„Besonderheiten der Ingenieurstätigkeit und die Rolle eines Ingenieurs in der modernen Welt. Wesen der Ingenieurtätigkeit Wesen und Merkmale der Ingenieurtätigkeit

1.2 Produktmaterial

Beschreibung des Produktmaterials

Polymere sind makromolekulare Verbindungen, deren Makromoleküle aus einer Vielzahl wiederkehrender Einheiten bestehen. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden Polymere als eigenständige Stoffgruppe isoliert. Die Isolierung erfolgte, als es eine echte Möglichkeit gab, sie chemisch zu gewinnen. Zunächst wurden synthetische Stoffe als Ersatz für bekannte natürliche Polymere verwendet: Holz, Gummi, Seide. Die Entwicklung der Industrie in den letzten Jahrzehnten hat zur Entstehung einer Vielzahl völlig neuer Stoffe geführt – Kunststoffe und Elastomere, von denen viele Eigenschaften haben, die sich von denen aller Polymere unterscheiden. Für die Herstellung von Rohren und Formstücken werden häufig Materialien auf Polymerbasis verwendet, die sich unter dem Einfluss von Wärme und Druck verformen lassen und dann (durch Abkühlen oder Aushärten) die ihnen gegebene Form stabil behalten. Kunststoffe enthalten neben dem Polymer Zusatzstoffe, die ihre technologischen und betrieblichen Eigenschaften verbessern.

Nach der Art der Polymerverbindungen kann Kunststoff in Thermoplaste und Duroplaste (Thermoplaste und Duroplaste) unterteilt werden.

Zur ersten Gruppe der Thermoplaste gehört Kunststoff, der beim Erhitzen in einen plastischen Zustand übergeht. Es kann auf zwei Arten verarbeitet werden: durch Spritzguss (zu Verbindungs- und Formteilen) und durch Extrusion (zu Rohren).

Zur ersten Gruppe (Thermoplaste), die bei der Herstellung von Kunststoffrohrleitungen die größte Anwendung gefunden hat, gehören folgende Kunststoffe:

Bei hohen, mittleren und niedrigen Drücken gewonnene Polyethylene und deren Copolymere mit anderen Polyolefinen sowie strahlen- oder chemisch vernetztes Polyethylen;

Polypropylene (Homopolymer, Blockcopolymer, Zufallscopolymer);

Polybuten;

Polyvinylchlorid, chloriertes Polyvinylchlorid;

Fluorpolymere.

Die zweite Gruppe (Thermoplaste) umfasst Kunststoffe, die bei der Formung zu einem Produkt aushärten und ihre Fähigkeit zur Umformung verlieren. Grundsätzlich werden Thermoplaste nicht in reiner Form eingesetzt. Sie werden als Bestandteile von Verbundwerkstoffen in Kombination mit Kohlenstoff-, Glas-, Polymer- und anderen Fasern verwendet. Epoxidharz und Polyesterharz sind die am häufigsten verwendeten aushärtenden Harzmaterialien.

Die wichtigsten Rohstoffe zur Herstellung von Kunststoffen sind Erdöl oder Erdgas. Das wichtigste chemische Element, das Bestandteil aller synthetischen Kunststoffe ist, ist Kohlenstoff. Zur Zusammensetzung von Kunststoffen gehören auch weitere Elemente: Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Chlor, Schwefel.

Auf Basis einer relativ einfachen Substanz – Ethylen, bestehend aus zwei Kohlenstoffatomen und vier Wasserstoffatomen – wird eine viel komplexere chemische Substanz – Polyethylen – gewonnen.

CH 2 \u003d CH 2 - Ethylen

Bei der Polymerisation werden Ethylenmoleküle in Polyethylenmoleküle umgewandelt (Abb. 1.1.

A. Vor der Polymerisation:

B. Nach der Polymerisation:

Reis. 1.1. Das Polyethylenmolekül.

Somit besteht Polyethylen aus großen Molekülen, das sind lange Kohlenwasserstoffketten, die einfach oder verzweigt sein können. 1.2. .

Gabelketten

Reis. 1.2 . Ketten aus Polyethylenmolekülen

Je nach Verzweigungsgrad werden plastische Massen mit unterschiedlichen Eigenschaften erhalten.

Bei der chemischen Modifizierung eines thermoplastischen Polymers entstehen Vernetzungen zwischen den Ketten – das sogenannte Crosslinking. Es gibt drei Hauptmethoden zur Vernetzung von Polyethylen: Strahlung (PEX-c), Peroxid (PEX-a) und Silanol (PEX-b).

Vorteile der Silanol-Vernetzungsmethode:

Fähigkeit, vorhandene Extrusionsausrüstung zu nutzen;

Keine Einschränkungen hinsichtlich des Rohrdurchmessers;

Möglichkeit der Anwendung traditioneller Schweißverfahren mit anschließender Bearbeitung der Verbindung.

Die Vernetzung von Silanol erfolgt nach folgendem Mechanismus: Spuren von Wasser diffundieren in die silanhaltige Polyethylenmatrix, was zu Hydrolyse und Konzentration von Silangruppen mit der Bildung von Siloxanvernetzungen zwischen Polyethylenketten führt. Der Prozess wird durch Wärme und die Anwesenheit eines Katalysators beschleunigt.

Aus der Vielfalt der Eigenschaften von Polyethylen lassen sich zwei besonders hervorheben: hohe chemische Beständigkeit und die Unfähigkeit, elektrochemische Reaktionen einzugehen, wodurch die für Stahl typische Korrosionsgefahr ausgeschlossen ist.

Die Eigenschaften von Polyethylen werden maßgeblich durch seine Dichte bestimmt. Die folgende Klassifizierung von Polyethylen nach Dichtegruppen, g/cm3, wird in russischen und internationalen Normen übernommen:

1. PNP und PVD – Polyethylen niedriger Dichte und Hochdruckpolyethylen – 0,910–0,925;

2. PSP – HDPE – Polyethylen mittlerer Dichte und Niederdruckpolyethylen – 0,926 – 0,940;

3. PVP – HDPE – Polyethylen hoher Dichte und Niederdruck-Polyethylen – 0,941–0,965.

Verzweigtes Polyethylen niedriger Dichte kann durch Hochdruckpolymerisation erhalten werden. Lineares Polyethylen wird durch Polymerisation bei niedrigem Druck nach verschiedenen Methoden gewonnen: Gasphase, Lösung, Suspension. Polyethylen kann durch Einführung von Copolymeren in verschiedenen Dichten erhalten werden. Die Dichte kann zwischen 0,92 und 0,96 g/cm3 liegen. Niederdruck-Polyethylen für Haushaltsrohre wird im Gasphasenverfahren unter Verwendung von Buten-1 als Copolymer hergestellt. Polyethylen mittlerer Dichte kann nur durch Polymerisation bei niedrigem Druck gewonnen werden.

Äußerlich unterscheiden sich Rohre aus LDPE und HDPE nicht. Wenn keine Dokumente für die Rohre vorliegen (Kennzeichnung oder Reisepass), ist es ziemlich schwierig, HDPE von LDPE zu unterscheiden. Liegen zwei Rohrabschnitte aus HDPE und LDPE mit gleichem Außendurchmesser und gleicher Wandstärke vor, kommt es bei gleichen Belastungen zu einer geringeren Abflachung von HDPE-Rohren. HDPE-Rohre sind härter als LDPE-Rohre.

Eine hohe Festigkeit und Festigkeit der Verbindung kann nur durch das Schweißen von Produkten aus demselben Kunststoff erreicht werden. Zusammengeschweißte Rohre aus Polypropylen, Polyethylen oder Polybuten werden bei mechanischen Prüfungen leicht zerstört und bilden keine feste Verbindung.

Polyethylen ist empfindlich gegenüber UV-Strahlen und Hitze. Unter ihrem Einfluss verändern sich seine Farbe und seine mechanischen Eigenschaften, d.h. es wird härter und spröder. Diese Veränderungen treten nicht sofort auf und machen sich erst nach einem Jahr Lagerung der Rohre im Freien, in der Sonne und unter widrigen klimatischen Bedingungen bemerkbar. Da die Rohre in Gräben verlegt werden, ist das Risiko einer klimatischen Alterung minimal.

Bei Temperatureinwirkung wird Polyethylen „elastischer“, d.h. bei mechanischer Beanspruchung leichter verformbar.

Die Schmelztemperatur, bei der Polyethylen zu einer pastösen Masse wird, liegt bei 130°C.

Erweichungstemperatur 120°C.

Sprödigkeitstemperatur minus 70°C.

Die Bestimmung der Streckgrenze ist sehr wichtig, weil. Sie gibt die Grenze an, bei deren Erreichen die plastische Masse irreversible Veränderungen erfährt, wobei die relative Dehnung 16 % beträgt.

Der Spalt entsteht bei einer Belastung von 32 MPa, die Streckgrenze beträgt 22 MPa.

Die Dehnung kann zwischen 800 und 1000 % bei einer Geschwindigkeit von 50 bis 100 mm/min und einer Temperatur von 20 °C liegen. Das Ausmaß der Dehnung ist nicht konstant und hängt von der Dehnungsgeschwindigkeit und der Temperatur ab.

Der Ausdehnungskoeffizient von Polyethylen ist zehnmal höher als der von Stahl. Der Längenausdehnungskoeffizient von Polyethylen beträgt 0,15 – 0,20, während der von Stahl 0,011 mm/m°C beträgt. Dies sollte bei der Verlegung von Rohrleitungen aus Polyethylenrohren berücksichtigt und Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.

Polyethylen ist nicht vollständig hermetisch gegenüber der Diffusionsdurchlässigkeit, die mit steigender Temperatur zunimmt. Allerdings ist die Durchlässigkeit von Polyethylen äußerst gering und beträgt im Jahr 0,6 m3 pro Kilometer.

Rohre aus Polyethylen haben eine chemische Beständigkeit gegen: 6,31 % wässrige Salpetersäurelösung; Ammoniak (gasförmig, trocken, 100 %, rein, wässrig, in der Kälte gesättigt); technisch reines Aceton; technisch reines Benzin; Weinsäure; jeder kommerzielle Wein; Wasser (destilliert, demineralisiert, entmineralisiert, mineralisch, marine); Kaliumsalze; Luft (komprimiert, ölhaltig); Kupfersalze; Magnesiumsalze; Abgase, die Kohlendioxid enthalten; Salzsäure; Schwefeldioxid; Quecksilber; Schwefelwasserstoff; Schwefel; Harnstoff; Seifenlösung.

Sie haben keine chemische Beständigkeit gegen: 40 %ige wässrige Salpetersäurelösung; Brom; Heizöl; Kampferöl; 100 % Ozon; Schwefelkohlenstoff; technisches flüssiges Schwefeldioxid; Chlor und Chloridverbindungen; königlicher Wodka.

Rohrauswahl

Bei der Bezeichnung von Rohren aus Polyethylen (PE) muss deren Dichte angegeben werden. Auf Fertigprodukten wird eine spezielle Kennzeichnung angebracht, die bedeutet: VP – hoch, SP – mittel, NP – niedrig. Die Angabe der Dichte charakterisiert jedoch nicht den Hauptindikator, der in das internationale Normungssystem (CEN und ISO) zur Kennzeichnung von Formstücken und Rohren übernommen wurde. Grundlage ist die Materialfestigkeit „Minimum Required Strengh“ (MRS) – das ist die minimale Langzeitfestigkeit. Nach dieser Methode wird der Druck angegeben, dem das Rohrmaterial 50 Jahre lang standhalten kann, ohne zu reißen.

Das Standardabmessungsverhältnis SDR ist das Verhältnis des Nennaußendurchmessers des Rohres zur Nennwandstärke.

