Змістовий модуль ІІІ. Системи технологічних процесів та їх розвиток.

Тема 13. Викиди в довкілля

Утворення шкідливих викидів на підприємствах та в побуті.

ГДК та її встановлення для різних процесів. Технології дотримання ГДК.

Води в промисловості. Технічні і гігієнічні вимоги до води. Умови спуску стічних вод у водоймища.

Очищення газових (повітряних) викидів.

Знешкодження твердих побутових відходів: проблеми ТПВ в Україні; варіанти утилізації ТПВ.

Тема 14. Розвиток технологічних систем

Динамічний аналіз розвитку систем технологій. Уявлення про оптимальний розвиток технологічних систем, про базову технологію, які обумовлюють особливості систем.

Системи дискретних й безперервних технологічних процесів, їх структури. Аналіз діючих оцінок рівня технологічного вдосконалення технологічних процесів та їх систем.

 

Тема 15. Аналіз формування й розвитку систем технологій підприємства та національної економіки

Аналіз формування технологічних систем підприємств з переважно дискретним виробництвом на прикладі підприємств машинобудівельного, будівельного, агропромислового та інших комплексів. Основні технологічні процеси та їх технологічні принципи. Роль окремих технологій в формуванні вихідного продукту, особливості їх розвитку і впливу на систему в цілому. Технологічні основи формування структурних підрозділів підприємства (ділянки, цехи, відділи, виробництва та ін.) їх взаємозв'язок. Особливості взаємодії з технологічними системами інших підприємств.

Аналіз формування технологічних систем підприємств з переважно безперервним виробництвом на прикладі підприємств хімічнолісового, металургійного та інших комплексів. Основні технологічні процеси та їх технологічні принципи. Роль окремих технологій в формуванні вихідного продукту, особливості їх розвитку й вплив на систему в цілому. Технологічні основи формування структурних підрозділів підприємства (ділянки, цехи, відділи, виробництва та ін.) їх взаємозв’язок. Особливості взаємодії з технологічними системами інших підприємств.

Аналіз формування галузевої системи технологічних процесів на прикладі однієї з галузей національної економіки. Технологічна структура галузі. Технологічна характеристика підприємств. Оцінка якісного стану галузевої системи технологій й перспектив її розвитку.

Технологічна структура єдиного народногосподарського комплексу, аналіз його формування.

Машинобудівельний, хіміко-лісовий, металургійний, паливно-енергетичний комплекси, їх структура, технологічні зв'язки, перспективи розвитку та значення.

Тема 16. Основні пріоритетні напрямки НТП на сучасному етапі

Цілі і задачі комплексної програми НТР. ПЕОМ нових поколінь, засоби обчислювальної техніки, прилади на основі досягнень. мікроелектроніки, єдина уніфікована система виробів електронної техніки. Обчислювальна техніка в прискоренні НТП.

Гнучкі виробничі системи (ГВС) різного призначення. Системи автоматизованого проектування (САПР), технологічної підготовки виробництва (АСУТПП), автоматизації наукових досліджень і експериментів (АСНД), автоматизовані системи управління виробництвом (АСУВ) й технологічними процесами (АСУТП). Роботизація та її роль в рішенні проблем комплексної автоматизації виробництва.

Прискорення розвитку атомної енергетики, альтернативні джерела енергії. Біотехнологія. Охорона навколишнього середовища і екологічні проблеми.

Тема 17. Прогресивні технологічні процеси формоутворення виробів

Розвиток систем технологій в галузях національної економіки за рахунок втілення прогресивних технологічних процесів формоутворення виробів.

Прогресивні методи ливарного виробництва, обробки металів тиском, зварювального виробництва, порошкової металургії. Високопродуктивні процеси різання. Перспективи створення безвідходного виробництва в металообробці.

 

Тема 18. Основні поняття про адаптивну автоматизовану систему управління (АСУ) витратами сировини та матеріалів на виробництві

Цілі активного елемента в системі управління. Рівень існування системи управління та АСУ. АСУ витратами сировини та матеріалів.

