Зв’язки у виробничих процесах

Принципи технологічної політики при автоматизації

- засоби автоматизації не повинні імітувати дії людини. Робот не повинен бути дублером людини. В протилежному випадку це лише економія фонду заробітної платні. Застосування роботів на 60-70% підвищує продуктивність праці, на 15-20% якість, і зменшує фонд заробітної плати на 15-20%.

- не бажано автоматизувати окремі операції в сталих економічних системах при зберіганні конструкції і засобів виробництва для покращення виробництва

- засоби автоматизації не повинні застосовуватися там, де вони повинні бути, а повинні бути там де без них не обійтись

- не можна як запізнюватись з розробкою перспективних ідей, так і бездумно здійснювати інженерні рішення. Потрібні проби, макет, ідея, випробування. Зараз не має ресурсів для автоматизації в короткий строк. Потрібно зосереджувати кошти на найперспективніших напрямках.

Народно – господарське і соціальне значення автоматизації

Автоматизація виробництва дає можливість одержувати технологічний, економічний і соціальний ефекти за рахунок 3 чинників:

- продуктивність праці

- підвищення якості продукції

- скорочення працюючих, які зайняті у виробництві

Народно – господарське значення

Автоматизація дає наступні можливості:

- підвищення коефіцієнту змінності обладнання

- підвищити коефіцієнт завантаженості обладнання

- оптимізувати режим обробки

- оперативно керувати технологічним процесом

- скоротити виробничий цикл

- скоротити виробничі запаси

- підвищити продуктивність праці

- збільшити економію трудових ресурсів.

Технічні переваги порівняно з ручним виробництвом:

- більш висока якість продукції

- можлива дія автоматизації у важких, шкідливих для людини умовах

- більш висока швидкодія, що дозволяє виконувати працю

- стабільність ритму роботи

- можливість тривалої роботи без перерв, внаслідок зменшення втомленості, що властива людині

Економічні переваги:

- підвищення продуктивності

- більш економічне використання ресурсів всіх видів

- висока і стабільна якість продукції

- скорочення циклу проектування виготовляємої продукції

- можливість розширення випуску без збільшення трудових ресурсів

Можливе підвищення продуктивності праці можливе трьома шляхами:

- повне використання календарного часу при цілодобовій роботі автоматичного обладнання

- внаслідок підвищення швидкості виконання процесів, яка не обмежує можливості людини

- зменшення або ліквідація участі обслуговуючого персоналу

Номінальний річний фонди часу для автоматизованого виробництва складає 8760 годин, неавтоматизованого – 2550 годин при цьому необхідно виключати ремонт, вихідні, святкові дні.

При ручному керуванні людина має інерційність дії від отримання інформації до її реалізації – 0,8-1с.

Автоматизація дає можливість більш економічно використовувати ресурси праці і матеріалів, автоматизувати керування і управління виробництвом, при цьому зменшуються запаси незавершеного виробництва. Зменшується кількість паперової документації: креслення, робочі карти, наряди, графіки, які не потрібні в автоматизованому виробництві.

Рівні автоматизації

Автоматизація завжди передує механізації виробничих процесів, при якій пряма ручна праця замінюється дією машин, керованих людиною. Виробничі функції, які виконуються людиною в процесі праці поділяються на 4 основних групи:

- енергетичні функції прикладання зусиль для виконання робіт

- технологічні функції використання знарядь праці для зміни стану предмету праці

- функції керування роботою машини

- контрольно – регулювальні функції – контроль, регулювання, програмування процесу.

Перші 3 групи повинні здійснюватися єдино при кожному робочому циклі, а 4-й вид здійснюється періодично, тому їх називають поза цикловими.

Заміна функцій людини технологічними засобами – це закони розвитку технічних сил. За обсягом автоматизованих робіт розрізняють 5 рівнів автоматизації:

- перший – автоматизація циклу роботи. Вона містить керування послідовністю та характером руху робочого інструменту з метою зміни стану предмету праці. Найбільше втілення ця група отримала в верстатах з ЧПК. При цьому людина позбавляється функцій керування машиною, таким чином людина не прив’язана до робочого місця. Це початковий ступінь автоматизації виробництва.

Регулювання температури гартувальних печей або для нагріву заготовок.

