Диссертация (1025005), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Поэтому, при построении модели синтеза ЖЦИ,34необходимо выбрать наиболее важные характеристики изделия, которыеинтересуют всех участников ЖЦИ.ТЕХНОЛОГТехнологичностьУравновешенностьПроизводительностьКачество обработкиЗАКАЗЧИКЧастота вращенияПотеря древесиныв опилкиСобственнаячастотаСИНТЕЗМассаРазмерыКОНСТРУКТОРПрочностьиусталостьУстойчивостьЖёсткостьРАСЧЁТЧИКЕДИНОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРОСТРАНСТВОРис.
2.2. Упрощённая модифицированная модель ЖЦ пильного блокалесопильного станкаРеализация предлагаемого похода для ПБ многопильного станка нового типапредставлена наРис. 2.2. В предложенной модели синтеза ЖЦ включены наиболееважные функциональные характеристики качества и конкурентоспособностистанка, а показана роль главных участников ЖЦИ. Этап синтеза по существупредставляет собой процесс многокритериальногоцикломстанка.Онвключаетматематическуюуправления жизненныммодель,создаваемуюотдельными участниками ЖЦ станка. В математической модели объединеныформулыиалгоритмы,позволяющиеавтоматическивычислятьвсенеобходимые ограничения и критерии качества станка по заданному набору35управляемых параметров. Специалисты разных этапов ЖЦ вместе участвуют впроцессе решения задачи синтеза для обсуждения, уступок и окончательноговыбора.
Таким образом, выбранным является решение, удовлетворяющее всехучастников ЖЦ станка. В результате синтеза, проблема несогласованностиустраняется, и все следующие этапы ЖЦ осуществляются быстро и безконфликтов.Многопараметрический подход к созданию единой методики2.2.управления процессом принятия решений при проектировании пильногоблокаДля создания единой методики управления процессом принятия решенийпри многокритериальном проектировании пильного блока, используетсямногопараметрический и многокритериальный подход. Суть данного подходаизложена в работах [69, 91, 30, 31, 92, 93] и отображена на Рис.
2.3 и Рис. 2.4.Параметры, характеризующие изделие на всех этапах жизненного цикладелятся на три группы.1.Управляемые параметры, значения которых нужно найти прирешении задачи синтеза. К данной группе обычно относятся конструктивные,расчётные и технологические и параметры. Для данного станка управляемымипараметрами являются размеры пильного полотна, размеры эксцентрика,значение эксцентриситета натяжения, значение силы натяжения пильногополотна, масса противовеса, положения противовеса (корректирующей массы)..2.относятсяНеизменяемые параметры.
Для данного станка к данной группекоэффициенты,характеризующиесвойстваматериала,максимальный диаметр бревна (заготовки), некоторые фиксированные размерыпильного модуля, требуемая начальная жесткость, требуемая скорость подачипиловочника и т.д.3.ЗадаваемыеучастникамиЖЦцелевыепараметры(иликритерии качества), характеризующие требования к проектируемому изделию.В качестве целевых параметров для данного станка можно выделитьгабаритные размеры, массу пильного модуля, собственную частоту колебания36пильного модуля, значения силы натяжения полотна, частоту вращения валов,устойчивую способность полотна, потерю древесины в опилки.Исходные данные(неизменяемыепараметры)УправляющиепараметрыМатематическая модель(расчетные формулы,ограничения, алгоритмы )КритериикачестваРис.
2.3. Схема расчета целевых параметровСхема расчета целевых параметров представлена на рис. Рис. 2.3.Многопараметрический и многокритериальный подход ксозданию единой методики синтеза ЖЦ станкаПодробнее описание математической модели синтеза изложено ниже.ПараметрыКонструктивныеРасчётныеУправляемыеНеизменяемые параметры• Размеры пильногополотна• Размеры эксцентрика• Значение эксцентриситетанатяжения• Сила натяжения• Масса противовеса• Положения противовеса• Свойства материала• Максимальный диаметрбревна• Некоторые фиксированныеразмеры пильного модуля• Требуемая начальнаяжесткость пильного полотна• Требуемая скорость подачиТехнологическиекритерия качества••••••Габаритные размерыМасса ПМСобственная частотаСила натяженияЧастота вращенияУстойчиваяспособность полотна• Потеря древесиныРис.
2.4. Многопараметрический подход к созданию модели пильного блокаМодель для автоматизированного управления процессом принятиярешений при многокритериальном проектировании изделия представлена нарисунке (Рис. 2.5). Для управления процессом принятия решений примногокритериальномпроектированимнаукоемкогоизделия,автором37разработан «метод визуально – интерактивного анализа» (МВИА), которыйподробно изложен в главе 4.заказчикконструкторограничения,1 Критериальныеназначенные лицом,принимающим решения (ЛПР)синтезЖеланные диапазонызначения критериевтехнолограсчётчикMAX Mmax N M min Nmin 1min i 1 min 3max 1min imax i i Реализация наоснове мат. моделиN-мерное пространствоуправляемых параметровMAX1min 1MAX iM-мерное пространствокритериев качестваОграниченияРис. 2.5.
