- •Курс лекций по дисциплине «автоматизация производственных процессов» для студентов дневной и заочной форм обучения вступление
- •1. Общие положения автоматизации
- •1.1. Основные направления и задачи автоматизации различных видов производства
- •1.2. Основные положения автоматизации производства
- •1.2.1. Основные понятия и определения
- •1.2.2. Уровень механизации и автоматизации производства
- •1.2.3. Классификация автоматического оборудования и технологических процессов
- •2. Автоматизация загрузки и разгрузки.
- •2.1. Назначение и виды загрузочных устройств
- •2.2. Автоматические устройства для непрерывного способа питания
- •2.3. Автоматические устройства для поштучного способа питания
- •2.3.1. Устройства магазинного питания
- •Загрузочного устройства
- •2.3.2. Лотки По форме продольного профиля лотки бывают прямолинейные обычные, прямолинейные роликовые, изогнутые, винтовые (спиральные), зигзагообразные и специальные (змейковые, каскадные и др.).
- •2.4. Вибрационное перемещение
- •2.4.4. Вибрационные лотки-транспортеры
- •Автоматические загрузочные устройства бункерного питания
- •2.6.1. Узлы механических бзу
- •2.7. Вибрационные бункерные загрузочные устройства
- •2.7.1. Бункерное загрузочное устройство с многослойными подвесками
- •2.7.2. Вбзу с подвеской чаши на цилиндрических стержнях
- •2. 8. Вибрационные питатели-подъемники
- •3. Автоматический контроль.
- •3.1. Источники и характеристики производственных погрешностей
- •3.3. Датчики
- •3.3.1 Потенциометрические датчики
- •3.3.2. Индуктивные датчики
- •3.3.3. Емкостные датчики
- •3.3.4. Тензометрические датчики
- •3.3.5. Фотоэлектрические датчики
1.2. Основные положения автоматизации производства
1.2.1. Основные понятия и определения
Механизация – применение в производственном процессе машин и механизмов, заменяющих мускульный труд рабочего. Механизация может быть либо частичной, либо полной или, как ее называют, комплексной.
Частичная или малая механизация – это механизация части движений, необходимых для осуществления производственного процесса: либо главного движения, либо вспомогательных и установочных движений, либо движений, связанных с перемещением изделий (деталей и полуфабрикатов) с одной рабочей позиции на другую.
Полная или комплексная механизация – механизация всех основных, вспомогательных, установочных и транспортных движений, которые выполняются по ходу производственного процесса. При полной механизации обслуживающий персонал осуществляет только оперативное управление производственными процессами, включение и выключение в нужные моменты требуемых механизмов и управление режимом и характером их работы.
Автоматизация – характеризуется освобождением человека не только от мускульных усилий для выполнения тех или иных движений, но и от оперативного управления механизмами, выполняющими эти движения. Автоматизация может быть частичной и полной или, как чаще называют, комплексной.
Частичная автоматизация – автоматизация части операции по управлению производственным процессом при условии, что остальная часть всех операций выполняется рабочим.
Полная или комплексная автоматизация характеризуется автоматическим выполнением всех функций для осуществления производственного процесса без непосредственного вмешательства человека в работу оборудования. В обязанности человека входит настройка машины или группы машин, включение и контроль. Автоматизация – это высшая форма механизации, но вместе с этим это новая форма производства, а не простая замена ручного труда механическим, поэтому следует избегать использования традиционных конструктивных схем, не дублировать движения руки рабочего в механизмах, а искать новые решения, используя возможности автоматических устройств.
На первом этапе автоматизации осуществлялась автоматизация выполнения рабочего цикла, т.е., создавались полуавтоматы и автоматы. Второй этап автоматизации представляет комплексная автоматизация, когда создаются целые комплексы автоматически работающих машин (автоматические линии, цехи и заводы).
1.2.2. Уровень механизации и автоматизации производства
Степень механизации и автоматизации определяется уровнем механизации и автоматизации. Оценка уровня механизации и автоматизации осуществляется тремя основными показателями: степенью охвата рабочих механизированным трудом, уровнем механизированного труда в общих трудозатратах и уровнем механизации и автоматизации производственных процессов.
Для механических и сборочных цехов эти показатели определяются по следующим формулам.
Степень охвата рабочих механизированным трудом (в %)
(1.1)
Уровень механизированного труда в общих трудозатратах (в %)
(1.2)
Уровень механизации и автоматизации производственных процессов (в %), отражающий качественную сторону механизации, рассчитывают по формуле:
, (1.3)
но
; (1.4)
тогда формула примет вид:
. (1.5)
Процент возрастания производительности труда в данном цехе (на предприятии, на участке) за счет его механизации Пр определяют по формуле
, (1.6)
где индекс 1 соответствует показателям, полученным до проведения механизации, а индекс 2 – после механизации.
В формулах приняты следующие обозначения: Рм – число рабочих, выполняющих работу механизированным способом; Р – общее число рабочих на рассматриваемом участке (в цехе); Рм.р – число рабочих, выполняющих работу при помощи ручного механизированного инструмента; Рр – число рабочих, выполняющих работу вручную; Тм – время механизированного труда в процессе; Тр – время ручного труда в процессе; Тм.р – время труда с применением ручного механизированного инструмента; Ра – число рабочих (во всех сменах) на данном рабочем месте, занятых механизированным трудом; Ра = Рм – число рабочих (во всех сменах) на участке (в цехе), занятых механизированным трудом; К – коэффициент механизации, выражающий отношение времени механизированного труда к общим затратам времени на данном рабочем месте; П – коэффициент производительности оборудования, характеризующий отношение трудоемкости изготовления детали на универсальном оборудовании с наименьшей производительностью, принятом за базу (То), к трудоемкости изготовления этой детали на действующем оборудовании (Т1); М – коэффициент обслуживания, зависящий от количества единиц оборудования, обслуживаемого одним рабочим (при обслуживании оборудования несколькими рабочими М меньше единицы).
Критерий уровня механизации должен количественно характеризовать, в какой мере на данной стадии механизации используются возможности экономии затрат труда, т. е. роста производительности труда, открываемые полной, комплексной механизацией производства.
Критерий уровня механизации (в %)
, (1.7)
где tч.м– экономия рабочего времени при частичной механизации в чел.-ч/шт; tп.м – экономия рабочего времени при полной механизации в чел.-ч/шт; tр – трудоемкость изделия при изготовлении его немеханизированным способом в чел.-ч/шт; tч.м – то же, в условиях рассматриваемого уровня частичной механизации в чел.-ч/шт; tп.м – то же, в условиях полной, комплексной, механизации в чел.-ч/шт. Критерий м изменяется в пределах 01. При м=0 имеет место ручной труд. При м = 1 осуществлена полная, комплексная, механизация производства. Следует отметить, что критерий м учитывает рост производительности труда.