SDR wird durch bestimmte Formeln bestimmt. Die Wahl der Formel hängt in erster Linie vom Rohrmaterial und dem Betriebsdruck des Mediums ab:

1. für Wasserleitungen SDR=2S+1

2. für Gasleitungen SDR=2MRS/MOP C+1,

S - Rohrreihe, bestimmt durch die Formel:

S = σ/MOP, wobei

σ – zulässige Spannung in der Rohrwand, gleich МRS/С, MPa;

MOP – maximaler Arbeitsdruck, MPa.

MRS – minimale Langzeitfestigkeit, MPa;

C - Sicherheitsfaktor: für die Wasserversorgung - 1,25;

für die Rohrleitung - hat je nach Standort und maximalem Arbeitsdruck einen unterschiedlichen Wert (von 2,5 bis 2,8).

Die Formel zur Bestimmung des SDR von Gasrohren ist im Vergleich zu Wasserrohren vereinfacht, da sie die Rohrreihe S nicht definiert.

In der Tabelle. In Abb. 3 zeigt die Außendurchmesser von Druckpolyethylenrohren für Rohrleitungen für verschiedene Zwecke.

SV-Konstruktion mit Polyethylenrohren verlegen:

Unterirdische Druckwasser- und Abwasserleitungen;

Unterirdische Freispiegelleitungen für Abwasser, Oberflächen- und Abwasser;

Schutzhüllen für Elektro- und Telekommunikationskabel während ihrer unterirdischen Verlegung;

Durchlässe unter Straßen;

Gasleitungen;

Technologische Pipelines in der Industrie;

Unterwasserleitungen und Wasserauslassleitungen.

Rohre für Rohrleitungen werden gemäß GOST 18599-2001 hergestellt.

Diese Norm gilt für Druckrohre aus Polyethylen, die für wasserführende Rohrleitungen, auch für die Haus- und Trinkwasserversorgung, bestimmt sind. Die optimale Temperatur sollte in diesem Fall zwischen 0 und 40 °C liegen, ebenso wie bei anderen gasförmigen und flüssigen Stoffen.

Diese Norm gilt nicht für Rohre zum Transport brennbarer Gase und für elektrische Arbeiten, die als Brennstoff und Rohstoffe sowohl für den häuslichen als auch für den industriellen Gebrauch bestimmt sind.

An die Qualität der Produkte werden besondere Anforderungen gestellt, die ihre Sicherheit für Gesundheit, Leben und Eigentum der Bevölkerung sowie den Umweltschutz gewährleisten. Diese Anforderungen sind:

Rohre aus Polyethylen mit minimaler Langzeitfestigkeit FRAU 3,2; 6,3; 8,0; 10,0 MPa (PE 32, PE 63, PE 80, PE 100) gemäß der in vorgeschriebener Weise genehmigten technologischen Dokumentation.

Rohre für die Haus- und Trinkwasserversorgung werden aus vom Gesundheitsministerium zugelassenen Polyethylenqualitäten hergestellt.

Nach Absprache mit dem Verbraucher ist die Herstellung von Rohren für technische Zwecke aus Sekundärrohstoffen gleicher Güteklasse zulässig, die bei der Eigenproduktion von Rohren nach dieser Norm entstehen.

Wir wählen Rohre aus Polyethylen PE100 mit einem Durchmesser von 225 SDR11 und 160 SDR11 technisch gemäß GOST 18599-2001 aus, die folgende Anforderungen erfüllen müssen:

Außendurchmesser x Wandstärke +Toleranz:

160 x 14,6 mm;

225 x 20,5 mm.

Aussehen der Oberfläche:

Rohre müssen glatte Oberflächen (außen und innen) haben. Welligkeiten und leichte Längsstreifen sind zulässig, die die Rohrwandstärke nicht über die zulässigen Abweichungen hinausführen. An den Innen-, Außen- und Endflächen der Rohre sind Risse, Schalen, Blasen und Fremdeinschlüsse, die mit bloßem Auge ohne Vergrößerungsgeräte sichtbar sind, nicht zulässig.

Relative Bruchdehnung: nicht weniger als 250 %;

Änderung der Rohrlänge nach dem Erhitzen, nicht mehr als 3 %;

Die Auswahl und Berechnung des maximalen Arbeitsdrucks von Rohren zum Transport verschiedener flüssiger und gasförmiger Medien, mit Ausnahme von Wasser, gegen das Polyethylen chemisch beständig ist, erfolgt auf der Grundlage von Regulierungsdokumenten für die Installation und den Betrieb der entsprechenden Rohrleitungen.

Für Rohre aus Polyethylen PE100 beträgt der maximale Arbeitsdruck bei einer Wassertemperatur von 20 °C 1,0 MPa.

Der Reduktionskoeffizient des maximalen Arbeitsdrucks bei einer Temperatur des durch die Rohrleitung transportierten Wassers beträgt bis zu 40 ºС für eine Lebensdauer von 50 Jahren.

Verbindungsteile (Armaturen)

Verbindungsteile zum Verbinden von Rohren, hergestellt gemäß GOST R 50838-95 * „Rohre aus Polyethylen für Rohrleitungen“. Dieses GOST gilt für Rohrleitungen von Wasserversorgungssystemen, Abwasserkanälen und technologischen Rohrleitungen

TU 6-19-359-97 „Verbindungsteile aus Polyethylen für Gasleitungen“ werden zur Herstellung von Teilen für die Verbindung von Rohren durch Stumpfschweißen mit einem beheizten Werkzeug, beim Bau von unterirdischen Gasleitungen zum Transport brennbarer Gase, in der Industrie und im industriellen Bereich verwendet häusliche Systeme.

Die symbolische Teilebezeichnung besteht aus dem Namen des Teiletyps, dem Material (PE100), dem Nennaußendurchmesser, dem Abmessungsverhältnis (SDR 11), dem Wort Industrie und der Bezeichnung TU.

1.4 Auswahl der Rohrleitungsschweißverfahren

Stumpfschweißen

Befestigen der Rohrenden in den Klemmen des Zentralisators der Schweißmaschine;

Bearbeiten der Rohrenden mit einem Trimmer (wird durchgeführt, bis die von den Enden entfernten Späne fest werden, danach müssen die Späne aus der Schweißzone entfernt werden);

Überprüfen der Ausrichtung und Genauigkeit der Übereinstimmung der Rohrenden anhand der Größe des Spalts zwischen ihnen (der Spalt kann 0,3 bis 0,5 mm betragen);

Aufschmelzen und Erhitzen der zu schweißenden Oberflächen mit einem beheizten Werkzeug (Aufschmelzen der Enden erfolgt unter einem Druck von 0,2 ± 0,02 MPa bis zur Bildung einer Primärraupe entlang des gesamten Kontaktumfangs der Rollen, danach Der Druck nimmt ab und die Enden werden erhitzt. Der Druck beim Reflow ist zehnmal höher als beim Erhitzen.

Fugensetzung vor der Bildung einer Schweißverbindung (der Vorgang erfolgt unter einem allmählichen Druckanstieg an den geschmolzenen Enden, der einen Wert von 0,2 ± 0,02 MPa erreicht und bis zum Abkühlen der Schweißverbindung anhält);

Demontage der Schweißverbindung von den Klemmen des Zentrierers der Schweißmaschine.

Die Temperatur des beheizten Werkzeugs während des Schweißvorgangs muss automatisch konstant gehalten werden, ihr Wert kann je nach Rohrmaterial und Umgebungstemperatur zwischen 200 und 230 °C variieren. Abhängig vom Material und der Dicke der Rohrwand sowie der Umgebungstemperatur beträgt die Aufheizzeit 50 bis 360 Sekunden, der Stauchdruck 3 bis 16 Sekunden und die Abkühlung der Schweißverbindung 4 bis 36 Sekunden Protokoll. Die technologische Pause (die Zeit, in der das Heizwerkzeug aus der Schweißzone entfernt werden muss) hängt von der Dicke der Rohrwand ab und liegt zwischen 3 und 6 Sekunden (für Rohre mit einem Durchmesser von mehr als 315 mm). -12 Sekunden). Der technologische Prozess des Stumpfschweißens ist im Vergleich zum Muffenschweißen einfacher und lässt sich leichter automatisieren.

Hierzu wurden die wesentlichen Parameter des Stumpfschweißens ermittelt:

Dauer des Aufschmelzens und Erhitzens;

Die Temperatur des beheizten Werkzeugs;

Der Druck des erhitzten Werkzeugs auf die Enden beim Schmelzen und Erhitzen;

Druck auf die Enden beim Stauchen;

Die Dauer der technologischen Pause;

Abkühlzeit der Schweißverbindung unter Stauchdruck.

Wenn die Schweißmaschine alle oben genannten Parameter verwaltet und steuert, gilt sie als Maschine mit hohem Automatisierungsgrad. Wenn mindestens einer der Parameter nicht von der Maschine ausgeführt wird, gehört sie zum mittleren Automatisierungsgrad. Bei solchen Schweißgeräten handelt es sich um manuelle Schweißgeräte, bei denen die wichtigsten Schweißparameter manuell gesteuert werden, die Steuerung jedoch automatisiert erfolgt. Es ist unmöglich, die einfacheren Begriffe „automatisch“ und „halbautomatisch“ zu verwenden, da die Anfangsphase des technologischen Prozesses des Stumpfschweißens nicht automatisiert werden kann oder ihn übermäßig verkompliziert. Nämlich: mechanische Bearbeitung der Rohrenden mit Hilfe eines Trimmers; Entfernung von Spänen aus der Schweißzone; Überprüfung der Ausrichtung und Genauigkeit der Übereinstimmung der Rohrenden anhand der Größe des Spalts zwischen ihnen. Alle diese Vorgänge werden manuell durchgeführt. Einige Hersteller von Schweißmaschinen mit hohem und mittlerem Automatisierungsgrad standardisieren als zusätzliche Maßnahme zur Sicherung der Schweißqualität die Anstiegszeit des Stauchdrucks. Ein großer Vorteil dieser Maschinen ist das Vorhandensein eines elektronischen Geräts, mit dem Sie den gesamten Schweißvorgang aufzeichnen können, wodurch eine subjektive Beurteilung der Korrektheit des Schweißvorgangs nahezu ausgeschlossen ist.

Um Rohre mit Formstücken zu verschweißen, benötigen Sie eine Schweißmaschine, in deren Zentralisierer die eine oder andere Schelle entfernt werden kann, denn. Verbindungsteile haben eine andere Konfiguration. Die Enden von Rohren und Teilen werden auf der Außenfläche zentriert, sodass die maximale Verschiebung der Außenkanten 10 % der Wandstärke von Rohren und Teilen nicht überschreitet. Beim Stumpfschweißen beträgt der Überstand der Rohrenden aus den Klemmen der Zentralisatoren in der Regel 15–30 mm, bei den zu verschweißenden Teilen mindestens 5–15 mm. Der Schweißvorgang selbst ähnelt dem Rohrschweißvorgang. Es wird empfohlen, Fittings mit Rohren in Werkstätten zu verschweißen. Gleichzeitig wird das Teil an ein Polyethylenrohr mit einer Länge von mindestens 0,8–1,0 m geschweißt. Die Markierung der Verbindungen (Verbindungsnummer und Bedienercode) erfolgt mit einem unauslöschlichen Markierungsstift oder einem Stempel auf der heißen Schmelze des Blitzes 20-40 Sekunden nach Ende des Stauchvorgangs im Prozess der gemeinsamen Abkühlung.