Модель для автоматизированного управления процессом принятиярешении при многокритериальном проектировании наукоемкого изделияПоитогамавтоматизированногоисследованийуправлениябыларазработанапроцессомединаяпринятияметодикарешенииприпроектировании наукоемкого изделия на примере ПБ (Рис. 2.6).
Процедураразработанной методики включает следующие основные шаги:1. Анализ основных проблем и характеристик, интересующих участниковна различных этапах ЖЦ ПБ. При этом необходимо решить основныесуществующие задачи такие, как:-построение аналитических соотношений, позволяющих оценитьустойчивое состояние пильного полотна под действием комбинации нагрузок.Применение полученного соотношения для автоматизированного анализаустойчивости полоской формы пильного полотна при холодных рабочихрежимах;38- построение аналитической формулы для автоматизированного расчетаначальной жесткости пильного полотна в соответствии с реальным условиемзакрепления при учете его внецентренного натяжения;- построение аналитической формулы для расчета собственной частотыколебания пильного полотна в соответствии с реальным условием закрепленияпри учете его внецентренного натяжения.
Применение данной формулы дляавтоматизированного процесса отстройки резонансных режимов пильныхполотен.-разработкаметодикидляавтоматизированногопроцессауравновешивания пильного блока, состоящего из шести пильных модулей.2. Разработка математической модели ПБ на основе концепции ЖЦИ сиспользованием многопараметрического и многокритериального подхода наоснове разработанных соотношений. При этом необходимо:- формировать важные конструктивные и технологические управляемыепараметры, интересующие разных участников ЖЦИ.
Выбранные параметрыхарактеризуются тем, что их изменения оказывают влияние на не один, а на дваили несколько этапов ЖЦ.- по требованиям участников ЖЦИ, формировать функциональныеограничения и вывести их формулы в зависимости от управляемых параметров;- по мнению участников ЖЦ станка, формировать критерии качествастанка и вывести их расчётные формулы в зависимости от управляемыхпараметров.В математической модели необходимо иметь алгоритм, позволяющий позаданному вектору управляющих параметровс учетом конструктивных итехнологических ограничений автоматически рассчитать основные критериикачества изделия.3. Автоматизированное управление процессом принятия решений примногокритериальном проектировании изделия с помощью разработанногоавтором метода визуально-интерактивного анализа, позволяющего получать39рациональные согласованные варианты исполнения изделия, удовлетворяющиетребованиям всех участников ЖЦИ.4.Наосновеполученныхрациональныхпараметровизделия,осуществляются автоматизированное конструирование, анализ основныххарактеристик изделия для подготовки его производства.Необходимо отметить, что первые три шага представленной методикиявляются наиболее важными, так как в результате этих шагов найденырациональные согласованные варианты производства станка.
Последние тришага могут осуществляться с помощью стандартных систем САПР. В рамкахданной работы, процессы конструирования и анализа осуществляются сЕдиная методика автоматизированного управления процессомиспользованием программногокомплекса NX.проектирования наукоемких изделийАнализ основных проблем, интересующих участниковна различных этапах ЖЦИРазработка математической модели изделия на основе концепции ЖЦИНазначениеконструктивных итехнологическихуправляемыхпараметровОпределениефункциональныеограничения и их формулпо требованиямучастников ЖЦИОпределениекритериевкачестваизделия и ихформулАвтоматизированное управление процессом принятий решений примногокритериальном проектировании изделия с методом визуальноинтерактивного анализа (МВИА) и определение рациональных вариантовОсуществляются автоматизированное конструирование, анализ изделияв среде стандартных программ средств8Рис.
2.6. Единая методика автоматизированного управления процессомпринятия решении при проектировании наукоемкого изделия2.3. Выводы по главе 21. Предложена многокритериальная модель пильного блока, позволяющаяинтегрировать разные этапы ЖЦИ.402.Разработана единая методика автоматизированного управленияпроцессом принятия решений при многокритериальном проектированиинаукоемких изделий на примере пильного блока лесопильного станка,обеспечивающая высокую совместность и интеграцию АСТПП, АСТПП иАСУП.41ГЛАВА 3.
АНАЛИЗ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СООТНОШЕНИЙ,ОПИСЫВАЮЩИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕПИЛЬНОГО БЛОКА3.1. Анализ устойчивости плоской формы изгиба пильного полотнаОдним из важных технических требований при проектировании пильногополотна является обеспечение устойчивости его плоской формы [23, 24, 63, 94,95]. Сложность данной задачи заключается в том, что на пильное полотнодействует одновременно несколько видов нагрузок: осевой силы, изгибающихмоментов на двух концах, и поперечной распределённой нагрузки.
Основытеории устойчивости плоской формы изгиба были изложены Л. Прандтлем ирассмотрены детально в работах Тимошенко С.П. [96, 97] , Власова В.З. [98],Болотина В.В. [99], Вольмир А.С. [100], а также зарубежных авторов Trahair[101],Gambhir[102],Mohri[103]идр.Исследованию статическойустойчивости стержней под действием одного или двух силовых факторовпосвящено достаточное количество отечественных [103, 104, 105, 97, 96, 98,106] и зарубежных работ [107, 108, 109, 110, 111, 112].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