За людиною закріплювалось налагодження. Термопара вимірювала температуру, перетворюючи її в напругу. Проте є необхідна температура. При різниці температур спрацьовує сигнал, який подається у вигляді різниці температур на підсилювач. Внаслідок чого обертається двигун, який переміщує повзун і таким чином регулюється реостат.

- другий рівень – перший + автоматизація навантаження. Автоматизація установки та заміни заготовок до складальних машин. Ця область дозволяє робітнику обслуговувати декілька одиниць робочого обладнання. Цей рівень найчастіше забезпечується створенням робочо технічних комплексів. Промисловий робот може обслуговувати декілька одиниць обладнання.

Деякі заготовки не нагріваються або нагріваються, через різні товщини стінок. По різному йде нагрів. Тому і виникає проблема.

- третій рівень – другий + автоматичний контроль. Здійснюється контроль за геометрією різального інструменту і своєчасна його заміна, контроль за випрацьовуванням ресурса інструменту, контроль розмірів, які отримуються, контроль положення різальних кромок різального інструменту, контроль якості оброблюваних розмірів, форми, відносного розташування поверхонь, стану поверхневого шару, контроль за станом верстату, за видаленням стружки, контроль з метою встановлення часу підналагодження. Третій рівень забезпечує створення ГВМ.

- четвертий рівень – третій + автоматизація переналагодження обладнання. Переналагодження верстатів на обробку виробів іншого найменування поки, що здійснюється вручну. Щоб перейти від обробки корпусів до обробки втулок (валів) необхідно зняти обладнання і встановити нове. Цьому перешкоджає висока вартість засобів автоматизації. Технічні труднощі, які стоять на шляху створення високо надійного обладнання стримують використання цього рівня в машинобудуванні.

Контроль швидкості нагрівання. Регулювання.

Еталонне налагодження. Отримуємо автоматичну адаптивну систему, яка пристосована до окремих результатів. Якщо йде недогрів заготовки йде сигнал, який регулює температуру і швидкість нагрівання. Процес здійснюється самостійно без втручання людини, яка здійснює лише керування параметрів температури.

- п’ятий рівень – ГВС. ГВС забезпечує комплексну автоматизацію вихідних ланок виробничого процесу, включаючи підналагодження виробництва, розробку конструкторської і технологічної документації. Точні межі раціонального застосування рівнів автоматизації неможливо, бо вони залежать від техніко – економічних показників, від рівня технологічних знань підприємства, його фінансового стану. 

 

2.3 Економічна ефективність автоматизації

Кожен захід автоматизації виробництва повинен бути економічно обґрунтованим. Для підвищення надійності розрахунків, економічна ефективність автоматизації визначається на всіх стадіях створення і впровадження автоматизації.

- попередній розрахунок здійснюється на стадії розробки технічного завдання виходячи з розрахункових значень капіталовкладень, запланованої продуктивності праці, собівартості. Цей розрахунок здійснюється на основі досвіду тих хто розробляє технічне завдання, на основі аналогічних систем.

- уточнений попередній розрахунок здійснюється на стадії розробки технічного проекту

- розрахунок очікуваної економічної ефективності здійснюється на стадії дослідної експлуатаційної системи виходячи з планових значень вихідних даних

- розрахунок фактичної економічної ефективності здійснюється на стадії впровадження системи на основі фактично одержаних результатів.

Розрахунки на всіх стадіях робіт виконуються за єдиною методикою, яка встановлюється галузевою документацією і відрізняються розрахунки лише точністю вхідних даних, повнотою, ступенем обґрунтування величин

    - кількість найменувань, видів об’єктів праці (деталей, складальних одиниць)

 - приведені витрати після автоматизації та базові для і-го виду об’єктів

 - річна програма випуску і-го об’єкта

Автоматизація дає економічний і соціальний ефект. Приведені витрати для і-го об’єкта

 - собівартість виготовлення і-го об’єкта

 - додаткові капітальні вкладення за і-тим варіантом рішення

 - нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень

Соціальний ефект пояснюється соціальним значенням автоматизації. Соціальний ефект оцінюється на основі експертних досліджень, тобто

    - галузевий коефіцієнт. Залежно від галузі значення цього коефіцієнту змінюється залежно від галузі.

Термін окупності додаткових витрат

Термін окупності має бути мінімальним і не перевищувати 3 – 5 років. Також термін окупності має бути меншим за час випуску продукції.