Stumpfschweißen wird auch bei der Herstellung von Formstücken für Wasserleitungen und Abwasserkanäle eingesetzt, mit der sogenannten „Schrägverbindung“. In diesem Fall verfügt der Zentrierer über eine bewegliche Basis oder spezielle Klemmen, die das Schweißen in einem Winkel ermöglichen. Somit ist es möglich, geschweißte Bögen, T-Stücke und Kreuze herzustellen.

Stumpfschweißen wird häufig zum Verbinden von Rohren mit fester Länge und großem Durchmesser beim Bau von Gasleitungen, Wasserleitungen, Abwasserleitungen usw. verwendet. .

Muffenschweißen

Das Muffenschweißen basiert auf dem gleichzeitigen Schmelzen mit Hilfe der Außenfläche des Rohrendes, gefolgt von der Konjugation der geschmolzenen Oberflächen durch schnelles Einschieben des Rohrendes in die Muffe und des Heizwerkzeugs der Innenfläche der Muffe . (Abb. 1.6). Das Heizwerkzeug hat eine komplexe Konfiguration. Dabei muss der Außendurchmesser des Dorns gleich oder etwas größer als der Nenninnendurchmesser der Muffe sein, daher muss der Innendurchmesser der Hülse gleich oder etwas kleiner als der minimale Außendurchmesser des Rohres sein. Daher müssen vor dem Schweißen die Abmessungen der zu schweißenden Rohre mit einer speziellen Lehre überprüft werden. Sollten bei der Überprüfung Unstimmigkeiten festgestellt werden, werden die Rohrenden auf die erforderlichen Maße gebracht. Dies geschieht durch Erhitzen, Aufweiten oder Bearbeiten. Die Schweißfläche bei Muffenverbindungen übersteigt die Querschnittsfläche des Rohres deutlich.

Der technologische Prozess läuft in folgender Reihenfolge ab:

Vorbereitung der Rohrenden (Kalibrierung auf die Größe des beheizten Werkzeugs, mechanische und Wärmebehandlung auf die Größe des Kalibers);

Markierung im Abstand vom Rohrende gleich Muffentiefe plus 2 mm;

Die Montage der Verbindung (Montage und Fixierung der Enden der Rohre oder zu verschweißenden Teile in den Klemmen der Zentriervorrichtung erfolgt);

Überprüfung der Ausrichtung und Markierung der Verbindung (am Rohrende über die Tiefe der Muffe hinaus und auf der Außenfläche der Muffe);

Aufschmelzen und Erhitzen der zu verschweißenden Flächen mit einem beheizten Werkzeug;

Entfernen des erhitzten Werkzeugs aus der Schweißzone;

Zug der Verbindung vor der Bildung einer Schweißverbindung (die Dauer der Ausfällung beträgt das Dreifache der Dauer der Erwärmung);

Anschlusskühlung;

Um ein zuverlässiges Aufschmelzen der Oberflächen zu gewährleisten, variiert die Temperatur des Heizwerkzeugs je nach Material der Rohre zwischen 300 und 260 °C. Außerdem beträgt die Aufheizdauer je nach Material und Wandstärke des Rohres 6 bis 50 Sekunden und die Abkühlung der Schweißverbindung 2 bis 10 Minuten. Die technologische Pause (die Zeit, in der das Heizgerät aus der Schweißzone entfernt werden muss) sollte 1 - 2 Sekunden nicht überschreiten. Bei Verwendung von Vorrichtungen, die ein schnelles Zusammenfügen von Teilen gewährleisten, ist das Muffenschweißen bei einer minimalen Umgebungstemperatur von bis zu minus 15 °C zulässig, in anderen Fällen sollte sie nicht unter 0 °C liegen.

Beim Verbinden von Rohren mit Kupplungen empfiehlt es sich, das zweite Ende der Kupplung zu verschweißen, nachdem das erste vollständig abgekühlt ist. Die restriktive Klemme wird verwendet, um die Enden von Rohren und Teilen genauer zu zentrieren und beim Schweißen zusätzlichen Druck zu erzeugen. Vor jeder Schweißung müssen die Arbeitsflächen des Heizgerätes von Materialanhaftungen der vorherigen Schweißung gereinigt werden.

Aufgrund der Komplexität der Ausführung haben Muffenverbindungen zum Schweißen kritischer Rohrleitungen keine Verbreitung gefunden

Vorbereitungs- und Schweißarbeiten und damit die Möglichkeit einer Minderung der Qualität ihrer Leistung. .

Schweißen unter Verwendung von Teilen mit eingebetteten Heizelementen

Das Schweißen mit Teilen mit eingebetteten Heizkörpern (HN) kann zum Verbinden von Rohren mit beliebigem Durchmesser und beliebiger Länge sowie zum Anschweißen von Sätteln, Verstärkungskupplungen und anderen Elementen an die Rohrleitung verwendet werden. Dies ist besonders effektiv bei der Verbindung langer Rohre.

Das Schweißen erfolgt bei Lufttemperaturen von minus 15 °C bis plus 35 °C. Der Kern des Schweißprozesses besteht darin, dass die in das Verbindungsteil eingebauten Heizelemente (auch elektrische Drahtspiralen genannt) den Kontaktpunkt zwischen den Oberflächen des Rohrs und des Teils erwärmen. Durch diesen Vorgang wird das Material der Oberflächenschichten geschmolzen und vermischt. Nach dem Abkühlen ähnelt das Material einer homogenen Masse.

Es gibt eine bestimmte Reihenfolge beim Starten des Prozesses (Abb. 1.8.):

Vorbereitung der Rohrenden (Markierung für ein Teil mit SP, Bearbeitung – Abkratzen der geschweißten Rohroberflächen, deren Entfettung und ggf. Entfetten des Teils mit SP);

Montage der Verbindung (die Enden der zu verschweißenden Rohre werden in die Klemmen der Zentriervorrichtung eingebaut und fixiert. Gleichzeitig wird das Teil mit dem ZN aufgesetzt);

Anschließen eines Teils mit einem ZN an eine Schweißmaschine (Eingabe von Informationen, die die Art des Schweißprozesses bestimmen);

Starten des Schweißvorgangs (normales Aufheizen);

Anschlusskühlung;

Entfernen des Zentrierwerkzeugs.

Der Schweißvorgang erfolgt beim Einschalten des Gerätes im Automatikmodus und die Ergebnisse des Schweißvorgangs selbst werden aufgezeichnet.

Das Schweißen mit Hilfe von Teilen mit ZN war im Ausland am weitesten verbreitet, in Russland wurde es trotz inländischer Entwicklungen lange Zeit nicht angewendet. Es wurde angenommen, dass diese Art des Schweißens viel teurer und schwieriger ist als das Stumpfschweißen, wobei die folgenden Faktoren nicht berücksichtigt wurden:

Zuverlässigkeit der Verbindung aufgrund der größeren Fläche der Schweißfläche und der mechanischen Kompression des Rohrkörpers durch den Teil mit dem SS (Ausnahme sind Sattelabzweige und Abzweigrohrauskleidungen);

Möglichkeit zum Anschluss von Rohren mit einer Wandstärke von weniger als 5 mm;

Automatischer Schweißprozess;

Die Schweißmaschine ist 3-5 mal günstiger als die Stumpfschweißmaschine;

Senkung der Kosten für Teile mit ZN, wenn deren Produktion ausgeweitet wird.

Die relativ hohen Kosten der Teile mit SP werden durch die geringe Anzahl, die zum Verbinden langer Rohre erforderlich ist, ausgeglichen. In Kombination mit den geringen Kosten der Schweißmaschine sind die Gesamtkosten einer solchen Verbindung also viel niedriger als die Kosten einer Stumpfschweißverbindung und zuverlässiger als eine Muffenverbindung.

Neben der Verbindung von langen Rohren und Rohren mit einer Wandstärke von weniger als 5 mm eignet sich dieses Schweißverfahren hervorragend zur Herstellung von Reparaturarbeiten und ist für die Sanierung verschlissener Rohrleitungen mit profilierten Polyethylenrohren sowie für die Verbindung unverzichtbar Rohre unterschiedlicher Dicke oder Materialien.

Wahl der Schweißmethode

Die Wahl der Schweißmethode wird durch die Anforderungen der behördlichen Dokumentation für den Bau und die Reparatur einer Polyethylenrohrleitung geregelt.

Jedes der betrachteten Schweißverfahren hat Vor- und Nachteile. Zum Schweißen des Verteilernetzes einer Niederdruck-Polyethylen-Rohrleitung (HDPE) werden jedoch je nach technischen und wirtschaftlichen Indikatoren verschiedene Schweißverfahren eingesetzt.

Für die Herstellung des Hauptzweigs der Rohrleitung, bei dem abgelängte Rohre mit einem Durchmesser von 225 mm und Abzweige mit einem Durchmesser von 160 mm verwendet werden, kommt das Schweißen mit einem beheizten Werkzeug zum Einsatz. Das Schweißen mit einem beheizten Werkzeug hat mehrere Vorteile:

- Erstens ist die Festigkeit der Schweißnaht der Festigkeit des Grundmaterials nicht unterlegen;

− Zweitens ermöglicht die relative Einfachheit der Methode, hohe Kosten für die Erstellung von Geräten und die weitere Wartung auszuschließen.

Wenn es erforderlich ist, die Rohrleitung von einem Hauptrohr mit einem im Vergleich zum Auslassrohr größeren Durchmesser zum Verbraucher zu führen, werden Verbindungsteile mit eingebauter Heizung geschweißt. Insbesondere Sattelzweige mit eingebauter Heizung. Mit dieser Schweißmethode können Sie Rohre mit geringer Wandstärke verbinden. Dadurch erhalten Sie eine qualitativ hochwertige, zuverlässige und technologische Verbindung.

Es ist nicht selten, dass der Bedarf besteht. Daher ist es notwendig, den Übergang Polyethylen – Metall durchzuführen. Hierzu wird üblicherweise eine zusammenklappbare Flanschverbindung eines Polyethylenrohrs mit einem Metallrohr verwendet.

Daher hängt die Wahl der Schweißmethode in einem bestimmten Abschnitt der Rohrleitung von den Eigenschaften des Geländes, den Bedingungen für die Verlegung der Autobahn und den Anforderungen der behördlichen Dokumente für die durchgeführten Arbeiten ab.

Funktionen und Hauptformen der Ingenieurtätigkeit: Erfindung, Design, Organisation der Produktion,

Design, Test, Debugging, Betrieb und Bewertung der Funktionsweise technischer Systeme.

ENGINEERING-AKTIVITÄTEN

ENGINEERING-AKTIVITÄTEN- Hierbei handelt es sich um eine eigenständige spezifische Art der technischen Tätigkeit aller im Bereich der materiellen Produktion tätigen wissenschaftlichen und praktischen Arbeitnehmer, die sich in einem bestimmten Stadium der Entwicklung der Gesellschaft von der technischen Tätigkeit abhob und zur Hauptquelle des technischen Fortschritts wurde.

Folgende Entwicklungsstadien der Ingenieurtätigkeit lassen sich unterscheiden:

1) Pre-Engineering – die Zeit des Baus großer und komplexer Bauwerke der Antike;

2) Voringenieurwesen – die Zeit der Herstellung, das Stadium der Bildung der Ingenieurtätigkeit in sozialer Hinsicht (Ende des 18. – Anfang des 19. Jahrhunderts);

3) der Zeitraum der Entwicklung ingenieurwissenschaftlicher Tätigkeiten auf der Grundlage des Systems der Maschinen und technischen Wissenschaften;

4) die moderne Bühne, die mit dem Übergang zur Informationstechnologie verbunden ist.

Neben der Komplizierung der Produktionsprozesse wurde auch die Ingenieurstätigkeit unterteilt

Ingenieursforschung,

Technik und Design

und Ingenieurwesen und Technologie.

