Лекция №4. Производительность технологического оборудования

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 10Следующая ⇒

Машинный и аппаратный технологические процессы, являющиеся неотъемлемой частью производственного процесса, состоят из основных и вспомогательных операций, а операции — из элементов (переходов и проходов). При выполнении основной операции на предмет труда осуществляется технологическое воздействие с целью изменения его структурно-механических, физико-химических и других свойств, а также формы, размеров, шероховатости поверхности и пр. Под вспомогательной операцией понимается действие, направленное на закрепление, перемещение, измерение предмета труда, а также на контроль качества выполнения основных операций и управление орудием труда. Структура машинного (аппаратного) технологического процесса представлена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Структура машинного (аппаратного) технологического процесса

При выполнении производственного задания технологическое оборудование, обрабатывающее штучную продукцию (изделие), работает с определенной повторяемостью или цикличностью.

Технологический цикл включает совокупность действий и операций оборудования и персонала, периодически повторяющихся при технологической обработке каждой единицы однотипной продукции (изделия). Измеряется такой цикл периодом времени Т_т нахождения изделия в машине или временем обработки изделия оборудованием.

Если технологический процесс состоит из нескольких основных операций, то возможны следующие варианты их выполнения:

а) последовательная обработка

Τ _τ=t _y+Σ t_i^o+Σ t_i^и+t_c_, (4.1)

где — Σ t_i^o время на выполнение основных операций; — Σ t_i^и время на выполнение вспомогательных операций; t _y, t_c — время на установку и съем;

б) параллельная обработка

Т_τ= t_y + t₀^max + t_с, (4.2)

где t₀^max — наиболее длительная основная операция;

в) последовательно-параллельная обработка

Т_τ= t_y + Σ t_i^o + Σ t_i^и -Σ tⁿ_j + t_c, (4.3)

где Σ tⁿ_j — время перекрытия последующими основными операциями предыдущих основных операций.

Период технологического цикла используется при расчете производительности оборудования.

Кинематический цикл представляет собой совокупность всех перемещений и выстоев рабочих органов, участвующих в технологическом процессе, по завершении которых они все возвращаются в исходное положение. Измеряется кинематический цикл временем Т_кили для оборудования с электромеханическим приводом и главным валом в углах поворота главного вала ц_к.

Связь между технологическим и кинематическим циклами имеет вид

Т_τ=к-Т_к, (4.5)

где к > 1 (для автоматического оборудования к — целое число).

Кинематический цикл используется при проектировании кинематических схем оборудования для оптимизации взаимных перемещений рабочих органов с целью достижения максимальной производительности технологической машины.

Энергетический цикл определяется периодом времени, в течение которого повторяется закон изменения мощности, потребляемой

машиной. Энергетический цикл используется для расчета привода, выбора типа и мощности электродвигателя.

Процессы технического обслуживания и ремонта автомобилей, их агрегатов и систем являются периодическими процессами, поэтому технологическое оборудование относится к оборудованию периодического действия. В подавляющем большинстве машин и аппаратов автосервиса основные операции выполняются последовательно с перерывами, необходимыми для осуществления таких вспомогательных операций, как контрольные, переустановочные, уборочные и др. Технологический цикл обработки изделия (автомобиля, агрегата, детали) совпадает с кинематическим и энергетическим циклами их работы практически для всей номенклатуры оборудования. Исключение составляют многопрограммные портальные струйно-щеточные моечные установки, в которых обработка автомобиля происходит за несколько проходов портала.

Технологические циклы оборудования периодического действия характерны тем, что в них часть времени (основные операции) затрачивается производительно, а другая часть времени (вспомогательные операции) — непроизводительно. Тогда, технологический цикл может быть представлен как

Т_τ=t_p + t_ц.п, (4.6)

где t_p - время непосредственной обработки изделия; t_ц.п — цикловые потери времени.

Эффективность машинного технологического процесса определяется коэффициентом обработки

(4.7)

Годовой фонд времени эксплуатации оборудования складывается из двух составляющих величин

Т_Ф=Т_маш+Т_пр, (4.8)

где Т_маш = ∑ Т_τ — производительно затраченное время; Т_пр = Σ t_вцп^тех +

Σ t_вцп^орг — непроизводительно затраченное время эксплуатации

машины (простой); t_вцп^тех — простои машины по техническим причинам,

отнесенные к единице продукции; t_вцп^орг — простои машины по организационным причинам, отнесенные к единице продукции.

Эффективность эксплуатации оборудования определяется следующими коэффициентами:

а) коэффициент загрузки оборудования (определяет долю организационных простоев):

(4.9)

б) коэффициент технического использования (определяет долю простоев машины по техническим причинам):

(4.10)

К_тех выражается через частные к_тех _i, показывающие доли простоев в ремонте, переналадке, техническом обслуживании и др.:

(4.11)

где к_г — коэффициент готовности, определяющий потери времени из-за ненадежности; к_пн — коэффициент, определяющий потери времени на переналадку; к_то — коэффициент, учитывающий потери времени на техническое обслуживание (смазка, уборка, текущее обслуживание).

в) коэффициент использования:

(4.12)

Производительностью оборудования называется количество продукции, обработанного им в единицу времени, шт./ч; шт./см.

Различают технологическую, цикловую (паспортную) и фактическую производительность:

• технологическая — Q_TX (без учета цикловых потерь времени)

(4.13)

• цикловая (паспортная) — Q_u (б_Ԛез учета простоев оборудования)

(4.14)

3) фактическая — Ԛ _ф (с учетом простоев машины)

(4.15) (4.16)

Для машин, отрабатывающих штучную продукцию, Q_ТХявляется идеальной или фиктивной, так как периодическим технологическим процессам принципиально присущи цикловые потери времени.

Цикловая производительность называется паспортной потому, что она рассчитывается по техническим параметрам машинного процесса в процессе конструирования и записывается в паспорт оборудования (для специализированного оборудования) или может быть рассчитана по технической характеристике на стадии приобретения (для универсального оборудования).

Фактическая производительность является реальной производительностью оборудования, полученной за достаточно длительный срок эксплуатации (не менее одного года). Соотношение между фактической и цикловой производительностями определяет коэффициент использования оборудования. С учетом простоев оборудования по различным причинам этот коэффициент всегда меньше единицы

(4.17)

Основные направления повышения производительности технологического оборудования состоят в следующем:

• Совершенствование машинного (аппаратного) технологического процесса, интенсификация режимов обработки (что ведет к уменьшению t_p).

• Улучшение кинематики, уменьшение длительности холостых ходов и выстоев, не совмещенных с рабочими ходами, уменьшение времени на подвод и перебег инструмента, автоматизация и механизация вспомогательных операций (что ведет к уменьшению t_ц_n, а следовательно, к увеличению к_тх).

• Повышение надежности, технологичности оборудования, оптимизация его степени универсальности или специализации, расширение номенклатуры обрабатываемых материалов, снижение требований к характеристикам обрабатываемых материалов и др. (что ведет к повышению к_тех).

• Для увеличения фактической производительности оборудования необходимо улучшать организацию эксплуатации оборудования (что ведет к увеличению к₃).

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