 

 

3. Продуктивність обладнання автоматизованого виробництва

Будь-який технологічний процес полягає в здійсненні певної взаємодії предмету праці та знаряддя праці. Знаряддя праці – інструмент або робоче середовище (газове, хімічне). Технологічний процес автоматизованого виробництва відрізняється від процесів неавтоматизованого виробництва. Не будь-який технологічний процес піддається автоматизації. За складністю здійснення автоматизації технологічні процеси поділяються на 2 класи:

- процеси для здійснення яких необхідно обов’язкова точка орієнтації виробу відносно робочого інструменту. А характер відносного руху предмету праці підкоряється суворій математичній залежності. До цього класу належить велика частина процесів механічної обробки, обробки тиском, технологічні процеси складання. Автоматизація цих процесів найбільш важка

- процеси для здійснення яких не потрібна орієнтація виробів відносно робочих інструментів, а робочий інструмент являє собою активне робоче середовище (миття, сушіння, термічна обробка, фарбування деталей методом занурення в галтувальний барабан, травлення). При виконанні цих процесів заготовки займають таке положення, щоб вона проходила через оброблюване середовище. Зв’язок кінематичних рухів заготовки і оброблюваного середовища не потрібен або він може бути не точним. Автоматизація таких процесів найбільш проста.

Виділяють проміжний клас процесів – коли заготовка, об’єкт виробництва повинні займати визначене положення, а робочим елементом було активне середовище (фарбування в електростатичному полі, місцеве гальвано покриття, місцеве напилення). Автоматизація нескладна.

Для кількісної оцінки і порівняння за продуктивністю технологічних процесів служить технологічна норма часу, але з так званою автоматизацією виробництва технічна норма часу відрізняється від інших. Всі переміщення робочих органів поділяються на 2 види:

- робочі ходи

- неробочі (допоміжні, холості) ходи.

Під час здійснення робочих ходів йде безпосередня дія на предмет праці, при цьому змінюється його стан. В процесі виконання допоміжних ходів (завантаження, розвантаження заготовок, зміна напрямку обертання, підвід, відвід інструменту). Обробка кожної заготовки потребує комплексу робочих і допоміжних ходів. Час виконання називається часом циклу роботи машини.

Час робочого ходу дорівнює часу основної операції. Допоміжний час дорівнює часу виконання допоміжних процесів. Якщо в автоматизованої машини , то , така машина називається ідеальною. Продуктивність такої машини

Циклова продуктивність стоїть поряд з технологічною продуктивністю. Технологічна продуктивність – продуктивність ідеальної автоматизованої системи, в якій відсутні витрати часу на допоміжні і холості ходи.

На рисунку показані робочі ходи і пов’язані з ними підготовка робочих ходів. Час допоміжних ходів різний, бо виготовляються деталі (або ж обробляються поверхні) різної номенклатури. На певний проміжок часу виробили фактичну кількість виробів. Машина простоює через різні витрати часу. Витрати часу поділяють на 6 видів:

- витрати через холості ходи. Ці витрати часу включають в себе витрати на подачу матеріалів, транспортування об’єкту з позиції на позицію, фіксація заготовок, підвід, відвід робочих органів, перемикання окремих механізмів. Ці витрати називаються цикловими витратами часу, так як вони є в процесі виконання кожного циклу обробки. Проте ці витрати можуть бути наближені до випадкових, якщо витрати часу проводяться в межах однієї обробки, якщо багато оброблювана операція, то витрати могли б бути поза цикловими.

- витрати через інструмент (заміна, встановлення і регулювання інструменту, очікування наладчика, ходіння за інструментом, часткове заточування інструменту, правка)

- витирати через обладнання. Машина непрацездатна через непрацездатність механізмів і пристроїв. Потрібен ремонт і регулювання машини, очікування ремонтного майстра, отримання запасних частин, очікування виготовлення запасних частин

- з організаційних причин, коли механізми, пристрої, інструменти і машина працездатні, але непрацездатність виявляється через зовнішні чинники. Періодична підготовка матеріалів, прибирання відходів, здача деталей і отримання заготовок, переговори по роботі, здача зміни, відсутність матеріалу, робітника на робочому місці

- через брак, коли машина формально працює і видає продукцію, яка не відповідає технічним вимогам. Втрати через брак виробів, при налагодженні машини через порушення порядку налагодження. Брак який з’явився через появу браку на попередніх операціях, внаслідок браку вихідних заготовок.