Die Tätigkeit eines Ingenieurs ist im Gegensatz zu den Tätigkeiten anderer Schichten der Intelligenz (Lehrer, Ärzte, Schauspieler, Komponisten usw.) im Hinblick auf ihre Rolle in der gesellschaftlichen Produktion produktive Arbeit, die direkt an der Schaffung des Nationalen beteiligt ist Einkommen. Es war die Praxisorientierung des Ingenieurwesens und überhaupt aller technischen Tätigkeiten, die dazu führte, dass „Intellektuelle“ auf sie herabschauten.

Es gibt drei Hauptphasen in der Entwicklung der Ingenieurtätigkeit..

Auf der Erde (Antike Welt) Technik wurde auf der Grundlage symbolischer Mittel (Zahlen, Zeichnungen, Berechnungen) und technischer Erfahrung geschaffen und nicht rational, sondern heilig verstanden. Unter technischer Tätigkeit wurde die gemeinsame Anstrengung von Menschen, Geistern und Göttern verstanden.

Am zweiten (Mittelalter) tatsächlich gebildet Ingenieurtätigkeiten. Seine Prämisse war die Züchtung der natürlichen und künstlichen Seinsebenen (Aristoteles) und die Bildung eines neuen europäischen Naturverständnisses. F. Bacon beschreibt im „Neuen Organon“ eine neue Art von Praxis – das Ingenieurwesen – und schreibt, dass ein Mensch in Aktion nichts anderes tun kann, als die Körper der Natur zu verbinden und zu trennen, den Rest erledigt die Natur in sich selbst. P. K. Engelmeyer, ein Klassiker der russischen Technikphilosophie, sagt, dass Ingenieurwesen die Kunst ist, die Natur gezielt zu beeinflussen, die Kunst, Phänomene bewusst hervorzurufen und dabei die Naturgesetze zu nutzen.

Aber wie stellt man sicher, dass das in der Wissenschaft gewonnene Wissen genau das ist, was es beschreibt? Naturgesetze Schließlich erklärten Philosophen die Natur auf unterschiedliche Weise?

Beantwortung dieser entscheidenden Frage, Wissenschaftler neue Zeit kam auf die Idee, die in der Wissenschaft gewonnenen Erkenntnisse experimentell zu untermauern. Der erste war Galileo, der die experimentelle Beobachtung natürlicher Phänomene in ein Experiment umwandelte, bei dem die Entsprechung zwischen Theorie und natürlichen Phänomenen technisch hergestellt wurde. Wenn sich die Natur in der Erfahrung immer anders verhält, als es die Theorie vorschreibt, dann wird die Natur im Experiment in einen Zustand gebracht, der den Anforderungen der Theorie entspricht, und verhält sich daher gemäß den theoretisch in der Wissenschaft offenbarten Gesetzen. Gleichzeitig musste Galileo im Experiment nicht nur natürliche Wechselwirkungen und Prozesse charakterisieren und die Bedingungen bestimmen, die sie bestimmen, sondern auch eine Reihe von Parametern dieser natürlichen Prozesse steuern. Durch die Beeinflussung dieser Parameter konnte Galilei seine Theorie in einem Experiment bestätigen.

In Zukunft lernten Ingenieure, indem sie die für technische Zwecke notwendigen Parameter natürlicher Wechselwirkungen ermittelten und berechneten, Mechanismen und Maschinen zu schaffen, die die für den Menschen notwendigen technischen Ziele verwirklichen. Die Kombination zweier verschiedener Arten von Objekten (ideal und technisch) in den Aktivitäten der folgenden Galileo-Ingenieure-Wissenschaftler Huygens, Hooke und anderen ermöglicht es nicht nur, die Wahl und Konstruktion bestimmter idealer und technischer Objekte zu argumentieren, sondern auch die Aktivität zu verstehen technische Geräte auf besondere Weise zu schaffen - genau wie Ingenieurwesen. Auf dieser Grundlage entsteht eine besondere technische Realität. In seinem Rahmen mit 18 - betteln. 20. Jahrhundert Es werden die Hauptarten der Ingenieurtätigkeit gebildet: Ingenieurerfindung, Design, Ingenieurdesign.

In der dritten Stufe soziale Praxis und Bild der Welt in dem ingenieurwissenschaftliche und technische Tätigkeiten einen wichtigen Platz einnehmen. Das wissenschaftliche und technische Bild der Welt beinhaltet ein bestimmtes Szenario. Es gibt die Natur, die man sich als unendliches Substrat aus Materialien, Prozessen und Energien vorstellen kann. Wissenschaftler beschreiben in den Naturwissenschaften die Naturgesetze und stellen entsprechende Theorien auf. Basierend auf diesen Gesetzen und Theorien erfindet, entwirft und entwirft der Ingenieur technische Produkte (Maschinen, Mechanismen, Strukturen). Die auf Technik basierende Massenproduktion produziert Dinge und Produkte, die für den Menschen und die Gesellschaft notwendig sind. Am Anfang dieses Zyklus stehen der Wissenschaftler und der Ingenieur – die Schöpfer der Dinge, am Ende – die Verbraucher. Im traditionellen wissenschaftlichen und technischen Weltbild geht man davon aus, dass Wissen und Ingenieurstätigkeit keinen Einfluss auf die Natur haben, von deren Gesetzen der Ingenieur ausgeht, dass Technik als Ergebnis der Ingenieurstätigkeit den Menschen nicht beeinflusst, da sie es ist ein Mittel, das für seine Bedürfnisse geschaffen wurde, und Bedürfnisse wachsen auf natürliche Weise, dehnen sich aus und können immer auf wissenschaftliche und technische Weise befriedigt werden.

Die Bildung der Ingenieurtätigkeit und des wissenschaftlich-technischen Weltbildes wäre nicht so erfolgreich gewesen, wenn die Ingenieurtätigkeit nicht effektiv gewesen wäre. Seine Wirksamkeit zeigte sich sowohl in der Schaffung einzelner technischer Produkte als auch komplexerer technischer Systeme. Wenn es Huygens auf ingenieurtechnische Weise gelang, eine Uhr zu erschaffen, werden heute auf diese Weise Gebäude, Flugzeuge, Autos und unendlich viele andere Dinge geschaffen, die für den Menschen notwendig sind. In all diesen Fällen zeigt der ingenieurwissenschaftliche Ansatz zur Problemlösung seine Wirksamkeit. Die Krönung der Kraft und Effizienz des ingenieurwissenschaftlichen Ansatzes ist die Bildung von Systemen, in denen Gesellschaft und Staat gelernt haben, komplexe wissenschaftliche und technische Probleme in einem vorgegebenen Zeitrahmen zu lösen.

Allerdings bereitet auch die Kraft der Technik ihre Krise vor. Heute wurden mindestens vier Bereiche einer solchen Krise identifiziert: die Absorption des Ingenieurwesens durch die Technologie, das Bewusstsein für die negativen Folgen der Ingenieurtätigkeit, die Krise des traditionellen wissenschaftlichen und technischen Weltbildes.

Moderne Gesellschaft gibt eine äußerst kontroverse Einschätzung der Ingenieurtätigkeiten und , darin nicht nur eine Quelle der Segnungen des Lebens, sondern auch des gesellschaftlichen Übels zu sehen. Daher gibt es die Frage der Ingenieursverantwortung.

In ihrem modernen Wesen ist Ingenieurtätigkeit die technische Anwendung der Wissenschaft mit dem Ziel, Technologie zu produzieren und gesellschaftliche technische Bedürfnisse zu befriedigen.. Im Verlauf der Tätigkeit eines Ingenieurs werden die Gesetze der Wissenschaft von ihrer theoretischen Form in technische Prinzipien umgewandelt, die ihre praktische Anwendung finden. Diese Tätigkeit birgt ein gewisses Risiko, das als unvermeidbar gilt. Um die notwendige Zuverlässigkeit der geschaffenen technischen Mittel und Technologien sicherzustellen, werden Methoden und Mittel zur Bewältigung dieses Risikos durch die Festlegung bestimmter Parameter, Standards und die Verwendung statistischer Aufzeichnungen möglicher Unfälle geschaffen. Daher handelt es sich bei der Ingenieurstätigkeit naturgemäß überwiegend um eine spirituelle Tätigkeit im Bereich der materiellen Produktion.

Der Bund Deutscher Ingenieure hat das Wesentliche definiert Wertkriterien Ingenieurtätigkeiten:

Leistung und Zuverlässigkeit,

Wirtschaft,

Wohlfahrt,

Gesundheit,

Sicherheit,

Umweltfreundlichkeit,

Qualität der Gesellschaft

persönliche Entwicklung.

Der Engineering-Prozess umfasst:

Bedarfsermittlung, Entwicklung und Entscheidungsfindung,

Produktionsvorbereitung,

Produktionsregulierung,

Befriedigung von Bedürfnissen.

Erste Bühne technische Tätigkeit ist Erfindung,

Dann - Design, bei dem das ideale Modell in Arbeitszeichnungen verkörpert wird,

Dann - Konstruktion als materielle Verkörperung der Erfindung in einem technischen Gerät und,

Endlich, industrielle Entwicklung und Einführung in die Produktion.

Wesentliche Merkmale der Ingenieurtätigkeit:

1) Hierbei handelt es sich um eine Tätigkeit im Bereich der materiellen Produktion oder eine Tätigkeit, die auf die Lösung der Probleme der materiellen Produktion abzielt;

2) Dies ist eine praktische Tätigkeit, d.h. befasst sich mit realen Objekten im Gegensatz zum theoretischen oder spirituellen, wo es denkbare, ideale Objekte gibt;

3) es löst die Widersprüche zwischen dem Objekt (Natur) und dem Subjekt (Gesellschaft) auf, ist der Prozess der Umwandlung des Natürlichen in das Soziale, des Natürlichen in das Künstliche;

4) Es nimmt eine Zwischenstellung zwischen Theorie und Praxis ein (die Arbeit eines Ingenieurs ist geistige Arbeit im Bereich der materiellen Produktion).

5) Kreativität ist eines der wichtigsten Merkmale der Ingenieurstätigkeit.

Funktionen ingenieurwissenschaftlicher Tätigkeiten

Funktion der Analyse und technischen Prognose . Seine Umsetzung ist mit der Klärung technischer Widersprüche und Produktionserfordernisse verbunden. Hier werden Trends und Perspektiven der technischen Entwicklung, der Kurs der Technikpolitik ermittelt und dementsprechend die wesentlichen Parameter der Ingenieuraufgabe skizziert. Kurz gesagt, die Antwort auf die Frage, was die Produktion morgen braucht, wird in erster Näherung formuliert. Diese Funktion wird von technischen „Bisons“ wahrgenommen – Managern, führenden Spezialisten wissenschaftlicher Forschungs- und Designinstitute, Büros, Labors, die sich in einem „kollektiven Gehirn“ – einem wissenschaftlichen oder wissenschaftlich-technischen Rat – vereinen.

Forschungsfunktion Ingenieurtätigkeiten besteht in der Suche nach einem schematischen Diagramm eines technischen Geräts oder technologischen Prozesses. Der Forschungsingenieur ist aufgrund der Art seiner Tätigkeit verpflichtet, einen Weg zu finden, die zu entwickelnde Aufgabe in den Rahmen der Gesetze der Natur- und Technikwissenschaften „einzupassen“, d.h. Bestimmen Sie die Richtung, die zum Ziel führt.

