![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Глава 4. Закономерности функционирования технологических процессов ... 42
- •Глава 5. Закономерности формирования, функционирования и развития технологических и технических систем производства 67
- •Глава 9. Основы технологии химической и нефтехимической промыш ленности 231
- •Глава 10. Основы технологии строительного производства и изготовления строительных материалов и изделий ... 271
- •Глава 11. Основы технологии пищевой
- •Предисловие
- •Раздел I. Теоретические основы производственных технологий
- •Глава 1. Введение в технологию
- •1.1. Место технологии в современном обществе и производстве
- •1.2. Понятие и цель изучения технологии
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Закономерности формирования технологических процессов
- •2.1. Понятие технологического процесса
- •2.2. Структура и организация технологических процессов
- •2.3. Затраты труда в ходе осуществления технологического процесса. Понятие идеальной технологии
- •2.4. Параметры (показатели) техпологического процесса
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Закономерности развития технологических процессов
- •3.1. Технологическое развитие как ключевое звепо совершенствования промышленного производства и развития общества
- •3.2. Динамика трудозатрат при развитии техпологических процессов
- •3.3. Рационалистическое развитие технологических процессов
- •3.4. Эволюционное развитие технологических процессов
- •3.5. Революционное развитие технологических процессов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Закономерности функционирования технологических процессов
- •4.1. Общие принципы классификации технологических процессов
- •4.2. Физические процессы, используемые в технологии 4.2.1. Механические процессы
- •4.2.2. Гидромеханические процессы
- •4.2.3. Тепловые процессы
- •4.2.4. Массообменные процессы
- •4.3. Химические процессы в технологии
- •4.4. Биологические процессы в технологии
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Закономерности формирования,
- •5.2. Классификация технологических систем
- •И функционирования
- •5.3. Закономерности развития и оптимизации технологических систем
- •5.4. Понятие технических систем, законы строения и развития технических систем
- •5.5. Методы и модели оценки научно-технологического развития производства
- •Раздел II. Практические основы производственных технологий
- •Глава 6. Общие сведения о технологической структуре хозяйственного комплекса республики беларусь
- •Глава 7. Основы технологии машиностроительного производства
- •7.1. Общие сведения о машиностроении
- •7.2. Важнейшие технологические процессы заготовительного производства в машиностроении
- •7.3. Важнейшие технологические процессы обрабатывающего производства в машиностроении
- •7.4. Важнейшие технологические процессы сборочного производства в машиностроении
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8. Основы технологии легкой промышленности
- •8.1. Общие сведения о легкой промышленности
- •8.2. Общие сведения о текстильных материалах
- •8.3. Основы производства текстильных волокон и нитей
- •8.3.1. Основы производства и характеристика натуральных текстильных волокон
- •8.3.2. Основы производства и характеристика химических текстильных волокон и нитей
- •8.3.3. Классификация, виды и строение текстильных нитей
- •8.3.4. Основные этапы производства пряжи
- •8.4. Основы производства ткани
- •8.4.1. Основы ткачества
- •8.4.2. Отделка тканей
- •8.5. Основы трикотажного производства 8.5.1. Понятие о трикотаже
- •8.5.2. Общие сведения о трикотажных машинах
- •8.5.3. Производство бельевых трикотажных изделий
- •8.5.4. Производство верхних трикотажных изделий
- •8.5.5. Производство чулочно-носочных изделий
- •8.6. Основы производства неткапых текстильных материалов
- •8.6.1. Техпологический процесс производства петканых текстильных материалов
- •8.6.2. Характеристика ассортимента нетканых текстильпых материалов
- •8.7. Основы производства швейных изделий
- •8.7.1. Материалы для изготовления одежды
- •8.7.2. Технологический процесс изготовления швейных изделий
- •8.8. Основы производства пушно-меховых изделий
- •8.8.2. Технология скорняжно-пошивочного производства меховых изделий
- •8.9. Основы производства обуви 8.9.1. Общее понятие об обувных товарах
- •8.9.2. Материалы, используемые при изготовлении обуви