Вимоги до методики побудови адаптивної АСУ витратами сировини та матеріалів.

 

 

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

Тема 1. Промисловість України. Теоретичні засади технології

Мета роботи: засвоєння, узагальнити знання про:

– механічні процеси;

– класифікації процесів та апаратів в технології;

– перемішування, гідродинамічні, теплові процеси;

– конденсацію, масообмінні процеси;

– штучне охолодження, хімічні та біохімічні перетворення,

План вивчення теми

1. Основні процеси, з яких складається будь-яка технологія. Їх необхідність та роль у промисловості.

2. Рушійні сили перебігу основних процесів в технології.

3. Мікробіологічні перетворення і їх значення в технології.

4. Швидкість хімічних та біохімічних перетворень.

 

Методичні рекомендації до самостійної роботи

Вивчення теми «Основні процеси, машини та апарати будь-якої технології», необхідно розпочати з поняття взаємозв’язків та актуальності розвитку, впливу удосконалення апаратів та машин в технологіях, на технологічні процеси та національну економіку.

Незважаючи на різноманітність технологічних процесів у будь-якій галузі промисловості їх можна звести до декількох типових або основних (одиничних) процесів, які властиві більшості галузям технології.

Механічні процеси – пов’язані з обробкою твердих речовин.

Гідродинамічні процеси характерні для рідких, газоподібних середовищ.

Теплові процеси – пов’язані з перенесенням теплоти з одного середовища до іншого.

Дифузійні – визначають процеси перенесення речовин з однієї фази в іншу.

Хімічні – пов’язані зі зміною хімічного складу речовин.

Біохімічні – пов’язані з перетворенням речовин під дією мікроорганізмів та інших біологічних факторів.

У Світі все складається з систем. Кожна система виконує певну роль.

Системою (від грецьк. – ціле, складене з частин) називають сукупність частин (елементів), поєднаних спільною функцією.

Підсистемою називають виділену за якимись ознаками частину системи, яка має певну мету та взаємозв’язана із системою.

До механічних процесів відносять подрібнення, різання, дозування, перемішування, формоутворення (брикетування, гранулювання, тощо) та інші.

Будь-яка неоднорідна система складається з двох чи більшої кількості фаз. Одна з них – дисперсна, або внутрішня фаза, що характеризується дуже подрібненим станом, інша ж, дисперсна, або зовнішня, фаза оточує частинки першої і є середовищем, в якому розподілені частинки дисперсної фази. Дисперсна фаза і дисперсійне середовище неоднорідної системи можуть перебувати у будь-якому агрегатному стані: твердому, рідкому або газоподібному.

Теплообміном називають процес передачі теплоти від одного тіла до іншого, необхідною і достатньою умовою для якого служить різниця температур між цими тілами. Мірою теплообміну вважають кількість переданої теплоти.

Процеси перерозподілу маси між фазами і всередині фаз, спричинені намаганням системи прийти у стан фізико-хімічної рівноваги, називають масообмін ними, або дифузійними процесами. Рушійною силою масообмін них процесів є різниця хімічних потенціалів. Це поняття введене термодинамікою – наукою, що вивчає умови рівноваги систем.

Для одержання низьких температур, які неможливі при охолодженні водою та повітрям, використовують штучне охолодження, яке необхідне для скраплення пари та газів, при заморожуванні ґрунтів, будівництві підземних споруд, кондиціонуванні повітря. Зберіганні продуктів харчування тощо.

Розповсюдженими хімічними реакціями в промисловості є гідроліз, тобто приєднання молекул води до речовини, гідрогенізація, піроліз, полімеризація, тощо.

Питання для самоконтролю

1. Розкрити сутність технології подрібнення та різання. Навести основні типи подрібнювачів та різальних машин.

2. Технології перемішування та дозування і їх призначення.

3. Гідродинамічні процеси і їх класифікація.

4. Технологія осадження і відстоювання.

5. Фільтрування та устрій фільтрів.

6. Відцентрові методи розподілу гетерогенних систем.

7. Нагрівання та охолодження в технології і пристрої для їх здійснення.