- через переналагодження, коли машина може бути налагоджена на одну обробку, а переналагодження виробів на виробництво виробів іншої номенклатури потребує зміни оснащення, кінематичне настроювання, зміну програми і таке інше.

Найбільшу частину витрат часу складає простій через недостатню надійність механізмів машини, далі йдуть витрати на регулювання і підналагодження, тому про ці витрати потрібно мати уявлення і враховувати їх. Поза циклові витрати є величиною випадковою. Циклові теж носять характер випадкових величин, але їх також можна віднести до систематичних. Проте поле розсіювання їх витрат на різних вимогах по точності низьке.

За безперервністю технологічні процеси поділяються на 3 класи:

- процеси, які виконуються на машинах дискретної дії.

Під час виконання операції вони переривають свою роботу через необхідність допоміжних рухів, встановлення заготовок. Це здійснюється на автоматах і напівавтоматах, які є машинами дискретної дії. Продуктивність обладнання дискретної дії

Для підвищення продуктивності необхідно зменшувати час робочих і допоміжних ходів і зменшувати час поза циклових витрат. Скорочення часу робочих ходів здійснюється за рахунок зменшення основного часу обробки. Скорочення часу допоміжних ходів можливе за рахунок раціональної побудови робочого циклу, що можливе при здійсненні допоміжних рухів на великій швидкості, суміщення в часі допоміжних рухів. Скорочення поза циклових витрат може здійснюватись за рахунок конструктивних, технологічних, організаційних заходів. Застосування швидкозмінних інструментів, блоків, які налагоджуються поза верстатом, поліпшення конструкції регулювальних пристроїв. Поліпшення організації робочого місця. Використання комбінованих конструкцій, поворотних головок.

На обладнанні дискретної дії досягається найвища точність обробки, бо вони жорсткі і мають високу геометричну точність.

- процеси, які виконуються на обладнанні безперервної дії

Ці процеси характеризуються тим, що вироби виготовляються безперервно. Технологічний процес проходить без зупинки обладнання. Це може бути волочіння дроту, прутків, прокатування прокату, поперечно – гвинтове прокатування, миття деталей на конвеєрних установках, сушіння, фарбування на підвішеному конвеєрі в електростатичному полі, нагрівання деталей в печах або проходження індукційними струмами високої частоти, піско і дрібострумінна обробка заготовок. Карусельно – фрезерна обробка, без центрове наскрізне шліфування, конвеєрне протягування.

На рисунку зображено конвеєрне протягування. Також різновидом такого обладнання може бути мітчик з відігнутим хвостовиком. На мітчик подається гайка, мітчик її захоплює і натягує на себе гайку. Після нарізання різі гайка виштовхується своїми наступниками. Продуктивність обладнання такого виду

   - швидкість технологічного руху в м/хв.

 - довжина заготовки в напрямку руху, м

   - відстань між виробами в тому ж напрямку, м.

- процеси квазі безперервного типу.

Виконується на автоматизованому обладнання роторного типу і характеризується тим, що вироби в процесі обробки чи складання рухаються від завантажувальної позиції до позиції знімання. Поєднуються функції транспортування і зміни стану предмету праці.

На рисунку показано обробку поршня. Барабани знаходяться з одного боку і з іншого. В барабанах знаходяться силові головки в яких закріплені свердла. А затискний поршень подається, йде подача на свердління отворів на куті a. В зоні a йде швидкий відвід з зони обробки. Поршень знімається і подається на наступну операцію.

Продуктивність

- швидкість транспортного руху.

Найнижчу точність мають квазі безперервні машини, а найвища у машин дискретної дії. Найбільше впливає на складність робочих і допоміжних рухів, тому доцільно використовувати машини, в яких траєкторія рухів пряма.

 

Загальні положення

Надійність – властивість системи зберігати значення встановлених параметрів функціонування у визначених межах, які відповідають заданим режимним умовам використання і технологічності обладнання. Проблема високої надійності є основною проблемою науково – технічного прогресу. Надійність є першочерговою умовою при виготовленні деталей таких галузей як атомна енергетика, авіація, зброя, машини, транспорт.

