Практическое задание №1

2019-12-29

179

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

12 3

Содержание

1.Практическая работа №1

2.Практическая работа №2

3.Практическая работа №3

Практическое задание №1

Тема : «Построение и анализ компоновки универсальной кухонной установки для предприятий общественного питания»

Цель работы:

- изучение принципов компоновки конструкций технологического оборудования и методов формализации компоновок;

- приобретение практических навыков структурного кодирования компоновки.

План работы:

1.Изучить принципы составления компоновок технологического оборудования и методы их формализации.

2.Изучить состав и устройство универсальной кухонной машины.

3.Изучить методы координатного и структурно-координатного кодирования компоновок.

4.Записать в координатно-структурном коде возможные варианты компоновки универсальной кухонной машины.

Теоретическая часть

Принципы выполнения компоновок технологического оборудования

Разработка оптимальных конструкций технологического оборудования для предприятий общественного питания связана с необходимостью оценки его свойств по основным показателям качества. Для объективного проведения такой оценки на первых этапах создания нового оборудования необходимо иметь набор правил или критериев предпочтения одного компоновочного варианта другому и технические требования к этим правилам.

Эти критерии должны базироваться на рациональной технологии получения того или иного продукта питания, а также на рациональном размещении подвижных частей машины на ее несущей системе, обеспечивающем достаточную жесткость и уравновешенность конструкции и оказывающем вследствие этого минимальное влияние погрешностей на технологию приготовления пищи.

Принципы получения компоновочных вариантов рассмотрим на примере создания универсального привода для выполнения совокупности операций по смешиванию, измельчению и взбиванию различных пищевых компонентов. В качестве критериев универсального привода примем следующие его выходные характеристики:

- изменение относительных положений рабочих органов привода в процессе выполнения технологических операций,

- распределение давлений на направляющих стыков несущей системы и подвижных блоков привода.

Технические требования к критериям должны вытекать из взаимосвязи технических характеристик привода с его основными технико-экономическими показателями, такими как производительность, степень измельчения продукта, коэффициент вариации доли компонентов в смеси и др.

Влияние компоновки привода, как основы его будущей конструкции, на показатели качества определяется используемыми методами технологии изготовления и принятыми конструктивными элементами. Например, геометрическими погрешностями звеньев компоновки, отклонениями от прямолинейности и несоосностью подвижных стыков, а также силовыми воздействиями, зависящими от условий работы привода и массы элементов компоновки. Силовые воздействия, вызываемые составляющими сил измельчения и смешивания, их отклонения, а также возмущения из-за погрешностей изготовления узлов и деталей универсального привода, неуравновешенности звеньев и других причин, зависят от режимов работы, качества обработки поверхностей, применяемых материалов, принятой конструкции этих узлов и других факторов.

Поэтому целью разработки технологической компоновки привода является определение и оценка компоновочных факторов, так как эти факторы оказывают непосредственное влияние на пространственно-силовое взаимодействие элементов, которое в свою очередь определяет величину статической и динамической деформации узлов привода. Эти деформации, приведенные к приводным валам, непосредственно влияют на стабильность качественных показателей обрабатываемого продукта.

Технологическую компоновку универсального привода, как и любого другого технического изделия, составляет совокупность исполнительных звеньев и элементов несущей системы, характеризуемая их количеством, типом и пространственным расположением.

Для анализа и синтеза компоновок привода используем следующие понятия:

- совокупность подвижных элементов компоновки и соответствующих им подвижных стыков составляет подвижный блок,

- каждый подвижный блок совершает соответствующее координатное движение относительно направляющих подвижных стыков,

- ряд подвижных блоков от исполнительного звена до стационарного элемента образует ветвь компоновки,

- несущая система привода представляет собой стационарный элемент,

- объединение ветвей составляет технологическую компоновку привода в целом.

Разнообразие возможных компоновок, которые можно предложить, приводит к необходимости формализации их синтеза. Формальное описание может быть получено путем моделирования, а также кодирования элементов компоновки. Кодирование элементов компоновки должно раскрывать структуру будущего изделия и давать представление о расположении элементов в пространстве.