8. Сушіння в технології та його значення. Екстрагування в технології і його застосування для виготовлення продуктів.

9. Перегонка та ректифікація в промисловості.

10. Абсорбція та адсорбція в технології.

11. Гідроліз, піроліз та гідрогенізація в технології.

12. Фільтрування та осадження в технології.

 

Тести

1. Системою називають:

а) сукупність частин (елементів), поєднаних спільною функцією;

б) один елемент, не поєднаний функціями.

 

2. Підсистемою називають:

а) виділену за якимись ознаками частину системи, яка не має певної мети та взаємозв’язків із системою;

б) виділену за якимись ознаками частину системи, яка має певну мету та взаємозв’язана із системою.

 

3. Механічні процеси – пов’язані з:

а) обробкою твердих речовин;

б) перенесенням теплоти з одного середовища до іншого.

 

4. Теплові процеси – пов’язані з:

а) обробкою твердих речовин;

б) перенесенням теплоти з одного середовища до іншого.

 

2. Біохімічні процеси пов’язані з:

а)перетворенням речовин під дією мікроорганізмів та інших біологічних факторів;

б) зміною хімічного складу речовин.

 

 

Бібліографічний список

[1;2;5;6;7;11;13;]

Тема 2. Виробничий і технологічний процеси

Мета роботи: засвоєння, узагальнити знання про:

– технологічні процеси та апарати технології;

– технологічні цикли;

– вплив зменшення часу та заміни робочого ходу, як основних складових технічних рішень революційного типу.

План вивчення теми

1. Класифікація технологічних процесів та апаратів технології.

2. Технологічні процеси з дискретним технологічним циклом.

3. Технологічні процеси з безперервним технологічним циклом.

4. Структура і розвиток технологічних процесів.

 

Методичні рекомендації до самостійної роботи

Вивчення теми «Шляхи розвитку технологічних процесів» доцільно розпочати з вивчення поняття технологічний процес, та його функцій.

Технологічним процесом називають послідовний набір операцій, в ході кожної з яких із сировини отримують проміжну або готову продукцію з певними властивостями.

У ході цих операцій змінюються форма, розміри і або властивості сировини. Внаслідок цих змін сировина перетворюється на напів- або готову продукцію.

Технологічний процес складається з дрібних технологічних процесів або є частиною більш складного. Технологічні процеси постійно вдосконалюються Це зумовлено, постійним поліпшенням продукції на виробництві. Наука, техніка та технологія пропонують нові, більш ефективні засоби обладнання та інструменти.

Важливе значення має місце роботи, так як для виконання технічного процесу необхідно обладнане місце роботи.

Місцем роботи називають відповідно обладнану площу в цеху, на дільниці чи на іншій території або біля устаткування, яка призначена для виконання певного технологічного процесу одним або групою працівників.

Технологічний процес має складну структуру. Його складовими операціями є операції, кожну з яких розглядають як окремий технологічний процес.

Технологічною операцією називають закінчену частину технологічного процесу, яку виконують на одному місці праці один або кілька працівників над одним або кількома об’єктами, які одночасно обробляються.

Об’єктом можуть бути глина, руда, буряки, волокна, тканина, заготівка тощо – сировина.

Технологічні операції поділяються на окремі складові. Найповніший набір складових мають технологічні операції різання, до яких належать точіння. Під час виготовлення деталі різання на токарному верстаті складовими операції точіння є встановлення, технологічний і допоміжний переходи тощо.

Встановленням називають частину технологічної операції, яку виконують під час одного закріплення заготівки.

Операцію можна виконати за одне або кілька встановлень.

Позицію називають певне положення заготівки на верстаті відносно різального інструмента.

Технологічним переходом називають частину технологічної операції, в процесі виконання якої обробляють частину технологічної операції, в процесі виконання якої обробляють одну поверхню заготівки одним інструментом за незмінного режиму роботи верстата.

При виконанні технологічного переходу на верстатах з програмним керуванням режим роботи іноді змінюється без втручання робітника, тобто автоматично.

