Бураков (550672), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Иными словами, энергиал, является предельно универсальным критерием подобия, который самым общим образом характеризует способ, структуру, качество поведения любой реальной системы. Это поведение определяется уровнем эволюционного развития системы и проявляется в ес взаимоотношениях с окружающим миром, с другими системами [28, с. 11). В нашем случае, если речь идет о производственном процессе, то энергиал характеризует квалификацию персонала, уровень йывад рнивереаввных нрииеериеа 107 развития технологии, совершенство взаимоотношений между персоналом, технологией и производимым продуктом, потребительские свойства продукта и т.
д, В свою очередь, продуктом могут служить квалификация персонала, технологический процесс, организация производства и т. п. Как видим, при внимательном обобщенном рассмотрении проблемы энергиал раскрывает перед нами свои весьма замечательные свойства, которые можно выразить следующими словами: качество, ценность, совершенство, квалификация, способность, активность, творческий потенциал и т. д. Все эти слова в одинаковой мере справедливы для оценки продукта, технологии, организации производства, отрасли, экономики, человека, образования и т.
п., они вполне поддаются обобщению в виде единого понятия качества, и, следовательно, технологическое явление с полным правом можно именовать также явлением качества. Нс может быть никаких сомнений в том, что именно такими свойствами должен обладать универсальный критерий качества, предназначенный для расчета литейной технологии. Возможность дать с помощью энергиала объективную числовую оценку качества персонала, технологии и продукта имеет исключительно важное теоретическое и практическое значение. Универсальные критерии эффективности. Качество продукта, например отливки, еще не является исчерпывающей характеристикой технологического процесса.
При одном и том же достигнутом качестве расходы (затраты) рабочей силы, оборудования, материалов, энергии и т. д. могут быть самыми различными. Уровень этих затрат характеризует эффективность технологии. Чтобы иметь возможность достичь высокой эффективности, т. е. производить данный продукт с наименьшими затратами, необходимо прежде всего научиться давать объективную числовую оценку этой чрезвычайно важной характеристике технологического процесса. Соответствующие универсальные критерии эффективности могут быть найдены на основе идей термодинамики необратимых процессов.
В общем случае в термодинамике различают покой и движение, состояния и изменения состояний, свойства и процессы изменения этих свойств. В соответствии с этим необходимо и достаточно сформулировать всего два различных типа критериев, которые определяли бы эффективность достижения нужных состояний (свойств) и эффективность реализации нужных процессов изменения состояний (изменения свойств). В совокупности оба типа критериев должны дать исчерпывающую характеристику эффективности любого технологического процесса.
Здесь мы ограничимся рассмотрением лишь самых простых критериев, представляющих собой отношение двух величин (параметров) одной и той же размерности. Такого рода критерии име- !08 Качество и вффективность и применение ЭНМ (76) нуются параметрическими. Кстати, энергиал — это тоже параметрический критерий. Параметрические критерии очень удобны для оперативного ввода в ЭВМ. Заметим, что, согласно теории подобия, любая комбинация критериев является критерием подобия. Поэтому из рассмотренных простейших критериев могут быть составлены и более сложные.
Не исключены и другие варианты составления сложных критериев эффективности. В соответствии с методами термодинамики необратимых процессов первый тип критериев конструируется в виде отношения, числитель которого выражает некое идеальное, теоретически минимально необходимое, потребное свойство С, „, а знаменатель— реально необходимое свойство Ср, Имеем 128, с. 161. Чт ~р (74) вы= С,ц' Другой вариант первого типа критериев содержит в числителе реально необходимое свойство Ср ... а в знаменателе — фактически затраченное, имеющееся в наличий свойство С„ц.
Получаем С,ц Чан С (75) вн Нетрудно видеть, что произведение обоих этих критериев представляет собой некий третий критерий, дающий определенную суммарную оценку эффективности, т. е. СтЦСрн Стп Перечисленные критерии первого типа определяют состояния (свойства) продукта (системы). Критерии второго типа должны характеризовать потери свойств в процессах переноса. Эти критерии могут быть получены в виде отношения двух одинаковых свойств на выходе из системы (С,„в ц) и на входе в нее (С„„). Находим 127, с.
951, 129, с. 371 Свих ц Сев ц — ЛСц ' аСц (77) где ЛСц — потери данного свойства в системе или соответствующем звене технологической цепи; ЛСц =- С„ц — С,„„ц. Критерии (74) — (77) составлянттся для каждого ]-гцо существенного свойства и для каждого рьго звена технологического процесса. Под С в общем случае можно понимать самые разнообразные свойства системы. В частности, это может быть качество (энергиал), информэнергия, энергия, время, масса, температура, размер, цвет, запах и т.
д, Благодаря этому критерии (коэффициенты) т) характеризуют самые различные стороны эффективности 109 ераенеииа и метадее расчета начестеа использования персонала, оборудования и материалов, а также степень совершенства технологии, организации производства, системы управления производством и т. п. Наиболее совершенным считается процесс, обеспечивающий заданное качество продукта при наивысших значениях критериев эффективности. В каждом конкретном случае степень важности тех или иных свойств продукта, тех или иных критериев эффективности учитывается путем введения смысловых значений понятия качества (с.