Системы кодирования используются, например, при разработке компоновок металлообрабатывающего оборудования в станкостроении. Из известных систем кодирования представляет интерес использование координатного и координатно-структурного кода, которые позволяют описать компоновку в определенной системе координат по каждой ветви от исполнительного механизма до несущей системы, а последний код - число, вид и последовательность координатных движений подвижных блоков, пространственное расположение стыков, а также тип и форму элемента компоновки. То есть данные коды могут использоваться в качестве инструмента исследования при отборе и преобразовании компоновок.

Из всего многообразия возможных компоновок практическое количество принимаемых вариантов ограничивается рядом требований, которые оговариваются в техническом задании и исходных данных на проектирование той или иной машины. Например, таких как степень унификации блоков, пределы изменения технологических параметров рабочих зон изделия, разрешение или запрещение определенных видов движений в данной ветви компоновки, указание на размещение блока в определенном месте структуры ветви и др.

Координатный код базовой части компоновки записывается в виде последовательности цифр, обозначающих координатные движения входящих подвижных блоков, , где n – число координатных движений (число подвижных блоков), - стационарный элемент компоновки.

Каждому символу в координатном коде ставятся в соответствие две цифры: первая – тип перемещения (1 – поступательное, 2 – вращательное), вторая – ось координат, вдоль и вокруг которой осуществляется движение (1,2,3 соответствуют осям X,Y,Z). Однако данный код в отличие от координатно-структурного, не содержит информации о расположении в пространстве плоскостей стыков, их типе и форме элементов компоновки. Например, координатный код компоновок, приведенных на рис. 1, а – б и в – г один и тот же, хотя направление расположения стыков разное.

Код 23 00 Код 22 00

x y

б) в) г)

Рис.1. Варианты и коды компоновок

На рис.2. приведены гипотетические варианты компоновок тестомесительных машин, записанные с помощью координатного кода, в тех же координатных осях, что и на рис. 1.

23 12 13 00 23 13 00

23 13 12 00 23 13 00 11

Рис. 2 Варианты компоновок тестомесильных машин

Координатно-структурный семизначный код записывается семью цифрами, а стационарный элемент, которым заканчивается i-ая ветвь компоновки, - семью нулями: , где n – число подвижных блоков.

- тип перемещения элемента компоновки;

1,2,3 - прямолинейное поступательное, вращательное, колебательное соответственно;

- ось перемещения для поступательного движения;

1,2,3 – вдоль осей соответственно;

- ось вращения (колебания) для вращательного или колебательного движений;

1,2,3 – вокруг осей соответственно;

- ось нормали к плоскости стыка при поступательном движении;

1,2,3 – вдоль осей соответственно;

- ось вращения (как и ) для вращательного или колебательного движений;

1,2,3 – вокруг осей соответственно;

- информация о наклоне стыка или оси вращения;

0,1,2,3 – отсутствие наклона или наклон оси вращения (или поворот нормали) вокруг осей соответственно;

- тип подвижного стыка;

1,2 – вращение в подшипниках качения или скольжения соответственно;

3,4 – качение или скольжение по плоскости;

- направление перехода через стык при движении от начала к концу ветви компоновки;

1 – совпадает с положительным направлением оси ;

2 – противоположно этому направлению;

- форма элемента компоновки, входящего в подвижный блок;

1,2,3,4,5,6 – квадрат, цилиндр, призма, конус, сфера, кольцо соответственно.

Общим подходом к решению задач структурного синтеза компоновок является перебор вариантов, который целесообразно осуществлять с помощью направленного графа. Граф имеет семь уровней по числу позиций кодов подвижных блоков. При переборе вариантов на каждом уровне графа осуществляется проверка позиций по принятым ограничениям, и отмечаются отвергнутые варианты.

Задача синтеза технологической компоновки универсального привода может быть разбита на два этапа: синтез возможных вариантов подвижных блоков и компоновка ветвей привода.

Используя метод перебора вариантов и координатно-структурное кодирование, построим направленный граф и выявим некоторые варианты компоновок привода.

Введем следующие ограничения:

- вращательные движения должны совершаться параллельно осям и ,