Konstruktorfunktion Ergänzungen und entwickelt Forschung und verschmilzt manchmal damit. Sein besonderer Inhalt liegt darin, dass das bloße Gerüst des Schaltplans des Gerätes, die Mechanik mit den Muskeln technischer Mittel überwuchert wird, das technische Design eine bestimmte Form annimmt. Der Konstrukteur nimmt das allgemeine Funktionsprinzip des Geräts – das Ergebnis der Bemühungen des Forschers – als Grundlage und „übersetzt“ es in die Sprache der Zeichnungen und erstellt so ein technisches und dann ein Arbeitsprojekt. Aus der Gesamtheit bekannter technischer Elemente entsteht eine solche Kombination, die neue funktionelle Eigenschaften aufweist und sich qualitativ von allen anderen unterscheidet.

Designfunktion - Schwester der beiden vorherigen Funktionen. Die inhaltliche Besonderheit liegt zum einen darin, dass der Konstrukteur kein einzelnes Gerät oder Gerät, sondern ein ganzes technisches System entwirft und dabei die von den Konstrukteuren geschaffenen Einheiten und Mechanismen als „Details“ nutzt; zweitens darin, dass bei der Entwicklung eines Projekts oft nicht nur technische, sondern auch soziale, ergonomische und andere Parameter des Objekts berücksichtigt werden müssen, d.h. gehen über rein technische Probleme hinaus. Die Arbeit des Konstrukteurs schließt die Phase der technischen Vorbereitung für die Produktion ab; Die technische Idee erhält ihre endgültige Form in Form von Zeichnungen des Arbeitsprojekts.

Technologische Funktion verbunden mit der Umsetzung des zweiten Teils der Ingenieuraufgabe: Wie macht man das Erfundene? Der Verfahrenstechniker muss technische Prozesse mit Arbeitsprozessen kombinieren und dies so tun, dass durch das Zusammenspiel von Mensch und Technik der Zeit- und Materialaufwand minimal ist und das technische System produktiv arbeitet. Der Erfolg oder Misserfolg eines Technologen bestimmt den Wert aller Ingenieurarbeit, die zuvor aufgewendet wurde, um ein technisches Objekt und eine ideale Form zu schaffen.

Produktionskontrollfunktion. Designer, Designer und Technologe legten gemeinsam fest, was und wie zu tun ist, es bleibt nur noch das Einfachste und zugleich Schwierigste – zu tun. Dies ist die Aufgabe des Arbeiters, aber seine Bemühungen unmittelbar vor Ort zu lenken, seine Arbeit mit der Arbeit anderer zu organisieren und die gemeinsame Tätigkeit der Arbeiter der Lösung eines bestimmten technischen Problems unterzuordnen, ist die Aufgabe eines Produktionsingenieurs , ein Produzent von Werken.

Gerätebetriebs- und Reparaturfunktion . Hier spricht der Name für sich. Moderne hochkomplexe Technologie erfordert in vielen Fällen eine technische Ausbildung des Arbeiters, der sie bedient. Auf den Schultern des Wartungsingenieurs liegt die Fehlerbehebung und Wartung von Maschinen, Automaten und Produktionslinien sowie die Kontrolle über deren Funktionsweise. Immer häufiger wird ein Techniker am Bedienpult benötigt.

Systemtechnische Funktion relativ neu für Ingenieurtätigkeiten, übertrifft aber viele andere Funktionen an Bedeutung. Seine Bedeutung besteht darin, dem gesamten Zyklus technischer Maßnahmen eine einzige Richtung, einen komplexen Charakter zu geben. „Auf der Grundlage entsteht ein neuer Beruf des Systemingenieurs (oder Universalingenieurs), der dazu berufen ist, bei der Erstellung komplexer technischer und insbesondere „Mensch-Maschine“-Systeme fachmännische Gutachten abzugeben, deren ständige diagnostische Analyse erforderlich ist , zielte darauf ab, Reserven und Engpässe aufzudecken und Lösungen zu entwickeln, um die festgestellten Mängel zu beseitigen. Experten-Universalisten sollten dem Leiter helfen, eine Einigung über das gesamte Arbeitsprogramm, einschließlich verschiedener Projekte, zu erzielen.

Ingenieurtätigkeit, ihre Arten. Die Ingenieurtätigkeit ist eine komplexe Reihe verschiedener Tätigkeiten (erfinderisch, gestalterisch, gestalterisch, technologisch usw.) und bedient eine Vielzahl von Technologiebereichen: Maschinenbau, Elektrotechnik, chemische Technologie usw. Die moderne Ingenieurtätigkeit zeichnet sich aus durch tiefe Differenzierung nach verschiedenen Branchen und Funktionen unterteilt, was zu einer Aufteilung in eine Reihe miteinander verbundener Aktivitäten führte. Zu den Ingenieurtätigkeiten gehören das Erfinden, Entwerfen und Organisieren der Herstellung (Produktion) technischer Systeme sowie ingenieurwissenschaftliche Forschung und Konstruktion. , Basierend auf wissenschaftlichen Erkenntnissen und technischen Erfindungen besteht es in der Schaffung neuer Wirkprinzipien, Möglichkeiten zur Umsetzung dieser Prinzipien, der Gestaltung technischer Systeme oder ihrer einzelnen Komponenten. Die Komplexität bei der Herstellung, Konstruktion und Wartung sowie die Notwendigkeit, technische Systeme zu schaffen, deren Komponenten sich grundlegend von den bestehenden unterscheiden, stimulieren die Herstellung eines besonderen Produkts, das in Form von Patenten, Urheberrechtszertifikaten und Erfindungen objektiviert wird , usw. Erfindungen haben in der Regel einen breiten Anwendungsbereich, der über die Grenzen einer einzelnen Ingenieurstätigkeit hinausgeht und als Ausgangsmaterial für die Konstruktion und Herstellung technischer Systeme dient. Erst in den ersten Phasen der Ausbildung ingenieurwissenschaftlicher Tätigkeit basiert die Erfindung auf dem empirischen Wissensstand. Unter den Bedingungen der entwickelten technischen Wissenschaft basiert jede Erfindung auf gründlicher technischer Forschung und wird von dieser begleitet. Mit der Entwicklung der Massenproduktion in der Mitte des 20. Jahrhunderts ist eine spezielle Designvorbereitung erforderlich, damit eine Erfindung in die Industrie gelangen kann. Konstruktion ist eine Entwicklung des Entwurfs eines technischen Systems, der sich dann im Prozess seiner Herstellung in der Produktion verwirklicht. Der Entwurf eines technischen Systems besteht aus einer Reihe von Standardelementen, die auf eine bestimmte Weise miteinander verbunden, von der Industrie hergestellt oder neu erfunden werden und somit einer ganzen Klasse von Produktionsprodukten gemeinsam sind. Das Ausgangsmaterial der Fertigungstätigkeit sind die materiellen Ressourcen, aus denen das Produkt entsteht. Diese Tätigkeit ist mit der Installation vorgefertigter Strukturelemente und der parallelen Herstellung neuer Elemente verbunden. Die Aufgaben eines Ingenieurs bestehen in diesem Fall darin, die Produktion einer bestimmten Produktklasse zu organisieren (z. B. die Organisation der optischen, Funktechnik- und Elektroindustrie, den Bau von Eisenbahnen, die Massenproduktion eines bestimmten Entwurfs eines technischen Produkts). System. Große Ingenieure vereinen oft gleichzeitig einen Erfinder, einen Designer und einen Produktionsorganisator. Die moderne Arbeitsteilung im Bereich des Ingenieurwesens führt jedoch zwangsläufig zur Spezialisierung von Ingenieuren, die hauptsächlich im Bereich der technischen Forschung oder des Designs tätig sind. oder Organisation der Produktion und Fertigungstechnik technischer Systeme. Ingenieurwissenschaftliche Forschung Im Gegensatz zur theoretischen Forschung in den technischen Wissenschaften sind sie direkt in die ingenieurwissenschaftliche Tätigkeit eingebunden. Sie werden in relativ kurzer Zeit durchgeführt und umfassen:

Vorprojekterhebung bereits gewonnener wissenschaftlicher Daten für konkrete technische Berechnungen, Merkmale der Entwicklungseffizienz,

Analyse des Bedarfs fehlender wissenschaftlicher Forschung usw.

Ingenieurwissenschaftliche Forschung wird im Bereich der Ingenieurpraxis betrieben und zielt darauf ab, die verfügbaren wissenschaftlichen Erkenntnisse in Bezug auf ein konkretes ingenieurwissenschaftliches Problem zu konkretisieren. Die Ergebnisse dieser Studien finden ihre Anwendung vor allem im Bereich des Ingenieurdesigns. Es ist diese Art der Ingenieurforschung, die von bedeutenden Spezialisten auf dem Gebiet spezifischer technischer Wissenschaften durchgeführt wird, wenn sie als Experten bei der Entwicklung komplexer technischer Projekte fungieren. Derzeit gibt es viele Bereiche der technischen Wissenschaft, die mit verschiedenen Bereichen des Ingenieurwesens verbunden sind. Hierzu wurden in den technischen Wissenschaften spezielle theoretische Grundlagen entwickelt, konkrete Idealobjekte konstruiert und ein origineller mathematisch-konzeptioneller Apparat entwickelt. Mit der Entwicklung der technischen Wissenschaften hat sich auch die Ingenieurstätigkeit selbst verändert. Nach und nach entstanden darin neue Richtungen, die eng mit der wissenschaftlichen Tätigkeit verbunden, aber nicht darauf reduzierbar sind, nämlich die Entwicklung einer allgemeinen Idee, eines Entwurfs, eines geschaffenen Systems, eines Produkts, einer Struktur, eines Geräts. Vor allem - Design .

erfinderische Tätigkeit stellt einen vollständigen oder teilweisen Zyklus technischer Aktivitäten dar: Der Erfinder stellt Verbindungen zwischen allen Hauptkomponenten der technischen Realität her – den Funktionen eines technischen Geräts, natürlichen Prozessen, natürlichen Bedingungen, Strukturen (während alle diese Komponenten gefunden, beschrieben, berechnet werden).

Konstruktion - unvollständiger Zyklus der Ingenieurtätigkeit. Die Aufgabe des Entwurfs besteht darin, auf der Grundlage der durch erfinderische Tätigkeit hergestellten Zusammenhänge die konstruktive Anordnung eines Ingenieurbauwerks zu ermitteln und zu berechnen. Design ist ein solcher Moment der Erstellung eines technischen Objekts, der es dem Ingenieur einerseits ermöglicht, verschiedene Anforderungen an dieses Objekt (Zweck, Leistungsmerkmale, Handlungsmerkmale, Bedingungen usw.) zu erfüllen und andererseits Finden Sie solche Strukturen und verbinden Sie sie auf diese Weise, um den notwendigen natürlichen Prozess bereitzustellen, der in einem technischen Gerät gestartet und unterstützt werden kann. Sowohl die Erfindung als auch der Entwurf und die darin enthaltenen Berechnungen erforderten einerseits besondere symbolische Mittel der Ingenieurtätigkeit (Diagramme, Bilder, Zeichnungen), andererseits besondere Kenntnisse. Zunächst handelte es sich um Wissen zweier Art – naturwissenschaftliches (ausgewähltes oder speziell konstruiertes) und tatsächlich technologisches Wissen (Beschreibung von Strukturen, technologischen Abläufen usw.). Später wurden die naturwissenschaftlichen Kenntnisse durch Kenntnisse der technischen Wissenschaften ersetzt.

Im Ingenieurdesign Eine ähnliche Aufgabe (Definition des Entwurfs eines technischen Geräts) wird anders gelöst – durch eine Entwurfsmethode: In einem Projekt werden ohne Rückgriff auf Prototypen die Funktionsweise, Struktur und Methode zur Herstellung eines technischen Geräts (Maschine, Mechanismus, technische Struktur) beschrieben simuliert und eingestellt.

