочих машин с источником энергии, предназначенное для выполнения одной или нескольких сельскохозяйственных операций одновременно.
Комплекс машин – совокупность сельскохозяйственных машин, способная выполнить в течение года все запланированные операции по производству продуктов всех отраслей агропромышленного хозяйства в оптимальные агротехнические сроки с наименьшими затратами труда и средств.
Система сельскохозяйственных машин – рациональная совокупность машин различного назначения, подлежащая реализации на предприятиях сельхозмашиностроения и позволяющая образовывать комплексы для выполнения многообразия производственных сельскохозяйственных процессов во всех природно-климатических зонах страны.
Критерии проектирования (целевая функция) – математическое выражение результата (целей) осуществления рассматриваемого процесса. Различают: внешние критерии, определяющие эффективность проектируемого объекта, и внутренние критерии, определяющие функциональную связь между элементами (подсистемами) объекта.
Внешние критерии – приведенные затраты, прибыль, производительность, показатели технологического процесса, выполняемого СХМ или агрегатом.
Внутренние критерии - неравномерность перемещения обрабатываемого материала от одного рабочего органа СХМ к другому; технологические свойства обрабатываемого материала после прохождения рабочего органа и т.д.
Критерий должен отвечать определенным требованиям, а также должен быть представительным, критичным, по возможности простым.
Представительность заключается в возможности оценки эффективности решения основной, а не второстепенной задачи, т.е. рассматриваемый процесс или объект должны хорошо отражаться критерием.
Критичность состоит в значительном изменении числового значения критерия при очень малых изменениях сравниваемых характеристик.
Система (от греческого systema - составление из частей, соединенное) – упорядоченная совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, закономерно образующих единое целое, обладающее свойствами, отсутствующими у отдельных элементов ее образующих. Выделение системы важно для изучения её или её элементов и определяется задачами исследований. В зависимости от рассматриваемой ситуации система может переходить в понятие «подсистема» и «элемент системы». Для описания перехода системы от одного состояния в другое применяются в основном математические модели. Следует иметь в виду, что эффективность системы определяется внешними критериями, а ее поведение – внутренними.
Модель – отображение каким-либо способом наиболее существенных характеристик процессов и взаимосвязанных реальных систем. Модель предназначена для мысленного или аппаратурного эксперимента, для анализа свойств данной системы, вероятных способов её применения и способов преобразования для получения каких-либо новых возможностей.
Моделирование – определенный способ отображения или воспроизведения действительности для изучения протекающих в ней закономерностей. Наиболее употребительным языком моделирования являются: словесное описание; чертежи; графики; таблицы; математическое описание.
Сельскохозяйственный производственный процесс – процесс производства основной (зерна, овощей) сельскохозяйственной продукции или побочной (удобрение); включает в себя технологические, транспортные и вспомогательные процессы. Каждый процесс состоит из следующих операций:
технологическая операция является элементом технологического процесса и непосредственно связана с изменением технологических свойств обрабатываемого материала;
вспомогательная операция – комплекс работ по обеспечению выполнения технологических операций: подготовка поля к работе (прокашивание), подготовка агрегата к работе, разгрузку и погрузку, транспортировку и техническое обслуживание и т.д.;
транспортный процесс – составная часть технологического процесса, но не связанная непосредственно с технологическими операциями (перевозка основного и вспомогательного продуктов, запчастей и т.д.)
Макет – конструкция, воспроизводящая отдельные, интересующие конструктора элементы конструкции изделия, позволяющая осуществлять экспериментальную проверку и обработку этих элементов до изготовления опытных образцов изделия.
Аналог – изделие отечественного или зарубежного производства того же вида, конструктивного устройства, принципа действия, функционального назначения, масштабов производства и условий применения, что и сравниваемое (проектируемое) изделие.
Прототип – это ближайший из аналогов к сравниваемому (проектируемому) изделию.