ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

Визначення продуктивності автоматичних ліній (АЛ)

Мета

1.Визначення основних положень теорії продуктивності АЛ.

2.Визначення за функціональними ознаками впливу циклових простоювань АЛ на її продуктивність.

3.Визначення ступеня диференціації та концентрації операцій АЛ із визначенням робочого циклу.

4.Визначення тривалості окремих складових циклу роботи АЛ.

5.На основі експериментальних даних побудувати циклограму роботи АЛ.

2.2. Короткі теоретичні відомості

Основні положення теорії продуктивності

Автоматична лінія в межах планового часу роботи може знаходитися в різних станах:

- працювати в заданому режимі;

- працювати, але з виконанням допоміжних операцій;

- простоювати по причині відмови окремих її елементів;

- простоювати з техніко-економічних причин.

Згідно з основними положеннями теорії продуктивності продуктивним є час Tp, який витрачається на виконання робочих ходів. Решта часу, за технологічним процесом, тратиться на холості ходи або на нециклові простої механізмів за технічних чи організаційних причин [2].Для автоматичних ліній безперервної дії технологічна продуктивні означає певну кількість об’єктів виготовлення за одиницю часу за умов безперервної роботи

Однак у технологічному процесі з'являються пази для завантаження, розвантаження чи інших додаткових операцій.

З появою холостих ходів довжина робочого циклу визначає циклову продуктивність АЛ при

Циклові й нециклові простоювання ліній

За функціональними ознаками всі не циклові простоювання можна розділити на:

- простоювання через заміну, регулювання, під налагоджування інструменту;

- простоювання обладнання лінії;

- простоювання з організаційних причин;

- простоювання з причини випуску бракованих об’єктів;

- простоювання через переналагодження лінії на інший режи роботи.

Всі простоювання можна віднести до нециклових утрат часу, які припадають на одиницю часу безперервної роботи або на одиницю виробу

Продуктивність і коефіцієнт використання автоматичних ліній із урахуванням довжин циклу Т та нециклових втрат можна виразити

Продуктивність лінії з урахуванням лише власних утрат називають технічною продуктивністю

Якщо на лінії випускається р виробів за цикл, то продуктивність

Визначення ступеня диференціації та концентрації операцій на АЛ

Аналіз лінії за продуктивністю полягає в тому, що зі усіх параметрів лінії вибирається один (х). Потім визначається вплив цього параметра х на всі затрати часу, тобто відшукуються функціональні залежності tр=f(х); tх=f(х); tвт=f(x)). Якщо всі залежності знайдено і визначено постійні, що не залежать від (x)тоді продуктивність буде функцією тільки одного параметра

Важливими при цьому параметрами, які необхідно визначити, є:

- число робочих позицій;

- число паралельних потоків.

Визначимо залежність продуктивності лінії від числа робочих позицій q для чого функціонально виразимо всі елементи затрат часу як функцію числа позицій.

- 1.Час робочих ходів tр при довготі послідовно виконуючих операцій tpo і при рівномірній диференціації визначиться

При нерівномірній диференціації час tр дорівнює найдовшій за часом операції обробки

- 2.Час холостих ходів tх залежить від швидкості переміщень та їх величин, а не від довготи обробки. Тому в розрахунках tх=0.

- Нециклові втрати інструмента також від диференціації та концентрації не залежать. У лінії з жорстким зв’язком вихід одного інструмента з ладу призводить до простоювання всієї лінії. Тому сумарні втрати інструмента , які належать до 1-го виробу, визначаться

де ai - час роботи одного інструмента в обробці одного виробу;

TI - час заміни i-го інструмента;

TI - стійкість і-го інструмента.

- 4.Нециклові втрати обладнання Tобл функціонально залежать від кількості позицій q в лінії. Якщо позначити втрати механізмів однієї позиції через Tei, то втрати всієї лінії із жорстким зв’язком будуть

Якщо підставити всі функціональні вирази в загальну формулу продуктивності, то отримаємо залежність технічної продуктивності однотипових ліній з жорстким зв’язком

Визначення тривалості окремих складових циклу роботи АЛ

Для більшості автоматизованих ліній цикл роботи, тобто послідовність роботи окремих механізмів і пристроїв, є типовим і складається з таких елементів:

- хід транспортера вперед, переміщення оброблювальних виробів на один крок;

- завантаження заготовок на позицію обробки;

- фіксація й закріплення заготовки на позицію обробки;

- швидке підведення інструментів, робочий хід (обробка), швидке відведення;

- розтискання оброблювальної деталі;

- розвантаження деталі з позиції обробки.

Взаємопов’язану послідовність роботи усіх механізмів автоматичної лінії подають у вигляді циклограми. Найпростіші з них показують лише фази руху механізму або пристрою. Такі циклограми будують для діючих автоматичних ліній з метою визначення послідовності та виявлення втрат часу в циклі. Знімання циклограми необхідно розпочати визначенням загальної тривалості. Слід враховувати, що при гідравлічному приводі тривалість як усього циклу, так і окремих його елементів може коливатися в значних межах. Тому необхідно зробити неодноразові замірювання і шляхом їх статичного опрацювання визначити середню тривалість, яка вказується в циклограмі.

Середнє значення тривалості робочого циклу визначають за формулою

Коли кількість замірювань незначна, тривалість циклу може бути , обчислено як середнє арифметичне результатів усіх замірювань.

Відомо, що тривалість робочого циклу - це проміжок між двома однаковими елементами робочого циклу, наприклад, між двома ходами крокового транспортера. Замірювання краще розпочинати не з початку елемента робочого циклу, а з кінця. Наприклад, якщо зафіксувати час між моментами початку руху транспортера, важко передбачити ці моменти, то відбудеться викривлення результатів. Але якщо зафіксувати проміжки між моментами закінчення руху транспортера, то спостерігач встигне приготуватися до натискування кнопки секундоміра й помилки вимірювання зменшуються.

Після того, як визначено тривалість робочого циклу, необхідно визначити час кожного елемента. Наприклад, на рис.1. зображено типове розміщення обладнання Замірювання тривалості робочого циклів кожного з елементів слід проводити послідовно. Для циклограми рис.2 після того як визначено загальну тривалість циклу (Т=65 сєк.), необхідно виконати кілька замірювань руху ходу транспортера й обчислити середній результат.

У даному випадку середній час ходу транспортера становитиме 6 секунд. Після цього потрібно перейти до визначення середнього часу затискування фіксування тривалості роботи всіх силових головок. Для цього спочатку потрібно визначити загальний час роботи головки - від запуску до зупинки в початковому положенні (для головки 1-54 с), а потім - тривалість окремих елементів робочого циклу (швидке підведення, подавання, відведення). Замірювання тривалості циклу силових головок, які працюють паралельно, необхідно проводити ретельно, щоб правильно виявити лімітуючу позицію з найтривалішою обробкою.

2.3. Хід виконання роботи

- 1.Вивчити технологічний процес обробки деталі на лінії.

- 2.Накреслити розміщення обладнання автоматичної лінії.

- 3.Зняти циклограму роботи автоматичної лінії.

2.4. Контрольні питання

1.Визначити границі режимів роботи АЛ.

2.Дати визначення технологічної та циклової продуктивності.

3.Визначення циклових і нециклових втрат АЛ.

4.Визначення ступеня диференціації та концентрації операцій.

5.Визначити середню тривалість роботи циклу.

Використана література

1.Малов А.Н., Иванов Ю.В. Основы автоматики и автоматизации производственных процесов-М.: Машиностроение, І974.

2.Волчкевич Л.И. и др. Комплексная автоматизация производства. М., Машиностроение, 1983.