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9. Основы технологии химической и нефтехимической промышленности
- •9.1. Общие сведения о химической и нефтехимической промышленности
- •9.2. Основы технологии минеральных удобрений
- •9.2.1. Основы технологии азотных удобрений
- •9.2.2. Основы технологии фосфорных удобрений
- •9.2.3. Основы технологии калийных удобрений
- •9.3. Основы технологии переработки топлива
- •9.3.1. Основы технологии прямой перегонки нефти
- •9.3.2. Основы технологии крекинга нефтепродуктов
- •9.4. Основы технологии производства и переработки полимерных материалов
- •9.4.2. Основные методы производства синтетических полимеров
- •9.4.3. Основы технологии производства изделий из пластмасс
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10. Основы технологии строительного производства и изготовления строительных материалов и изделий
- •10.1. Общие сведения о капитальном строительстве и производстве строительных материалов и изделий
- •10.2. Важнейшие технологические процессы капитального строительства
- •10.3. Основы технологии важнейших строительных материалов
- •10.3.1. Классификация и свойства строительных материалов
- •10.3.2. Основы технологии керамики
- •10.3.3. Осповы технологии стекла
- •10.3.4. Основы технологии бетона и железобетона
- •10.3.5. Основы технологии производства древесных строительных материалов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 11. Основы технологии пищевой промышленности
- •11.2. Важнейшие технологические процессы пищевой промышленности
- •11.3. Технологические основы важнейших пищевых производств
- •11.3.1. Основы технологии мукомольного производства
- •11.3.2. Основы технологии свеклосахарпого производства
- •11.3.3. Основы технологии кисломолочных продуктов
- •11.3.4. Основы технологии этанола
- •Контрольные вопросы
- •Раздел III. Научные основы производственных технологий
- •Глава 12. Технологический прогресс — основа развития производственной деятельности и общества
- •Контрольные вопросы
- •Глава 13. Экологические проблемы технологического прогресса
- •Контрольные вопросы
- •Глава 14. Прогрессивные технологии автоматизации и информатизации производства
- •14.1. Основы гибкой автоматизированной технологии
- •14.2. Основы робототехники и роботизации промышленного производства
- •14.3. Основы роторной технологии обработки изделий
- •14.4. Программное управление и его системы в промышленном производстве
- •14.5. Основы информационной технологии в управленческой и проектно-конструкторской деятельности
- •Контрольные вопросы
- •Глава 15. Прогрессивные технологии производства и обработки новых конструкционных материалов и изделий
- •15.1. Основы технологии производства композициопных
- •Материалов
- •15.2. Основы технологии порошковой металлургии
- •15.3. Электрические методы обработки изделий
- •15.4. Основы лазерной технологии
- •15.5. Основы ультразвуковой технологии
- •15.6. Основы мембранной технологии
- •15.7. Основы радиациопно-химическои технологии
- •15.8. Основы плазменной и элиоппой технологии
- •15.9. Основы современной биотехпологии
- •Контрольные вопросы
- •Литература
14.3. Основы роторной технологии обработки изделий
Как отмечалось ранее, высшей формой автоматизации технологических процессов является комплексная автоматизация производства.
Наилучшие возможности такой автоматизации создают такие технологические машины, которые обеспечивают:
высокую степень концентрации технологических операций за счет многопозиционной и малоинструментальной обработки, совмещенной во времени, что формирует высокий технологический потенциал производительности;
непрерывное транспортирование обрабатываемых объектов, совмещенное с их технологической обработкой. Это позволяет реализовать высокую производительность машины при благоприятных режимах ее работы и сформировать непрерывные потоки обрабатываемых объектов, энергии и информации внутри машины.
Принципиально возможным такое осуществление технологических процессов делает роторная технология обработки.
В общем случае технологический процесс получения любого сложного изделия включает в себя, как правило, разнообразные по сущности и продолжительности процессы. Поэтому при
371
комплексной
автоматизации производства с использованием
традиционного оборудования на разных
стадиях технологического процесса
изготовления изделия приходится
применять разное количество станков.