Технологічний період складається з проходу (робочого ходу) та марноходу.

Проходом називають закінчену частину технологічного переходу, в процесі виконання якого інструмент один раз переміщується відносно заготівки і спричиняє зміну її форми, розмірів і шорсткості поверхні.

Марноходом називають закінчену частину технологічного переходу, в процесі виконання якого інструмент переміщується відносно заготівки, але не спричиняє зміну її форми, розмірів, шорсткості поверхні, проте є необхідним для виконання проходу.

Допоміжним переходом називають закінчену частину технологічної операції, яка складається з дій робітника і (або) обладнання, які не змінюють форму, розміри і шорсткість поверхні заготівки, але необхідні для виконання технологічного переходу.

Слід засвоїти, що кожний технологічний процес складається з окремих операцій, які не завжди матимуть повний набір поданих вище складових. Обов’язковою складовою будь-якої технологічної операції є прохід, який спричиняє зміну форми, розмірів, шорсткості поверхні або властивостей оброблюваного об’єкта.

Складові технологічної операції можна об’єднати у дві групи.

До першої групи відносяться прохід. Ця складова операції спричиняє зміну форми, розмірів, шорсткість поверхні або властивості оброблюваного об’єкта.

До другої групи відносяться ті складові, що таких змін не спричиняють. Це встановлення, марнохід, допоміжний перехід тощо.

 

Питання для самоконтролю

1.Розрити поняття технологічного процесу.

2. Перелічити складові технічного процесу, розкрити їх сутність.

3. Розкрити поняття термічні процеси (високотемпературні, низькотемпературні процеси).

4. Наведіть шляхи удосконалення термічних процесів.

5. Розкрити поняття барометричні, каталізні, електрохімічні, біохімічні, плазмові, радіаційно-хімічні, фотохімічні, лазерні, ультразвукові процеси.

6. Розповісти про оптимізацію технологічних процесів.

 

Тести

1. Сукупність дій пов’язаних з прогнозуванням, науково-технічними і конструкторськими розробленнями, проектуванням, транспортуванням і зберіганням сировини, виготовленням проміжної (напівпродукції) та готової продукції, її випробуванням, пакуванням, обліком та зберіганням, ремонтом обладнання тощо, називають:

а) виробничий процес;

б) технологічний процес;

в) позиція.

2. Послідовний набір операцій, в ході кожної з яких із сировини отримують проміжну або готову продукцію з певними властивостями, називають:

а) виробничий процес;

б) технологічний процес;

в) позиція.

 

3. Частину технологічної операції, в процесі виконання якої обробляють частину технологічної операції, в процесі виконання якої обробляють одну поверхню заготівки одним інструментом за незмінного режиму роботи верстата, називають:

а) технологічним переходом;

б) виробничим переходом.

 

4. Під час виготовлення деталі різання на токарному верстаті складовими операції точіння є:

а) встановлення;

б) технологічний і допоміжний переходи;

в) всі відповіді вірні.

 

5. Вдосконалення технологічні процесів зумовлено:

а) постійним поліпшенням продукції на виробництві;

б) наука, техніка та технологія пропонують нові, більш ефективні засоби обладнання та інструменти;

в) всі відповіді вірні.

 

6. Уведення додаткових механізмів в обладнання спричиняє збільшення маси обладнання в технологічному процесі, тому:

а) зростає частка уречевленої праці в одиниці продукції;

б) частка затраченої живої праці в продукції зменшується;

в) збільшується продуктивність живої праці за рахунок вивільнення працівника з технологічного процесу та скорочення проміжків часу між проходами;

г) всі відповіді вірні.

 

7. Економічний ефект отриманий від впровадження у виробництво результатів науково-дослідних робіт, що спричинили зміну технології виготовлення продукції, має:

а) перевищувати ефекту, отриманому при впровадженні механізації та автоматизації;

б) дорівнювати ефекту, отриманому при впровадженні механізації та автоматизації;

в) всі відповіді вірні.

Бібліографічний список

[5;6;7;11;13]

Змістовий модуль ІІ.