Надійність – комплекс властивостей, які може включати безвідмовність, стабільність роботи. Технологічна надійність – властивість автоматизованої оброблюваної системи зберігати в часі початкову точність та відповідну якість обробки чи складання. Надійність автоматизованих систем залежить від багатьох чинників:

- конструкторських

- технологічних

- експлуатаційних

- від надійності механізмів верстатів, завантажувальних, транспортувальних пристроїв, від елементів автоматики та електроніки, від системи автоматичного керування, стійкості робочого інструменту тощо.

Працездатністю називається такий стан автоматизованої системи, коли вона здатна виконувати задані функції, випуск програмної продукції, яка відповідає технічним вимогам. Непрацездатність – неспроможність виконання однієї або декількох функцій. Порушення працездатності може наступити одразу або поступово. Розрізняють відмови складових і відмови параметрів.

Відмови складових спостерігаються, коли є непрацездатність конструктивних елементів, робочий цикл не виконується, продукція не випускається. Це функціональні відмови і відмови параметричні – всі елементи працюють, робочий цикл виконується, проте випускається бракована продукція.

Чинники, які викликають відмову:

- циклічні

- монотонні.

Циклічні чинники – чинники, які з’являються в кожному інтервалі з моменту початку інтервалу. Монотонні - з’являються поступово, з часом в процесі роботи машини.

Циклічні:

- несталість вихідного матеріалу, їх геометричних розмірів, форми, твердості, фізико – хімічних властивостей тощо

- похибка виготовлення та складання окремих конструктивних елементів

- несталість швидкості та руху виконавчих поверхонь механізмів

- коливання температури та тиску робочих рідин і газів

- температура навколишнього середовища, неоднакова жорсткість вузлів, ланок, сил тертя, різання. Нестабільність положення заготовок в процесі транспортування і обробки.

Монотонні:

- спрацювання механізмів та з’єднань

- зменшення міцності деталей з часом

- корозія поверхонь, забруднення робочої зони, зміна геометричної форми деталей системи, їх жолоблення, деформація. Несталість призводить до того, що коли є сприятливе поєднання чинників буде відбуватися робота, а при несприятливому поєднанні йде відмова параметрів і елементів системи – внаслідок чого виникає потреба у втручанні робітника в систему для відновлення її працездатності.

Критерії надійності

В теорії надійності є ряд критеріїв надійності автоматизованої системи:

- ймовірність безвідмовної роботи впродовж заданого часу

- інтенсивність відмов

- середній час безвідмовної роботи

Імовірність безвідмовної роботи на протязі заданого часу визначається як

Якщо , то періодично.

Час безвідмовної роботи і є безвідмовністю відмов . Ця ймовірність і ймовірність безвідмовної роботи протилежної величини, їх сума дорівнює одиниці.

Імовірність відмов можна визначити як

Якщо , це гарантія того що протягом часу “0” відмов не відбудеться. Якщо , то навпаки.

При , а при .

В автоматизовану систему входить велика кількість різноманітних елементів автоматичних, електричних механічних систем, ріжучі інструменти. Тому в залежності від конкретної системи імовірність розподілу роботи буде різною і буде підкорятися законам.

Середній час безвідмовної роботи

Середній час можна визначити наближено як середнє арифметичне

 - час безвідмовної роботи і-го елемента

    - кількість елементів у системі.

При , то

Інтенсивність відмов – це відношення середньої кількості елементів системи, які відмовили до середньої кількості безвідмовно працюючих елементів системи за час в межах кількості елементів, які досліджуються.

Інтенсивність відмов висока, потім зменшується. Внаслідок конструктивних, технологічних недоробок починають виникати відмови елементів чи їх сукупності. Доопрацювання їх, внаслідок чого спадає відмова і далі стабілізується. За деякий час інтенсивність відмов майже не змінюється, або навіть трошки зменшується. До нуля не падає, бо йде спрацювання елементів, старіння матеріалів, збільшуються зазори в з’єднаннях, внаслідок чого зростає рух в робочих з’єднаннях. Наступає другий час, коли інтенсивність відмов значно збільшується, внаслідок старіння, критичного спрацювання з’єднань і таке інше. Після наступу цього часу машина втрачає свою цінність.