При этом на вспомогательных процессах
нужны многочисленные устройства, которые
должны еще и синхронно работать.
Добиться одинаковой производительности разных по характеру и длительности технологических процессов изготовления сложного изделия без значительного усложнения оборудования позволяет роторная технология.
Сущность роторной технологии. Слово «ротор» происходит от латинского roto — вращаюсь. Это название точно передает сущность процесса обработки по данной технологии.
В роторной машине основным элементом является технологический ротор с инструментальными блоками. При вращении технологического ротора вокруг оси происходит непрерывная обработка деталей, подаваемых на обработку другим ротором — транспортным (рис. 14.2).
Таким образом, инструментальные блоки, расположенные на технологическом роторе, совершают непрерывное движение по замкнутой траектории. При этом технологическая обработка деталей происходит в процессе их совместного перемещения с инструментальными блоками.
Основным элементом технологического ротора, в котором непосредственно осуществляется обработка деталей, является инструментальный блок. Он состоит из корпуса, в котором размещается комплект инструментов, который может осуществлять какую-либо операцию над деталью, подаваемой на обработку. Инструментальный блок снабжен устройствами приема и выдачи обрабатываемой детали. Таким образом, инструментальный блок представляет собой автономный комплекс «деталь — инструмент — приспособление», полностью определяющий точность и качество обработки на данной операции. В случае необходимости его можно быстро заменить.
Транспортный ротор обеспечивает передачу обрабатываемых деталей в инструментальные блоки, съем обработанных изделий и передачу их на другие технологические роторы. Транспортные роторы вместе с технологическими образуют жесткую кинематическую цепь с общим приводом, обеспечивающим синхронное вращение роторов.
Производительность роторной машины и синхронность ее отдельных элементов могут быть обеспечены оптимальным сочетанием как числа оборотов ротора, так и числа инструментов в нем при одинаковом шаговом расстоянии между инструментами в машине (независимо от числа инструментов). Эта конструктивная особенность и создает необходимые технические предпосылки для объединения различных роторных машин в автоматические поточные линии.
Таким образом, в роторной машине технологические процессы максимально разделяются на операции, которые выполняются на соответствующих технологических роторах. При этом все рабочие и холостые ходы инструментов, исполнительных органов, вспомогательных механизмов, необходимые для выполнения определенной операции, а также подача и съем обработанной детали производятся в одном технологическом роторе.
Дальнейшим развитием роторной технологии явилось создание роторно-конвейерных машин и линий (рис. 14.3). В отличие от роторных машин в них отдельные операции выполняются в так называемых обслуживающих роторах. Для этого инструментальные блоки монтируют в гнездах гибкого цепного конвейера, который на определенных участках огибает обслуживающие роторы. На участках сопряжения конвейера с обслуживающим ротором исполнительные органы ротора взаимо-
373
действуют с инструментами, размещенными в конвейере. Затем осуществляется последовательная обработка деталей (рис. 14.4).
высокая производительность процесса обработки;
непрерывность обработки и транспортирования деталей, совмещение этих процессов во времени;
упрощение конструкции и обслуживания по сравнению с традиционными автоматическими линиями и роторными машинами;
374
возможность автоматизации контроля качества обработки каждой детали на контролирующих роторах;
возможность автоматизированного обслуживания рабочих инструментов (чистки, смазки, заточки, замены и т.д.).
Таким образом, в роторно-конвейерных машинах и линиях наиболее развиты основные принципы организации поточного автоматизированного производства: разделение технологического процесса обработки, концентрация операций, непрерывность и совмещение во времени процессов транспортирования и обработки.
Конструктивные особенности роторных и роторно-конвейерных линий позволяют эффективно объединять и одновременно выполнять технологические операции различных классов (например, формообразование обработкой давлением с термической обработкой, травлением и контрольными операциями). При этом организуется непрерывный поток обрабатываемых объектов, что также повышает экономическую эффективность автоматизации производства.