165). Таким образом, если под качеством продукта, например отливки, понимаются какие-то его абсолютные свойства, то под эффективностью технологического процесса разумеются свойства, рассматриваемые в сравнении с заданными нормативными, минимально или максимально возможными, начальными или конечными свойствами. В результате с помощью критериев эффективности исчерпывающе характеризуются приобретения и потери свойств в процессах производства и эксплуатации продукта, а также сравнительный уровень затрат квалифицированного труда, оборудования, материалов, энергии и т.
д. Воэможность такои оценки имеет исключительно важное теоретическое и практическое значение. В совокупности критерии качества и эффективности однозначно и полностью определяют все стороны любого производственного процесса. 3. УРАВНЕНИЯ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА КАЧЕСТВА КОКИЛЯ И ОТЛИВКИ Постановка задачи. Найденные универсальные критерии качества и эффективности используют в дальнейшем для расчетов технологии литья в кокиль.
В частности, будут рассмотрены методы расчета качества кокиля в процессе его проектирования, изготовления, хранения и эксплуатации; способы определения качества отливки, совершенства литейного оборудования и квалификации персонала; будет также дана оценка эффективности технологии литья в кокиль по сравнению с другими видами литья. С целью выполнения указанных расчетов требуется вывести соответствующие уравнения, связывающие в единое целое все перечисленные параметры производственного процесса. Вывод необходимых уравнений крайне облегчается благодаря следующей замечательной особенности критериев качества и эффективности: все они выбраны в полном соответствии с правилами термодинамики необратимых процессов, причем в явлениях качества роль экстенсора играет энергия, а роль интенсиала — критерий качества.
Это значит, что при решении интересующей нас проблемы применимы все законы и уравнения термодинамики и разработанные в этой дисциплине методы. По Качество и эффективность и нрименение ЭВМ В настоящем параграфе кратко рассмотрены необходимые для технологических расчетов уравнения и методы термодинамики. Главное внимание обращено на специфику, которую приносит в расчеты явление качества. Особенности явления качества и процессов литья в кокиль вынуждают также разработать специальные методы расчета соответствующих технологических цепей (см. 119 — 147).
Для использования этих методов на практике требуется знать числовые значения всех коэффициентов, входящих в расчетные формулы, и прежде всего — универсального критерия качества. Метод определения критерия качества приводится в параграфе 6. Выведенные уравнения, разработанные методы расчетов и числовые значения необходимых коэффициентов и критериев применяют при оценке качества н эффективности реальных процессов литья в кокиль — параграфы 4 — 6. Исходные дифференциальные уравнения. Первой и самой важной расчетной формулой служит дифференциальное уравнение (70), которое в предыдущем параграфе было записано для общего случая, когда система располагает и степенями свободы.
Для одной степени свободы (и †. 1) из уравнения (70) получаем еЛР = Щу = П Ж/ =- П гЦ = ПР е(Е. Второй важнейшей расчетной формулой служит традиционное уравнение закона сохранения энергии (69). Это уравнение записано для п степеней свободы системы. При и = 1 уравнение сохранения энергии имеет вид е(У == «Ц = Р дЕ. Кроме энергии, в сложном явлении качества экстенсорами служат также масса, электрический заряд и т.
д. Поэтому иногда приходится составлять также соответствующие уравнения сохранения массы, электрического заряда и других экстенсоров. Уравнения баланса всех этих экстенсоров содержат необходимые дополнительные связи между параметрами технологического процесса, которые могут потребоваться при решении различных практических задач. Третье уравнение — состояния [24, с. 1! 1, 125, с. 236 1 — применительно к явлению качества (при л = 1) выражает энергиал в функции энергии, т. е.
Г1 =- ) ((7) или в дифференциальной форме е(П = — А Лl, (78) Уравнение и иеаиды расчета качества где А — коэффициент состояния качества; А= — „ Коэффициент состояния А обратен емкости К (Дж) системы по отношению к энергии, т. е. 1 дг/ К= — = —— А дП (79) Уравнением состояния (78) вводится понятие емкости для явлений качества. Здесь очень важно подчеркнуть, что емкость К ничего общего не имеет с известным понятием теплоемкости (или энергоемкости).
Это прямо следует из выражения (79), где в знаменателе стоит не температура, как в теплоемкости, а качество. Поэтому, чтобы избежать путаницы, емкость К целесообразно именовать не энергоемкостью, а информоемкостью; обоснование этого термина приводится ниже. Из выражения (79) видно, что информоемкость, или коэффи'циент информоемкости, численно равен энергии, которую необходимо затратить, чтобы качество (энергиал) продукта увеличилось на единицу. При этом продуктом, как уже отмечалось, могут служить кокиль, отливка, инструмент, литейная машина, специалист, технология, организация производства и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