Erst die Technik und der ingenieurwissenschaftliche Ansatz ermöglichten die Erkenntnis, dass sich die Herstellung von Geräten, die auf der Berechnung natürlicher Prozesse basieren, von anderen Herstellungsarten unterscheidet, bei denen die Wirkung natürlicher Prozesse entweder unbedeutend ist (aber andere Prozesse, z (z. B. Aktivitäten sind bedeutsam) oder natürliche Prozesse können nicht berechnet und eingestellt werden. Die Produkte der Ingenieurstätigkeit wurden in der Kultur der Neuzeit hauptsächlich als Technologie bezeichnet. Ein weiterer Faktor, der zur Entdeckung der technischen Realität beiträgt, ist das Bewusstsein für die immer größer werdende Bedeutung, die den Produkten der Ingenieurstätigkeit zukommt Menschenleben und Gesellschaft.

Zusatz.

Technische Tätigkeit (als frühe Ingenieurtätigkeit), ihre Haupttypen. Essenz und Spezifität der Ingenieurtätigkeit.

Arten technischer Aktivitäten : 1. Bastelaktivitäten - ist nicht mit wissenschaftlichen Erkenntnissen verbunden, sondern beruht auf individueller Erfahrung, auf Alltagsbewusstsein und Praxis.2. Klassische Ingenieurtätigkeit . Die Entstehung der Ingenieurstätigkeit als eine der Arten der Arbeitstätigkeit ist mit der Entstehung der verarbeitenden Industrie und der Maschinenindustrie verbunden. Der Zweck der Ingenieurtätigkeit besteht darin, die materiellen Bedingungen und künstlichen Mittel zu bestimmen, die die Natur in die richtige Richtung beeinflussen und sie dazu zwingen, so zu funktionieren, wie es für den Menschen erforderlich ist, und zwar in der Aufgabe, auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse die Anforderungen an diese Bedingungen zu ermitteln und Mittel sowie Angabe der Art und Reihenfolge ihrer Lieferung und Herstellung. In den ersten Phasen seiner beruflichen Entwicklung konzentrierte sich seine Ingenieurstätigkeit auf die Anwendung naturwissenschaftlicher und mathematischer Kenntnisse und umfasste: Erfindung, Entwurf eines Prototyps und Entwicklung einer Technologie zur Herstellung eines neuen technischen Systems. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts Die Ingenieurtätigkeit ist ein komplexer Komplex verschiedener Tätigkeiten und bedient eine Vielzahl von Technologiebereichen. Unter den Bedingungen der entwickelten technischen Wissenschaft basiert jede Erfindung auf gründlicher technischer Forschung und wird von dieser begleitet. Die ingenieurwissenschaftliche Forschung ist im Gegensatz zur theoretischen Forschung in den technischen Wissenschaften direkt in die ingenieurwissenschaftliche Tätigkeit eingebunden, wird in relativ kurzer Zeit durchgeführt und umfasst eine Vorprojektbefragung, eine wissenschaftliche Begründung der Entwicklung und eine Analyse der Möglichkeit, bereits gewonnene wissenschaftliche Daten gezielt zu nutzen technische Berechnungen, Merkmale der Entwicklungseffizienz, Analyse des Bedarfs fehlender wissenschaftlicher Forschung usw. Ingenieurwissenschaftliche Forschung wird im Bereich der Ingenieurpraxis betrieben und zielt darauf ab, die verfügbaren wissenschaftlichen Erkenntnisse in Bezug auf ein konkretes ingenieurwissenschaftliches Problem zu konkretisieren. In der Ingenieurstätigkeit entstehen nach und nach neue Richtungen, die eng mit der wissenschaftlichen Tätigkeit verbunden sind, mit der Entwicklung einer Gesamtidee, des Konzepts des zu schaffenden Systems – des Designs. Design ist eine besondere Art der Ingenieurtätigkeit, die mit der Erstellung von Arbeitszeichnungen verbunden ist, die als Hauptdokumente für die Herstellung technischer Systeme dienen und auf die Ausarbeitung allgemeiner Ideen und Systeme sowie deren Erforschung mit theoretischen Werkzeugen der technischen Wissenschaft abzielen. Design unterliegt einer Reihe von Prinzipien, nämlich: Unabhängigkeit, Machbarkeit, Konformität, Vollständigkeit, konstruktive Integrität, Optimalität.Anzeichen einer Ingenieurtätigkeit: - Dies ist eine Tätigkeit im Bereich der materiellen Produktion oder eine Tätigkeit, die auf die Lösung der Probleme der materiellen Produktion abzielt. Daher der technische Schwerpunkt der Ingenieursarbeit. Der Zweck der Ingenieurtätigkeit besteht darin, Geräte und Technologien zu schaffen und sie effektiv im System der gesellschaftlichen Produktion einzusetzen. – ist praktisch, d.h. Umgang mit realen Objekten. - löst Widersprüche zwischen Objekt (Natur) und Subjekt (Gesellschaft) auf, - Kreativität ist eines der wichtigsten Merkmale ingenieurwissenschaftlicher Tätigkeit. Ingenieurstätigkeit sammelt Produktionserfahrung und nutzt wissenschaftliche Erkenntnisse, zeichnet sich durch ein hohes Maß an intellektueller Kreativität aus, findet überwiegend im sozialen Umfeld statt und ist von äußeren, soziokulturellen Faktoren abhängig.3. Systematische Aktivität. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts Der Prozess der Integration ingenieurwissenschaftlicher Aktivitäten nimmt zu, der durch einen systematischen Ansatz zur Lösung komplexer wissenschaftlicher und technischer Probleme gekennzeichnet ist. Design kann nicht länger nur auf technischen Wissenschaften basieren.4. Soziotechnisches Design . Ihre Aufgabe ist die gezielte Veränderung gesellschaftlich organisierter Strukturen, die Gestaltung von Handlungssystemen. Dabei sollte das Hauptaugenmerk nicht auf Maschinenkomponenten gelegt werden, sondern auf das menschliche Handeln, seine sozialen und psychologischen Aspekte.

ENGINEERING-AKTIVITÄTEN(vom französischen Ingenieur) – die Haupttätigkeitsart, bei der in unserer Zivilisation (genannt technogen) bis vor kurzem Technik . Gegenwärtig wird Technologie zunehmend im Bereich eines weit gefassten Verständnisses generiert Technologien , einschließlich technischer und ingenieurtechnischer Tätigkeiten. Es gibt drei Hauptphasen in der Entwicklung der Ingenieurtätigkeit. In der ersten Welt (Antike) wurde die Technik auf der Grundlage symbolischer Mittel (Zahlen, Zeichnungen, Berechnungen) und technischer Erfahrung geschaffen und nicht rational, sondern heilig interpretiert. Unter technischer Tätigkeit wurde die gemeinsame Anstrengung von Menschen, Geistern und Göttern verstanden. Auf der zweiten Seite wird die eigentliche Ingenieurstätigkeit gebildet. Seine Prämisse war die Züchtung der natürlichen und künstlichen Seinsebenen (Aristoteles) und die Bildung eines neuen europäischen Naturverständnisses. F. Bacon charakterisiert im New Organon eine neue Art von Praxis – das Ingenieurwesen – und schreibt, dass ein Mensch in Aktion nichts anderes tun kann, als die Körper der Natur zu verbinden und zu trennen, den Rest erledigt die Natur in sich selbst. Der Klassiker der russischen Technikphilosophie P.K. Engelmeyer sagt, dass Ingenieurwesen die Kunst der gezielten Beeinflussung der Natur ist, die Kunst, Phänomene bewusst hervorzurufen und dabei die Naturgesetze zu nutzen.

Aber wie kann man sicher sein, dass das in der Wissenschaft gewonnene Wissen genau das ist, das die Naturgesetze beschreibt, weil Philosophen die Natur auf unterschiedliche Weise erklärten? Bei der Beantwortung dieser Kardinalfrage kamen Wissenschaftler des New Age auf die Idee, die in der Wissenschaft gewonnenen Erkenntnisse experimentell zu untermauern. Der erste war Galileo, der die experimentelle Beobachtung natürlicher Phänomene in ein Experiment umwandelte, bei dem die Entsprechung zwischen Theorie und natürlichen Phänomenen technisch hergestellt wurde. Wenn sich die Natur in der Erfahrung immer anders verhält, als es die Theorie vorschreibt, dann wird die Natur im Experiment in einen Zustand gebracht, der den Anforderungen der Theorie entspricht und sich daher gemäß den in der Wissenschaft theoretisch offenbarten Gesetzmäßigkeiten verhält. Gleichzeitig musste Galileo im Experiment nicht nur natürliche Wechselwirkungen und Prozesse charakterisieren und die Bedingungen bestimmen, die sie bestimmen, sondern auch eine Reihe von Parametern dieser natürlichen Prozesse steuern. Durch die Beeinflussung dieser Parameter konnte Galilei seine Theorie in einem Experiment bestätigen.

In Zukunft lernten Ingenieure, indem sie die für technische Zwecke notwendigen Parameter natürlicher Wechselwirkungen ermittelten und berechneten, Mechanismen und Maschinen zu schaffen, die die für den Menschen notwendigen technischen Ziele verwirklichen. Die Kombination zweier unterschiedlicher Arten von Objekten (ideal und technisch) in den Aktivitäten der Ingenieur-Wissenschaftler nach Galileo, Huygens, Hooke und anderen ermöglicht es nicht nur, über die Wahl und Konstruktion bestimmter idealer und technischer Objekte zu streiten, sondern auch die Tätigkeit der Schaffung technischer Geräte in besonderer Weise verstehen – eben als Ingenieurwesen. Auf dieser Grundlage entsteht eine besondere technische Realität. In seinem Rahmen mit 18 - betteln. 20. Jahrhundert Es werden die Hauptarten der Ingenieurtätigkeit gebildet: Ingenieurerfindung, Design, Ingenieurdesign.

Die erfinderische Tätigkeit ist ein vollständiger oder teilweiser Zyklus der technischen Tätigkeit: Der Erfinder stellt Verbindungen zwischen allen Hauptkomponenten der technischen Realität her – den Funktionen eines technischen Geräts, natürlichen Prozessen, natürlichen Bedingungen, Strukturen (alle diese Komponenten werden gefunden, beschrieben, berechnet). .

Design ist ein unvollständiger Zyklus technischer Aktivitäten. Die Aufgabe des Entwurfs besteht darin, auf der Grundlage der durch erfinderische Tätigkeit hergestellten Zusammenhänge die konstruktive Anordnung eines Ingenieurbauwerks zu ermitteln und zu berechnen.

Entwerfen ist ein solcher Moment der Erstellung eines technischen Objekts, der es dem Ingenieur einerseits ermöglicht, verschiedene Anforderungen an dieses Objekt (Zweck, Leistungsmerkmale, Handlungsmerkmale, Bedingungen usw.) zu erfüllen und andererseits zu erfüllen Finden Sie solche Strukturen und verbinden Sie sie auf diese Weise, um den notwendigen natürlichen Prozess bereitzustellen, der in einem technischen Gerät gestartet und unterstützt werden kann. Sowohl die Erfindung als auch der Entwurf und die darin enthaltenen Berechnungen erforderten einerseits besondere symbolische Mittel der Ingenieurtätigkeit (Diagramme, Bilder, Zeichnungen), andererseits besondere Kenntnisse. Zunächst handelte es sich um Wissen zweier Art – naturwissenschaftliches (ausgewähltes oder speziell konstruiertes) und tatsächlich technologisches Wissen (Beschreibung von Strukturen, technologischen Abläufen usw.). Später wurden die naturwissenschaftlichen Kenntnisse durch Kenntnisse der technischen Wissenschaften ersetzt.