Расчеты показывают, что переход к полностью автоматизированным производствам, созданным на основе роторной технологии, позволит повысить производительность труда в десятки раз по сравнению с отдельно работающими станками, сократит транспортные перемещения деталей и заготовок в 5—10 раз, длительность обработки — в десятки раз при небольших капитальных затратах и энергоемкости производства, высокой надежности работы.
Высокая производительность роторной технологии делает ее незаменимой при комплексной автоматизации, прежде всего массового производства.
К сожалению, низкая степень гибкости роторных и роторно-конвейерных линий, необходимость остановки для переналадки при переходе на выпуск новой продукции ставят определенные ограничения использования роторной технологии в серийном производстве. Для устранения этого недостатка в настоящее время разрабатываются конструкции многономенклатурных роторных и роторно-конвейерных линий, которые осуществляют одновременное изготовление номенклатуры нескольких изделий и в которых полностью устраняются переналадки.
Области использования роторной технологии в промышленности. Наибольшее применение роторная технология нашла в машиностроении. Именно здесь родились и были отработаны многие типовые конструктивные решения технологических роторов для различных операций, определившие в дальнейшем возможность применения роторных линий в других отраслях
375
производства. Это, в свою очередь, позволило создать унифицированную серию роторов конкретного целевого технологического назначения, различающихся между собой лишь числом подвижных элементов в каждом рабочем органе ротора.
В общей структуре машиностроительного производства большое место занимают термические и химические процессы, связанные с изменением физико-химических свойств обрабатываемых материалов. Роторы для таких процессов отличаются большим числом рабочих позиций и минимальным шагом между ними. Например, в роторных линиях для термической обработки используется эффективный метод нагрева токами высокой частоты.
Перспективно внедрение роторно-конвейерных линий и в других отраслях промышленности. Так, разработаны линии для изготовления деталей из полимерных материалов: термопластов (полиэтилена, полипропилена, полистирола и т.д.) и термореактивных пластмасс (фенопластов, аминопластов и т.д.). При этом для изготовления деталей из термопластов используется метод литья под давлением, деталей из термореактивных пластмасс — метод горячего прессования. Конструктивные особенности линий позволяют быстро перейти на другую номенклатуру изделий при смене пресс-форм. Производительность некоторых линий доходит до 1000 шт./мин при низкой энергоемкости и малых габаритах.
На основе роторных линий разработаны различные типоразмеры оборудования для изготовления изделий из металлоплас-тмассовых деталей и композиционных материалов методом горячего прессования.
Созданы роторные и роторно-конвейерные линии для пищевой промышленности, сельского хозяйства, предприятий общественного питания. В пищевой промышленности эти линии нашли широкое применение для разлива различных жидкостей: молока, соков, лимонада, а также упаковки пищевых продуктов. Большие перспективы открывает применение роторно-конвейерных машин и линий непосредственно для приготовления продуктов питания. Уже существуют работающие линии по выпуску сосисок, изготовлению и замораживанию пельменей, для выпечки оладий.
Большие успехи в применении роторных автоматов достигнуты при производстве фармацевтических препаратов, прессованных пищевых концентратов, различных кондитерских изделий. Создано автоматизированное производство с использованием ро-торно-конвейерного принципа для разделки бройлеров. Обслуживающий персонал осуществляет только подвешивание бройлеров
376
на специальный конвейер, а дальше весь процесс разделки происходит автоматически с использованием роторных машин.
Если говорить о перспективах роторной технологии обработки изделий, то необходимо отметить следующее.
Роторная технология является реальным, действенным средством комплексной автоматизации производства, причем она создает все необходимые условия и для автоматизации вспомогательных работ. Оснащение роторно-конвейерных линий информационными датчиками, регуляторами, программными устройствами, которые совместно с вычислительным комплексом на базе ЭВМ управляют ходом технологического процесса и производством в целом, позволит поднять на более высокую качественную ступень эффективность роторной технологии.