металло и автоматы (841805), страница 87
Текст из файла (страница 87)
Важнейшей задачей расчета и проектирования машин последовательного действия является выбор числа их позиций в, оптимальной степени дифференциации и концентрации операций, что выполняется по критериям производительности, надежности в работе, экономической эффективности. Задача может ставиться в двух аспектах: ! ) для общего структурного анализа принципов и вариантов построения машин, закономерностей нх развития и т.
д. — для этого можно использовать адаптированные математические модели, не учитывающие границы дифференциации технологического процесса, равномерность дифференциации и т. д.; 2) для решения конкретных задач расчета и проектирования машин, сравнительного аиализа вариантов и их оптимального сн. за — в ю... с~.х ьях должны учи- 3!5 ' (207) (208) тываться все реальные особенности, ограничения и т. д., присушие конкретным технологическим процессам н деталям. В обоих случаях.
оценивают ожидаемую техническую производительность с учетом лишь длительности рабочего цикла и виецикловых потерь. Используя формулу ()80), получим ! ! 71Х! ! ) ! где Х1, — собственные внецикловые потери как характеристика надежности станка„ХС, — внецикловые потери по инструменту; Х1, -- виецикловые потери по оборудованию.
Метод поиска зависимости 1,), =)(д) состоит в том, что сначала оцейивают частные зависимости 1, =1(о), =-(Ц), Х1, =1(д), ХС, =((д), которые затем сводят воедино в формуле (206). Время рабочих ходов цикла 1„ определяют из условий, что при любом числе позиций ц машиной выполняется один и тот же объем технологических операций длительностью 1мь но число позиций обработки может быть различным. Прн равномерной диффереициапии Прн неравномерной дифференциации 1 (д) > -~ (см.
табл. 20 и рис. 250) Р величину 1,(д) рассчитывают дискретными методами. рассмотренными выше. Время 1„„холостых ходов цикла будет значительно меныпе, чем у однопозиционных автоматов с дифференцированным технологическим процессом, так как наиболее длительные опера- ции — загрузка и зажим, открепление и съем — стали совмешенными, выполняются иа специальных холостых позициях и на длительность рабочего цикла не влияют. Несовмещенными холостыми ходами остаются (рис. 256) быстрый подвод и отвод инструментов и перемешение детали с позиции на позицию, которые определяются лишь динамическими характеристиками оборудования и от числа позиций д ие зависят.
Поэтому 1„„=-сопз!. Потери по оборудованию Х1„зависят от числа позиций, так как при увеличении о растет и конструктивная сложность машин, число механизмов рабочих и холостых ходов, приводных управляюших и др. Будем считать эти потери пропорциональными числу позипий Х1,=1,д.
где 1, — внецикловые потери одного комплекта механизмов и устройств Подставляя значения 1, 1хе ХС, и Х1, в общую формулу (206), получим функциональную зависимость производительности машин последовательного действия от числа рабочих позиций: ! Юч = — + 1х, х + ХС! + т1е ч Она является функцией технологических (1„,), конструктивных (1,„), структурных (д) параметров и показателей надежности в работе (ХС, и 1,).
Графики этой зависимости для различной величины внецикловых потерь 1, <1, <1, показаны на рис. 257. Зависимость (), =)(д) носит экстремальный характер — с увеличением числа позиций производительность автоматов сначала растет, а затем резко падает. При каждом сочетании конкретных усилий сушествует только одно значение числа позиций д,„„обеспечиваюшеэ максимальную производительность машины 1,) .„.
Это значение можно получить аналитически, взяв первую производную ' и приравняв ее нулю. дд Продифференцировав уравнение (207), получим Оптимальное число позиций машин последовательного действия зависит только от двух факторов: общей дли-.' уравнениями (207) и (208). В автоматических линиях, разделенных на участки (рис. 256, д), происходит уменьшение внецикловых потерь 21, =ХС, + д(„ которое тем больше, чем на большее число и„> 1 участков разделена линия.
Ожидаемую фактическую производительность линии в пределах д,„<р~ можно выразить уравнением „й. эса 1 гмийййй гыйыййййййх й !ийййййй' ,, * й 'ййяйтьмййгтй йй~чйй.,йй ййследйййтйяьййгй 3ййй и укатай йнйййлйй дйффгдййййййкй ый йй'игййгй йнййыйй й йэ йязййййййгййгтй й.йййййй 1 !: тельности несовмещенных операций об," работки и уровня надежности механиз'-:- мов и устройств, их безотказности и - ремонтопригодности.