Beim technischen Design wird eine ähnliche Aufgabe (Definition des Designs eines technischen Geräts) anders gelöst – durch eine Entwurfsmethode: In einem Projekt werden ohne Rückgriff auf Prototypen die Funktionsweise, Struktur und Methode zur Herstellung eines technischen Geräts (Maschine, Mechanismus, Ingenieurbauwerke) werden simuliert und eingestellt.

Erst die Technik und der ingenieurwissenschaftliche Ansatz ermöglichten die Erkenntnis, dass sich die Herstellung von Geräten, die auf der Berechnung natürlicher Prozesse basieren, von anderen Herstellungsarten unterscheidet, bei denen die Wirkung natürlicher Prozesse entweder unbedeutend ist (aber andere Prozesse, z (z. B. Aktivitäten sind bedeutsam) oder natürliche Prozesse können nicht berechnet und eingestellt werden. Die Produkte der Ingenieurstätigkeit wurden in der Kultur der Neuzeit hauptsächlich als Technologie bezeichnet. Ein weiterer Faktor, der zur Entdeckung der technischen Realität beiträgt, ist das Bewusstsein für die immer größer werdende Bedeutung, die die Produkte der Ingenieurstätigkeit für das Leben von Mensch und Gesellschaft haben.

Auf der dritten Stufe entstehen soziale Praxis und ein Weltbild, in dem ingenieurwissenschaftliche und technische Tätigkeiten einen wichtigen Platz einnehmen. Das wissenschaftliche und technische Bild der Welt beinhaltet ein bestimmtes Szenario. Es gibt die Natur, die man sich als unendliches Substrat aus Materialien, Prozessen und Energien vorstellen kann. Wissenschaftler beschreiben in den Naturwissenschaften die Naturgesetze und stellen entsprechende Theorien auf. Basierend auf diesen Gesetzen und Theorien erfindet, entwirft und entwirft der Ingenieur technische Produkte (Maschinen, Mechanismen, Strukturen). Die auf Technik basierende Massenproduktion produziert Dinge und Produkte, die für den Menschen und die Gesellschaft notwendig sind. Am Anfang dieses Zyklus stehen der Wissenschaftler und der Ingenieur – die Schöpfer der Dinge, am Ende – die Verbraucher. Im traditionellen wissenschaftlichen und technischen Weltbild geht man davon aus, dass Wissen und Ingenieurstätigkeit keinen Einfluss auf die Natur haben, von deren Gesetzen der Ingenieur ausgeht, dass Technik als Ergebnis der Ingenieurstätigkeit den Menschen nicht beeinflusst, da sie es ist ein Mittel, das für seine Bedürfnisse geschaffen wurde, und Bedürfnisse wachsen auf natürliche Weise, dehnen sich aus und können immer auf wissenschaftliche und technische Weise befriedigt werden.

Die Bildung der Ingenieurtätigkeit und des wissenschaftlich-technischen Weltbildes wäre nicht so erfolgreich gewesen, wenn die Ingenieurtätigkeit nicht effektiv gewesen wäre. Seine Wirksamkeit zeigte sich sowohl in der Schaffung einzelner technischer Produkte als auch komplexerer technischer Systeme. Wenn es Huygens auf ingenieurtechnische Weise gelang, eine Uhr zu erschaffen, werden heute auf diese Weise Gebäude, Flugzeuge, Autos und unendlich viele andere Dinge geschaffen, die für den Menschen notwendig sind. In all diesen Fällen zeigt der ingenieurwissenschaftliche Ansatz zur Problemlösung seine Wirksamkeit. Die Krönung der Kraft und Effizienz des ingenieurwissenschaftlichen Ansatzes ist die Bildung von Systemen, in denen Gesellschaft und Staat gelernt haben, komplexe wissenschaftliche und technische Probleme in einem vorgegebenen Zeitrahmen zu lösen.

Allerdings bereitet auch die Kraft der Technik ihre Krise vor. Heute wurden mindestens vier Bereiche einer solchen Krise identifiziert: die Absorption des Ingenieurwesens durch nicht-traditionelle Provokationen, die Absorption des Ingenieurwesens durch Technologie, das Bewusstsein für die negativen Folgen der Ingenieurtätigkeit, die Krise des traditionellen wissenschaftlichen und technischen Bildes der Welt.

Ingenieurtätigkeiten umfassen zwei Entwicklungsstufen, nämlich: theoretisch(technische Kreativität) und praktisch(von der technischen Forschung über Design, Konstruktion bis hin zur Erstellung von Industriedesigns).

Technische Kreativität ist eine besondere Art spiritueller und praktischer Tätigkeit, die durch die Entstehung einer technisch innovativen Idee und deren Umsetzung gekennzeichnet ist. Jede Art von Kreativität ist eine Aktivität, die darauf abzielt, qualitativ neue materielle und spirituelle Werte zu schaffen. Bei aller Ähnlichkeit mit anderen Arten von Kreativität ist technische Kreativität jedoch spezifisch, ihr Ergebnis ist ein technisches Objekt. Es ist sowohl spirituell, da es sich um ein technisches Design handelt, als auch materiell, da diese Kreativität auf die Konstruktion eines technischen Objekts abzielt. Das Wesen technischer Kreativität zeigt sich gerade darin, dass sie den Übergang vom abstrakten Denken zur industriellen Praxis darstellt.

Der gesamte Zyklus der Ingenieurtätigkeiten umfasst:

1) Erfindung

2) Design

3) Design

4) Ingenieurforschung

5) Technologie, Organisation und Produktionsmanagement

6) Betrieb und Bewertung der Ausrüstung.

Die ingenieurwissenschaftliche Tätigkeit zielt darauf ab, etwas Neues, noch nicht Gewesenes zu schaffen, und nicht auf das blinde Kopieren vorhandener Muster, wie es in der handwerklichen Praxis üblich war. Ausgangspunkt der Ingenieurstätigkeit ist daher eine innovative technische Idee. Erfindung - der Prozess der Schaffung eines neuen technischen und technologischen Objekts, neuer Funktionsprinzipien, Möglichkeiten zur Umsetzung dieser Prinzipien oder Gestaltungen technischer Systeme oder ihrer einzelnen Komponenten. Wir sprechen von der Schaffung eines Objekts (Gegenstand, Phänomen, Prozess usw.), das zuvor in der Realität nicht existierte (Erfindung des Rades, des Schießpulvers, des Verbrennungsmotors usw.). Erfinderische Tätigkeit ist in der Regel beginnt der Zyklus der Ingenieurarbeit. Das Ergebnis ist ein besonderes Produkt - Erfindung , deren Urheberschaft in Form von Patenten, Urheberrechtszertifikaten etc. gesichert ist. Erfindung ist daher ein System von Handlungen: von einer Vermutung bis zu einem experimentellen Modell. Und obwohl I. Polzunov der erste war (im Jahr 1765), der ein Dampfkraftwerk baute, gilt D. Watt als Erfinder der Dampfmaschine, der nicht nur das Betriebssystem entwickelte, sondern auch ein Autorenpatent erhielt.

Im Stadium der Erfindung wird eine konkrete technische und technologische Idee formuliert und die Richtung ihrer Lösung festgelegt. Die vorgebrachte Idee ist dann verwirklicht, wenn einerseits objektive wissenschaftliche (technische) Möglichkeiten zu ihrer Lösung bestehen und andererseits entsprechende Ressourcen (materielle, finanzielle, organisatorische etc.) bereitgestellt werden. In dieser Phase ist der menschliche Faktor bei der Verwirklichung einer neuen Idee wichtig. Die Erfindung ist weitgehend eine Form der Verwirklichung der inneren Bedürfnisse der Persönlichkeit des Erfinders, die jedoch durch äußere Bedingungen unterstützt werden. Der Erfinder kann Autodidakt sein oder eine Erfindung auf der Grundlage einer Analyse früherer Erfahrungen in der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie in seinem eigenen und verwandten Fachgebieten machen.

Viele Wissenschaftler haben echte Beispiele erfinderischer Tätigkeit angeführt. Hooke erfand beispielsweise das Mikroskop, Huygens entwickelte eine neue Konstruktion der Uhr, die die Bewegung des Schwerpunkts des Pendels entlang der Zykloide ausführte, Newton erfand ein Teleskop völlig neuen Designs – ein Spiegelteleskop. Einstein hat etwa 20 Originalpatente. Er kann als Erfinder von Kühlmaschinen, automatischen Kameras, Hörgeräten, Elektrometern und Hörgeräten angesehen werden.

PC. Engelmeyer hat in seinem Werk „Technische Kreativität“ den Erfindungsprozess ausführlich beschrieben. Die technische Erfindung gliedert sich laut Engelmeyer in drei Akte: Vermutungen, Wissen und Fähigkeiten.

1 Akt – der Akt der Vermutung. Auf der Stufe der Vermutung entsteht die Idee einer Erfindung. Es existiert im Bewusstsein. Darüber hinaus stellt eine solche Idee bereits eine vollständige Lösung des Problems dar, da sie ein vollständiges technisches Objekt mit allen noch nicht sichtbaren Details darstellt. Die Idee selbst scheint ihrem Träger – dem Erfinder – ein Geheimnis zu sein, er blickt hinein, trägt die Idee. Erinnerung und Vorstellungskraft – das bezieht der Erfinder in seine Arbeit ein. Als Ergebnis dieses Aktes entsteht eine interne Lesart der Idee: Die Bedingungen des Problems werden erkannt und formuliert (z. B. die Schaffung eines neuen Geräts), es soll nach wissenschaftlicher Unterstützung für seine Lösung gesucht werden (d. h. die Frage wird entschieden – aus welchen Wissenschaften Wissen gewonnen werden soll, basierend auf der bisherigen Erfahrung und Intuition des Ingenieurs) . Dadurch kristallisiert es Prinzip technisches Objekt, in dem sein Wesen zum Ausdruck kommt. Es gibt zwar nicht genug, aber das Notwendige, um diesen Effekt zu erzielen. Das Prinzip charakterisiert eine ganze Klasse technischer Gegenstände, das Wesentlichste darin. In diesem Stadium wird die Idee des Objekts in Form einer „Karte eines wenig erforschten Landes – es gibt Oasen, aber es gibt immer noch viele weiße Flecken, ihre Verbindungsbereiche“ präsentiert.

2 Akt – der Akt des Wissens. In dieser Phase wird ein allgemeiner Plan und ein Schema der Erfindung entwickelt, das bereits alles enthält, was zum Handeln notwendig und ausreichend ist. In dieser Phase wird die Machbarkeit der Idee bewiesen und ihre Hypothetizität durch den Einsatz wissenschaftlicher, empirischer Methoden beseitigt: Durchführung von Experimenten, Erstellung von Modellen, Durchführung von Berechnungen und Berechnungen, Erstellung von Zeichnungen, Plänen, Diagrammen. In dieser Phase wird eine wissenschaftliche Grundlage für die erfolgreiche Umsetzung der Idee eines technischen Objekts geschaffen.

3. Akt – der Akt des Könnens. Dies ist die Phase der praktischen Umsetzung der technischen Idee. Dies erfordert keine besondere Kreativität, es wird jedoch ein hohes Maß an Beherrschung der technischen Ausführung vorausgesetzt, wodurch das bisher einzige Exemplar der Erfindung entsteht – ein Prototyp.