Термін служби машини і механізму

Якщо ресурс випрацьовується, то змінювати машину чи механізм або проводити її ремонт недоцільно.

Показники надійності визначаються розрахунками на основі проведених досліджень, обробкою результатів статистичних даних, експлуатацією та моделюванням на ЕОМ. Розрахунок показників визначається при програмуванні системи з метою прогнозування даної надійності даного варіанту автоматизованої системи.. дослідження проводиться за допомогою експериментального зразка (скільки відмов і т.п.).

Обробка результатів статистичних даних проводиться на підприємстві бюро чи групою надійності, які слідкують за надійністю. Вони розсилають, які можуть виникнути (чи виникнули) відмови, як працює виріб і т.д.

Моделювання на ЕОМ найбільш ефективний шлях. Задається модель, режими, після опрацювання ЕОМ видає те, що може бути.

В процесі експлуатації автоматизованої системи велике значення має довговічність роботи системи. Довговічність – ознака системи зберігати працездатність до початку граничного стану. Граничний стан буває різним в залежності від системи і від виду виробу. Якщо система не ремонтується (електрична лампа, підшипники кочення) для таких систем граничний стан збігається з відмовою. В деяких випадках граничний стан виявляється підвищеною інтенсивністю відмов.

Граничний стан систем, які ремонтуються визначається їх подальшою експлуатацією з приводу старіння та відмов, або підвищення витрат на ремонт. Граничний стан визначається моральною застарілістю системи, вона працює не приносячи економічної ефективності.

 

4.3. Причини відмов автоматизованих систем

Головна проблема при створенні автоматизованих систем це забезпечення високої їх надійності. Особливо це проблематично в тих випадках, де це пов’язане з життям людини. Відмови виникають через механічні і гідравлічні частини автоматизованих систем, через електричні та електронні мережі автоматизованих систем. Причини відмови через вихідні заготовки:

- нерівномірний припуск та нерівномірність твердості матеріалу

- недостатній припуск, робота по кірці, при неправильно розрахованому припуску

- похибка установки через налипання стружки на бази, не чітка робота затискних елементів, порушення послідовності затиску, зменшення сили затиску через падіння тиску в гідросистемах. Виникає завищена сила, чи внаслідок зростання похибки динамічного налагодження розмір вийде за межі допуску.

Причини відмов через ріжучий інструмент:

- стійкість різального інструменту є випадковою величиною, тому величина спрацювання різального інструменту є функцією часу його роботи

- відмова роботи різального інструменту внаслідок сколювання чи розкошування інструменту.

Основні причини відмови на фрезерних операціях чи переходах:

- затуплення та поломка інструменту при роботі по кірці. В автоматизованих системах враховується частка фрезерних робіт, яка складає 6,7 години. Після 6 годин можна очікувати на поломку чи спрацювання фрези.

Стовідсотковий контроль заготовок і їх відбракування. Якщо таке рішення економічно недоцільне, то необхідно передбачити додатковий робочий хід обробки цієї поверхні з метою вирівняння припуску, зняття кірки. Тим самим підвищується надійність.

Технологічні переходи та надійність у розточувальних операціях. Напрацювання на відмову складає 40 хв.. виникає проблема через швидку відмову різального інструменту. Причини:

- спрацювання та положення різців на чорнових переходах

- відхилення розміру отвору через спрацювання різців на чистових переходах і вихід розміру за межі допуску.

Шляхи підвищення:

- заміна на чорнових операціях робочого ходу однолезового інструменту на багатолезовий, що дозволяє проводити обробку з розбиттям припуску

- попереднє зняття фасок в отворах внутрішніх стінок партії деталей.

Попередньо потрібно про фрезерувати торець для зняття кірки, щоб різець не йшов по кірці. Це потребує додаткового переходу і більше часу.

- введення додаткового робочого ходу для забезпечення встановлення рівномірності припуску на встановлене розточування. Ми повинні задати невеликий і рівномірний припуск, чим забезпечуємо точність розміру і геометричної форми

На свердлильних операціях відмова трапляється під час виходу свердла на кірку і при свердлінні отворів малого діаметру і великої довжини. Під час виходу свердла трапляється також ситуація як і при виході свердла на суцільний матеріал, і при виході свердла на необроблену поверхню потрібно зменшувати подачу. При свердлінні отворів малого діаметру задається недостатня частота обертання шпинделя. Недостатня швидкість різання призводить до пакетування стружки в канавках, внаслідок чого виникає заклинювання і руйнація.

