2.4 Аналіз конструктивних схем і компонувальних рішень амрл

Аналіз конструкцій функціональних вузлів АМРЛ доцільно проводити з урахуванням наведених вище вимог, у порядку взаємодії вузлів у ході виконання процесу розбирання кореспонденції – формувачі, аналізатори, накопичувачі. Вище були розглянуті найбільш поширені – вакуумний, скребковий та барабанний формувачі, які задовольняють вимогам працездатності. Проте на якість сформованого в них потоку листів діють зовнішні фактори – вологість і температура в приміщенні, а також параметри поштових відправлень (дестабілізуючі фактори) [6]. Це вимагає додаткових витрат під час експлуатації, на проведення робіт налагодження та регулювання машини, для її адаптації, при зміні стану зовнішнього середовища.

Вакуумний формувач менш чутливий до наведених вище дестабілізуючих факторів і більш компактний. Тому йому надано перевагу в машинах фірми “Toshiba” та у вітчизняній МРЛ-2. Проте такий формувач потребує більш потужного приводу за наявності у ньому нагнітального пристрою, порівняно з вібраційним і барабанним формувачами. З точки зору якості роботи вібраційний та скребковий формувачі не забезпечують однопрошарковий рівномірний потік і поступаються в цій характеристиці і простоті експлуатації барабанному формувачу, який в свою чергу має недоліки – великі габарити, складну конструкцію та меншу надійність.

Для нормальної роботи аналізаторів встановлюють додаткові пристрої сепарації, вимоги до яких значною мірою визначаються необхідною якістю роботи формувача. Аналіз конструкцій АМРЛ [5, 6] показує, що їх удосконалення проводиться шляхом застосування більш надійних деталей, більш раціонального компонування функціональних вузлів і технології оброблення листів, автоматизації контролю та керування.

Наведені тенденції характеризуються застосуванням системного підходу до аналізу складних систем, за якого автоматизована система (машина) розглядається як сукупність автоматичних пристроїв, частину функцій керування в якій здійснює людина-оператор. Тому конструктори все більшу увагу приділяють більш раціональній взаємодії оператора з машиною (розподіляючи функції керування) ніж пошуку більш досконалої конструкції [5, 6, 9].

Порівняльний аналіз конструктивних і компонувальних рішень поштооброблювалних машин ефективно виконується за допомогою подання їх функціональних схем у вигляді графових і гіперграфових структур (в гіперграфі на відміну від графа кожне ребро інцидентне не двом, а довільній кількості вершин) [5, 6].

Використання графових структур дозволяє провести їх декомпозицію на окремі, частково пов’язані, підструктури (вузли ПОМ) та спростити аналіз структури в цілому за рахунок аналізу сукупності відносно незалежних і простих підструктур.

Для аналізу швидкодії окремих вузлів та продуктивності АМРЛ в цілому застосовують графи, вершини яких відповідають механізмам і пристроям, а дуги – операціям просторового переміщення поштових відправлень за час _i = 1, 2, … , n та виконання їх відповідного оброблення (дугами можуть позначатися також пристрої транспортування). На рис. 2.10, як приклад, наведено граф аналізатора висоти листів.

Вершини графа позначають: 1 – конвейєр транспортування листів до зони дії аналізатора; 2 – пристрій аналізу висоти листів; 3 – пристрій комутації потоку листів; 4 – пристрій повороту листів з ребра на площину; 5 – пристрій транспортування високих листів до накопичувача 6.

Аналіз графів (рис. 2.11, 2.12), конструкцій формувачів, аналізаторів і накопичувачів розкриває основні тенденції розвитку АМРЛ, надає їх порівняльну характеристику щодо ефективності застосування в технологічних процесах оброблення письмової кореспонденції.

Удосконалення конструкції формувача потоку та аналізатора товщини листів в АМРЛ фірми "Toshiba" ілюструється графами рис. 2.11: а) попередня конструкція; б) наступна конструкція [5, 6].

З аналізу графів випливає, що в результаті модифікації число функціональних вузлів і механізмів формувача на вході машини залишилось таким самим а технологія розбирання листів суттєво змінилася. Замість трикаскадного аналізатора габаритів листів 4, 7, 5, 8, 6 та 9 застосовується двокаскадний аналізатор 4, 6, 8, 5, 7, 9. У першому варіанті використовувався вакуумний формувач, конструкція якого набагато складніша за конструкцію стрічкового конвейєра з накладками в другому варіанті. Таке спрощення конструкції вимагає втручання оператора (завантаження, вилучення поштових відправлень з низькою жорсткістю та ін.). Спрощуючи формувач, конструктори надали перевагу підвищенню ефективності взаємодії оператора з машиною перед вдосконаленням її конструкції. У такому варіанті оператор повинен брати на себе функції керування процесом формування потоку – слідкувати за його рівномірністю та своєчасно ліквідовувати потовщення, що виникають.

Відмова від поділу потоку на виході аналізатора товщини листів на дві частини також є прогресивним конструктивним рішенням, тому що сучасні пристрої сепарування, транспортування та аналізу дозволяють досягати необхідної продуктивності шляхом оброблення одного потоку за рахунок їх раціонального компонування.

Зміна компонування формувача та аналізатора дозволила підвищити ефективність роботи ступенів аналізатора, скоротити їх число до двох. У першій моделі листи подаються у напрямку ортогональному руху скребкових конвейєрів, а у другій, напрямки подачі листів і рух скребків співпадають. Ефективність такого компонування полягає в тому, що в другій моделі при поперечній подачі листів, верхні прошарки листів менше деформуються при підході до скребків, блокуючи їх робочий зазор, крім того під дією руху скребків верхні листи зміщуються на вільні ланки повздовжного конвейєра та аналізуються без переходу до нижчого ступеня.

Порівняльний аналіз графів гравітаційних формувачів та аналізаторів товщини барабанного типу (рис. 2.12,а,б) свідчить, що їх удосконалення здійснюється у напрямку збільшення числа аналізаторів (граней барабана).

У конструкції формувача АМРЛ фірми “Еlliоt” (Англія) використовується вісім граней (аналізаторів) – вершини графа 3 … 10 (рис. 2.12,а ), з яких, при обертанні барабана тільки дві вершини 3 та 4 можуть знаходитись в активному стані, проходячи робочу зону в процесі свого обертання. У формувачі більш сучасної конструкції АМРЛ фірми “NEС” (рис. 2.12,б) застосовується 12 граней, внаслідок чого число активних граней збільшилося з двох до трьох, скоротилась довжина барабана без зміни його діаметра, крім того вхідний потік не поділяється на виході барабана на два потоки. Таким чином, за рахунок ефективного компонування, конструкція стала більш компактною та технологічною [5, 6].