Es ist anzumerken, dass im 20. Jahrhundert nicht einzelne Erfinder die Aussichten für die technische Entwicklung bestimmten. Gegenwärtig handelt es sich bei einer Erfindung selten um eine rein individuelle Einzelschöpfung, sie hat in der Regel kollektiven Charakter.

Die nächste Art der Ingenieurtätigkeit ist Konstruktion. In dieser Phase erfolgt die Umsetzung der technischen Idee im Rahmen der experimentellen Entwicklung. Designaktivitäten werden mit der Entwicklung der Serien- und Massenproduktion notwendig, weil. Es ist das Design, das dazu beiträgt, dass die Erfindung in die Massenproduktion gelangt. Design – Entwicklung des Designs eines technischen Objekts, das dann im Herstellungsprozess in der Produktion zum Ausdruck kommt. Ziel des Designs ist die Entwicklung einer spezifischen Morphologie des Produkts und die Berechnung seiner technischen und technologischen Parameter. Das Ergebnis der Entwurfstätigkeit ist die Erstellung eines Prototyps, mit dessen Hilfe die Berechnungen und technischen Eigenschaften des technischen Objekts verfeinert werden, spezifische Umsetzungsbedingungen festgelegt werden (Beschaffenheit des Materials, Produktivität, Grad der Umweltfreundlichkeit, Wirtschaftlichkeit). Effizienz usw.). Design wird mit der Entwicklung geeigneter technologischer Voraussetzungen kombiniert, d.h. Methoden und technische Bedingungen für die Umsetzung eines bestimmten Modells. Folglich ist Design organisch mit Technologie verbunden, nämlich der Mechanismus zur Organisation des technischen und technologischen Prozesses zur Herstellung eines bestimmten Produkts oder Systems wird identifiziert und festgelegt.

Der wesentliche Unterschied zwischen Erfindungs- und Designtätigkeit besteht darin, dass „was der Designer vorbereitet, der Erfinder erfinden muss“. Der Designer ändert die Methoden seiner Arbeit je nach Einzelfall, geht jedoch nicht über die konstruktiven Möglichkeiten hinaus. Design ist die Anwendung bekannter, bereits entwickelter künstlicher Standardtechniken. Es besteht darin, eine solche Änderung vorzunehmen, dass lediglich eine neue Konstruktion und keine neue Erfindung entsteht. Der technische Fortschritt liegt gerade darin, dass technische Innovationen von der Kategorie der Erfindungen in die Kategorie der Designs übergehen.

Das Design eines technischen Geräts oder Systems besteht aus Standardelementen, die auf eine bestimmte Weise verbunden sind, und ist für eine bestimmte Klasse von Produktionsprodukten üblich. Fehlen Elemente oder entsprechen ihre Parameter nicht den Anforderungen des Designers, werden sie neu erfunden und gestaltet.

Die Aufgaben eines Konstrukteurs bestehen daher darin, Prototypen eines technischen Objekts zu erstellen, zu testen und zu entwickeln und die aus Kundensicht optimale Option auszuwählen. Der Konstrukteur muss Anforderungen wie Einfachheit und Wirtschaftlichkeit der Herstellung, Benutzerfreundlichkeit, Einhaltung bestimmter Abmessungen usw. berücksichtigen. Er erstellt neue Maschinentypen, die ein gemeinsames Design haben, sich jedoch in der Art der einzelnen Teile, deren Lage, Material und anderen Konstruktionsmerkmalen unterscheiden, und berechnet außerdem die konstruktiven, technischen und technologischen Parameter des Produkts. Die Entwicklung der Fertigungstechnik ist Aufgabe eines weiteren Spezialisten – eines Verfahrensingenieurs. Dies entbindet den Designer jedoch nicht von der Verantwortung für die Erstellung eines technischen Designs. Der Designer muss technisch kompetent sein und sich mit den Herstellungs- und Verarbeitungsprozessen des entworfenen technischen Objekts auskennen. Ohne dieses Bewusstsein entwirft er möglicherweise Teile, die überhaupt nicht hergestellt oder bearbeitet werden können oder die im Allgemeinen teuer, übermäßig zeitaufwändig in der Herstellung oder unpraktisch sind.

Mit der Entwicklung der technischen Wissenschaften und der Ingenieurforschung zeichnet sich eine besondere Art der Ingenieurtätigkeit ab – Design . Design muss von Konstruktion unterschieden werden. Wenn das Ziel der Designtätigkeit die Entwicklung einer spezifischen Morphologie des Produkts ist und das Ergebnis die Erstellung eines Prototyps ist, dann beschäftigt sich Design mit idealisierten Objekten: Zeichnungen, Grafiken, Modelle im Computerspeicher usw.

Durch das Entwerfen gelingt es, die unterschiedlichen Anforderungen an ein technisches Produkt und seine funktionalen Eigenschaften in Einklang zu bringen und zu verknüpfen. Aus dieser Sicht ist Design der Hauptmechanismus der modernen technischen Kultur, der eine Verbindung zwischen Produktion und Konsum, zwischen Kunde und Hersteller herstellt. Beispielsweise sind beim Design eines neuen Automodells neben den Designanforderungen auch Komfort, Fahrqualität und technische Designanforderungen von unbedingter Bedeutung.

P.K. schrieb über die Beziehung zwischen Erfindung, Design und Design. Engelmeyer in seinem Werk „Über die Gestaltung von Maschinen“. Er identifizierte drei Phasen bei der Herstellung von Maschinen (und folglich auch bei Ingenieurtätigkeiten im Allgemeinen):

Stufe 1 – die Erstellung eines Gesamtplans, d.h. Kreativität, einen Überblick geben Prinzip Systeme dieser Art ist eine erfinderische Handlung, ihr Produkt ist es Idee, vorhanden in Bewusstsein;

Stufe 2 – Entwicklung eines Generals aus diesem Plan planen technischer Gegenstand, abstrahiert von der materiellen Form – das ist ein Entwurfsakt, sein Produkt ist eine Beschreibung Prozess (in der Zeit). Hier werden Bleistift und Papier benötigt;

Stufe 3 – Ausarbeitung des Schemas im Detail bis hin zur vollständigen Zeichnung. Es besteht in der Konstruktion von Teilen, einzelnen Teilen der Maschine und ihrer abschließenden Untersuchung. Design und stellt „die Verwirklichung von Prinzip und System dar; Darüber hinaus wiederholt sich ein bestimmtes Prinzip in mehreren Systemen und ein System wiederholt sich in mehreren Designs. Dabei handelt es sich tatsächlich um einen Entwurfsakt, dessen Produkte konkret sind materielle Objekte (im Raum).

In der Struktur der Ingenieurtätigkeit wird ein Bereich wie die Ingenieurforschung hervorgehoben. Im Rahmen dieser Ebene der Ingenieurtätigkeit werden wissenschaftliche Entwicklungen durchgeführt: Berechnungen, wirtschaftliche Begründung usw. Unter den Bedingungen der entwickelten technischen Wissenschaft basiert jede Erfindung auf gründlicher ingenieurwissenschaftlicher Forschung und wird von dieser begleitet. Sie beinhalten:

1) Vorprojektforschung;

2) wissenschaftliche Begründung der Entwicklung;

3) Merkmale der Entwicklungseffizienz;

4) Analyse des Bedarfs an fehlender wissenschaftlicher Forschung usw.

Im Gegensatz zur theoretischen Forschung in den technischen Wissenschaften ist die ingenieurwissenschaftliche Forschung direkt in die ingenieurwissenschaftliche Tätigkeit eingebunden und wird in relativ kurzer Zeit durchgeführt. Es ist zu beachten, dass die Bereiche der technischen Wissenschaft und die entsprechenden ingenieurwissenschaftlichen Tätigkeitsbereiche nicht identisch sind. Beispielsweise gibt es die Elektrotechnik als ingenieurwissenschaftliches Tätigkeitsfeld sowie die theoretische Elektrotechnik, die zu den technischen Wissenschaften zählt.

Große Ingenieure vereinen oft einen Erfinder, einen Designer und einen Produktionsorganisator. Die moderne Arbeitsteilung im Ingenieurwesen führt jedoch unweigerlich zu einer Spezialisierung von Ingenieuren, die hauptsächlich im Bereich der ingenieurwissenschaftlichen Forschung, der Konstruktion oder der Organisation der Produktions- und Fertigungstechnik technischer Systeme tätig sind.

Dies ist die Struktur der klassischen Phase der Ingenieurtätigkeit. Die Kompliziertheit eines Ingenieurobjekts unter modernen Bedingungen, die Einbeziehung technischer Teilsysteme, des Menschen, der natürlichen Umwelt und der Infrastrukturkomponenten in seine Zusammensetzung bestimmt die Synthese dieser Komponenten und eine Veränderung der Art der Ingenieurtätigkeit selbst. Seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts ist ein komplexes Mensch-Maschine-System Gegenstand technischer Forschung geworden, was ingenieurwissenschaftliche Tätigkeiten komplex macht. Daher wird die aktuelle Phase der Ingenieurtätigkeit als systemtechnische Tätigkeit bezeichnet. Um eine solche Funktion auszuführen, sind spezielle Spezialisten erforderlich - Systemingenieure, die die Funktion der Koordinierung aller Arbeiten, der Organisation von Spezialisten-Entwicklern dieses komplexen technischen Systems sowie der wissenschaftlichen Leitung ihrer Aktivitäten wahrnehmen. Daher muss ein Systemingenieur die Talente eines Wissenschaftlers, Designers und Managers vereinen und in der Lage sein, Spezialisten unterschiedlicher Profile für die gemeinsame Arbeit zusammenzubringen.

In der modernen Ingenieurtätigkeit lassen sich drei Hauptbereiche unterscheiden, die eine unterschiedliche Ausbildung der jeweiligen Fachkräfte erfordern:

1) Produktionsingenieure, die dazu bestimmt sind, die Funktionen eines Technologen zu erfüllen. Produktionsorganisator und Betriebsingenieur;

2) Forschungsingenieure, das die Funktionen eines Erfinders, Designers und Konstrukteurs vereinen sollte. Sie werden zum wichtigsten Bindeglied zwischen Wissenschaft und Produktion;

3) Systemingenieure Deren Aufgabe ist die Organisation und Leitung der komplexesten Ingenieurtätigkeiten, der komplexen Forschung und des Systemdesigns. Systemingenieure synthetisieren Kenntnisse und Fähigkeiten verschiedener Bereiche des grundlegenden, technischen Wissens sowie des sozialen und humanitären Wissens.

Für solche Fachkräfte ist eine interdisziplinäre und allgemeine humanitäre Ausbildung besonders wichtig, in der die Technikphilosophie eine der Hauptrollen spielen würde.

Ingenieurstätigkeiten werden in verwandte Bereiche eingeführt und erfahren ihren umgekehrten Einfluss. Dies trägt zur intensiven Nutzung humanitärer und sozialer Erkenntnisse im Ingenieurwesen bei. Damit moderne Technologie zu einem Mittel zur Optimierung des menschlichen Lebensumfelds werden kann, muss technisches Design durchgeführt werden von einer Person, nicht von einer Maschine.

ENGINEERING-TÄTIGKEIT ist eine eigenständige spezifische Art der technischen Tätigkeit aller auf dem Gebiet der Materialproduktion beschäftigten wissenschaftlichen und praktischen Arbeitnehmer, die sich in einem bestimmten Stadium der Entwicklung der Gesellschaft von der technischen Tätigkeit abhob und zur Hauptquelle des technischen Fortschritts wurde. Besonderheiten der Ingenieurstätigkeit 1. Sie beinhaltet die regelmäßige Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse. Dies ist ein weiterer Unterschied zur technischen Tätigkeit, die eher auf Erfahrung, praktischen Fähigkeiten und Vermutungen basiert.

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