Верстати, які мають недостатню частоту обертання мають бути оснащені мультиплікаторами, які підвищують частоту обертання. При свердлінні слід періодично виводити інструмент з отвору. Для очищення від стружки на автоматах використовується потужний струмінь ЗОР. Ступінчасте свердління для утворення довгих отворів.

Напрацювання свердел на відмову в середньому дорівнює діаметру свердла (5-20 хв.)

Для різенарізних переходів з усіх відмов 8% припадають на мітчики:

- недостатні розміри отвору під нарізання різі

- попадання стружки на задню поверхню мітчика

- недостатнє або неякісне змащення.

Відмови обладнання

Якщо в звичайному обладнанні з ручним керуванням причин відмов мало, і ці причини відмов або відмов або легко визначаються, то в сучасному технологічному обладнанні, яке містить взаємні механічні, гідравлічні елементи, блоки модулів. Тому причин багато, що їх визначення потребує часу та засобів:

- врізання системи заготовок, внаслідок збою системи автоматичного керування

- наїзд супортів або столів один на одного чи на інші вузли з тих же причин

- забиття зони обробки стружкою, виривання заготовки з пристрою, перемикання шестерень на великі швидкості

- спрацювання механізмів та з’єднань та інше.

Особливо спрацьовуються механізми, які погано захищені від забруднення і які працюють в умовах недостатнього тертя (передачі гвинт – гайка, гайка шестерня). В тих місцях, де застосовуються антифрикційні матеріали особливо небезпечним є заїдання, заклинювання.

Порушення роботи гідроприводів пов’язане з спрацюванням клапанові елементів, які спрацьовуються через порушення регулювання. Клапан не закритий, дестабілізація. Через неякісну пружину, бо неякісно виготовлений і матеріал.

Відмова внаслідок того, що гідропривод працює при високих температурах, окислюється мастило, високо температурні з’єднання засмічують отвори, щілини в елементах системи.

Відмови пристроїв

Щільний контакт заготовок з установочними елементами пристрою може бути порушене трьома причинами:

- налипання на установочні елементи стружки, а також на поверхню технологічних баз

- неякісна робота затискних механізмів

- нестабільність форми баз. Замість площинності вгнутість, вгнутість, внаслідок чого виникає невизначеність базування.

 

4.4. Способи підвищення надійності системи

Надійність визначається надійністю та числом її складових. Чим менше елементів системи, тим система надійніша. Розрізняють 2 способи з’єднань системи: послідовно і паралельно. Для автоматизованих систем з послідовною схемою з’єднання, вихід з ладу одного елементу системи, викликає зупинку всієї системи (гірлянда, автоматична лінія). Якщо зупинка кожного елементу системи не залежить один від одного, то імовірність безвідмовної роботи такої системи

 - імовірність безвідмовної роботи і–го елемента системи. При , тоді

при великій кількості складових системи імовірність ефективної роботи зменшується навіть при високій надійності. Способи підвищення надійності:

- розподіл автоматизованої системи на частини, зменшення кількості елементів, використання компенсаторів надійності, тобто використання систем чи механізмів, які б компенсували ненадійність. Використання резервних елементів, тобто паралельно з основним працюють один чи два елементи, які компенсують його ненадійність.

Звуження потоку, тому вузьке місце потрібно розширити

     - число паралельно працюючих елементів

 - імовірність безвідмовної роботи j- го робочого елемента, і- тої чавунки.

За методом використання резервів виділяють активні і пасивні. Активні складаються з спеціальних автоматичних і неавтоматичних пристроїв, які вмикають резерв при виході з ладу автоматизованої системи чи її елементів. При пасивному резервуванні резерв виникає пасивно. Якщо виникає відмова елементів, то він має вимикатися, щоб не заважати працювати резерву. Резерв ускладнює систему і зменшує надійність. Резерв найбільш ненадійний і відповідальний елемент системи. Причому резервні елементи повинні бути різноплановими, не такими як основні (основні елементи електричні, а резервні пневматичні).

4.5 Діагностування стану технологічного процесу системи

Ускладнення обладнання, технічної системи, перехід на безлюдні технології пред’являють