Название: Автоматизация технологических процессов обработки металлов давлением - Курс лекций (Марченко В.Е.)

Жанр: Машиностроительный

Просмотров: 1868


1.4. основные положении теории производительности машин и труда

 

Оспоепие и развитие автоматизированного производства, решая основную задачу по увеличению производительности труда, ставит перед разлігчньгми отраслями промышленности новые проблемы, решение которых развивает новые научные направления.

Гак, развитие конструкции неавтоматизированного универсального оборудования происходило, да и сейчас происходит-, в резул ыате совершенствовании таких научных направлений как кинематика и динамика маптиі г, сої противления материалов, формирование на их базе технологических режимов обработки с учетом стойкости инструментов . При этом проводится расчет мощности и соответствующие прочностные расчеты элементов привода, жесткости узлов и т.д.

Принципиальная компоновочная конструкция универсального станка изменяется мало, т.к. размещение отдельных механизмов, узлов станка подчинено основному условию раб<viiii: машина работает только в системе «человек - машина», и для четкой совместной работы необходимо обеспечить удобство работы человека с учетом его возможностей (размещение органов управления в пределах зон досягаемости, разделение зон для левой и правой руки, обзор визуальный, учет величины надуло к и т.д). Другими словами, участие человека в процессе придает консерватизм, ограничивает возможности машины, придает им маловариантный характер Но компоновочным решениям.

Так, трудно представить еебе токарный станок с вертикально расположенной в процессе обрабої к и детали о , т.к. это создает неудобства в работе человека.

Удаление человека из непосредственного участия в производственном никле создает предпосылки для реализации любых технологических процессов, компоновок оборудования в производственных процессах обработки, сборки или контроля. При разработке автоматизированного производства могут быть реализованы многие варианты компоновки машин.

Например, автоматические машины, предназначенные для выполнения технологических операций одних и тех же деталей могу г отличаться :

Маршрутом, режимами обработки, степенью концентрации или дифференциации операций, т.е. характером выполнения техпроцесса.

Принципом   действия        последовательное> параллельное, непрерывное, дискретное выполнение операций.

Числом рабочих и холостых ходов обработки.

Компоновочным решением машины - расположением позиций по прямой или по окружности,

Степенью автоматизации (автомат, полуавтомат, линия).

Степенью у ни Bepcaj 1 ьі 1 ости.

Степенью унификации конструкции.

Выбор вариантов по названным задачам не может быть решена традиционными методами прочностных и кинематических расчетом.

Решение задач автоматизации — высвобождение из процесса человека и получение экономической эффективности за счет резкого увеличения производительности машин. Поэтому автоматизированные машины разрабатываются с учетом этих факторов, а научной основой автоматизации производственных процессов является теория производительности машин и труда, которая наряду с задачами расчета оборудования решает проблемные вопросы анализа и оценки путей автоматизации, выбора наиболее перспективных ее направлений;

Математическую основу теории производительности составляют уравнения, связывающие показатели производительности машин и іруда с технологическими, конструктивными, структурными, стоимостными и другими показателями о б ору д t j в а 11 и я. Широкий о х ват 11 о каз ате л ей позволяет методами теории производительности рассчитывать производительность машин и экономический эффект , а также анализировать варианты автоматизированного оборудования, выбирать оптимальные параметры, обеспечинающие максимальную произволител ьность.

Говорят, все новое - это хорошо забытое старое. Основы теории производительности машин сформулированы Г.Л.Шаумяном в 30-32 -е гг., наиболее точно освещены в печати в 70-е годы. Сущность метода в том, что технические     и     экономические     показатели     связываются едиными математическими уравнениями, совокупность которых служит математической моделью автоматических устройств.

Структурная схема математической модели автоматизированного устройства включает в себя :

—первичные параметры, которые х ара ктер и з уют техно л огию, конструкцию и компоновку машин, уровень их эксплуатации.

Для прои пюдителыюсти машин это :

t = tpQ - режимы и общая длительность обработки, 1х - время холостых

ходов iuiK.ua, Ljj - нпециклопые потери конструктивных элементов, q — число рабочих позиций, пу число рабочих участков линии, Т - длительность рабочего цикла системы, ХХа — суммарные ні ієни клопы е потери.

— определяющие и ар и а пион пые параметры это технико- экономические параметры сравниваемых вариантов: ф - по производительности, с - по стоимости, r - по количеству обслуживав л цих рабочих, 6 - по удельным эксплуатационным затратам, N   по срокам службы и др.

 

- постоянные для данной модели параметры, входящие в формулы как константы. К ним относятся нормативные показатели по амортизационным отчислениям (д,), а2- показатели по ремонтным затратам и др.

- показатели экономической эффективности: X - рост производительности труда, Е -коэффициент эффективности капиталовложений, G0 - при веде иные затраты и др.

Пользуясь уравненными и зависимос тями математической модели, можно решать прямые и обратные задачи : задаваясь исходными первичными параметрами (или определяющими), можно рассчитан, экономическую эффективность и рост производительности труда: задаваясь эффектом или производительностью (или сроками окупаемости оборудования), можно рассчитать первичные параметры, которые должна имен, автоматическая машина (принцип реверсивной модели).

Из изложенного следует, что теория производительности машин как-теоретическая основа решения проблемных задач, позволяет :

Выбирать на основе анализа конкретных технико-экономических параметров разрабатываемых машин наиболее экономически эффект найми;

Определять сочетание технических характеристик разрабатываемых проектов для получения требуемою экономическою эффекта, а также количественно оценивать іраничньїе условия автоматизации;

Оптимизировать технические характеристики проектируемых машин по экономическим критериям.

Математические модели теории производительности позволяют количественно анализировать, как влияют различные направления развития технологии и конструирования на технический прогресс, т.е. оценивать перспективность различных направлений автоматизации.

А так как производительность машин и труда параметр времени (срок службы, срок проектирования и освоения) включается как определяющий фактор, то теория производительности позволяет количественно анализировал, процессы развития техники, перспективы технического прогресса, в том числе процессы морального старения машин.

Именно поэтому теория производительности со своим математическим аппаратом является научной основой решения проблемных и прикладных задач автоматизации производственных процессов.