В реальных условиях при ограничениях в числе рабочих позиций (д„,„ <д<д „„), неравномерности диф:;;: ференциации технологического процес.,: са и неизбежных организационных простоях производительность всегда будет " меньше теоретической. На рис. 258 приведены графики ожидаемой производи';-:. тельности при изготовлении вала (см.
рис. 246). Время рабочих ходов 1,(д) при реальной дифференциации ': технологического процесса соответствует табл. 20, 1„„=0,2 мин, г.С, = =0,12 мин, 1„=0,02 мин. Максимальное возможное число позиций д,„= !1 на!: много ниже теоретически оптимального, рассчитываемого по формуле (208): д =130. Расчеты показывают, что в большинстве случаев производительность реально возможных вариантов построения автоматов и линий (д„и ~ рй.ц „„) находится на восходящейй ветви кривой производительности. Изменение производительности автоматических линий последовательного действия подчияяется тем же закономерностям, что и многопозиционных автоматов (см. рис.
257 и 258). При этом изменение производительности :,, линий из сблокированного оборудова„- ния (рис. 257, г) описывается теми же хс,+рс, й„ (210) Величина Ф'> 1,0 показывает, во сколько раз возрастают простои последнего участка из-за некомпенсироэ ванных накопителями простоев всех предыдущих участков. Число участков в линии может изменяться в пределах 1<п„й д.
Линии с п„=! называются линиями с жесткой межагрегатной связью. Если в линии число участков равно числу станков (и„ =д), это означает, что она имеет либо гибкую межагрегатную связь (при автоматических накопителях), либо это поточная линия (при механизированных накопителях). й 3. Автоматы и линии параллельного действия В машинах параллельного действии концентрируются одноименные операции дифференцированного технологического процесса, как правило, одна ()..= пмгй (20йг !э (р)+!й.й+ йу где 1,(р) — время рабочих ходов как время наиболее длительной обработки на одной из д рабочих позиций; 1, — внецикловые потери одной позиции по оборудованию; !г — коэффициент возрастания потерь из-за их неполной компенсации накопителями (только, если вместимость накопителей Е= ой, Ф'= 1,0; во всех реальных случаях, когда Е< о, )й'>1,0); ч,.„— коэффициент загрузки линии, учитывающих оргтехпотери.
При сравнительном анализе и синтезе удобно производительность линии оценивать по последнему участку. В этом случае величина собственных суммарных внецикловых потерь всего скомпанованного на последнем участке оборудования основная н две-три совмещенные с ней. Поэтому в р позициях имеется р одинаковых технологических комплектов инструментов, каждая деталь проходит только через одну рабочую позицию.
Не следует путать параллельность и одновременность действия. Как известно, параллельность (или «параллелизмэ) в работе означает, что в различных местах выполняется одна и та же работа, независимо от того, делается это одновременно нли со смещением по фазе. Во многих машинах, тем более линиях параллельного действия, обработка на различных позициях производится неодновременно— это не мешает им быть системами параллельного действия. Как и машины последоьзтельного действия, машины параллельного действия по характеру транспортных перемещений деталей могут быть дискретного или непрерывного действия.
В дискретных машинах параллельного действия (рнс. 259) обработка деталей и их транспортирование разделены во времени, комплекты инструментов действуют в стационарных рабочих зонах. Исходным вариантом является однопозицнонная машина (рис. 259, а), которую можно рассматривать как частный случай машины параллельного действия с числом позиций р= 1. Цикл работы, идентичный для всех машин дискретного действия с любым числом р, складывается из подачи заготовки в позицию, ее закрепления, обработки и выдачи.
Объединение р позиций в конструктивно единой машине параллельного действия (рис. 259, б) позволяет по сравнению с р одиопозиционными машинами сократить занимаемую площадь и общую конструктивную сложность за счет объединения внепозиционных механизмов: двигательных, приводных, управляющих. Однако при этом (при одинаковой длительности рабочих, холостых ходов и рабочего цикла в целом) производительность будет ниже из-за того, что любой отказ механизма илн инструмента приводит, как правило, к отказу всей системы, чего нет в группе из р независимо работающих машин. Известны машины параллельного действия с расположением позиций по окружности на неподвижном столе (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
