Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Теоретическая часть. Известно, что в инженерной деятельности существует определённый разрыв между знаниями в физике и их практическим использованием в технике



Известно, что в инженерной деятельности существует определённый разрыв между знаниями в физике и их практическим использованием в технике. Задача заключается в том, чтобы создать эффективную связь между достижениями мирового естествознания и их техническим приложением.

Данный метод базируется на методологических принципах анализа технических систем, разработанных Р. Коллером [3].

Любая техническая система (Т.С.) характеризуется наличием в ней организованных потоков энергии, вещества или информации (сигналов). По наличию этих характерных потоков все Т.С. можно разделить на 3 класса:

- машины, характеризуются потоками и преобразованием энергии;

- аппараты, характеризуются потоками и преобразованием вещества;

- приборы, характеризуются потоками и переработкой информации (сигналов).

В современных сложных Т.С. присутствуют, как правило, два или три указанных вида потока одновременно.

В Т.С. могут изменяться только свойства и состояния потоков энергии, вещества и информации.

Изменение свойства связано с изменением единицы измерения физической величины и является качественным изменением.

Изменение состояния связано с изменением числового значения (количества) физической величины и является количественным изменением.

Сложные процессы изменений в Т.С. свойств и состояний потоков можно свести к конечному числу элементарных функций или основных операций.

Все потоки или процессы преобразования энергии, вещества и информации можно свести к определённым физическим, химическим, биологическим эффектам и явлениям, которые и реализуют элементарные функции.

Под элементарной функцией понимается описание того, какая физическая величина, благодаря какому процессу (действию), в какую другую физическую величину должна быть преобразована. Описание элементарной функции содержит 3 компонента: “что”, ”как”, ”во что” преобразуется. Этим компонентам соответствуют:

действие
вход выход

 

В процессе преобразования “входа” в “выход” изменяется либо числовое значение физической величины (происходит количественное преобразование), либо размерность физической величины (происходит качественное преобразование).



При большом разнообразии “входов” и “выходов” элементарных функций различных Т.С., разнообразие операций (“действий”) несоизмеримо меньше.

Исключив описание элементарной функции (т. е. “входов” и “выходов”), получим основную операцию (“действие”) и наоборот, если в основной операции опишем “вход” и ”выход” в виде свойств и состояний определённых видов энергии, вещества или сигнала, то получим описание некоторой элементарной функции.

Любую Т.С. и её элементы по Коллеру можно выразить или описать через 14 пар (приложение 3) основных операций, связанных свойствами инверсии действий, т.е. они, являются противоположными друг другу.

 

 

2. Методика проведения функционально – физического анализа Т.С.

Студенту выдаётся задание по анализу и совершенствованию выбранного им технического объекта (Т.О.).

Суть работы состоит в углублённом изучении конструкции и структуры элементов Т.О., их функциональной взаимосвязи, характера передаваемых элементами Т.О. и преобразуемых в нём потоков энергии, вещества и информации (сигналов), с их описанием в виде “входов” и “выходов”. При этом необходимо понять и уточнить следующее:

- из каких элементов состоит Т.О.;

- какие функции выполняет каждый элемент Т.О.;

- в чём заключается проблемная ситуация;

- какие потоки (вещество, энергия или информация) преобразуется при функционировании каждого элемента Т.О. (описать “действие”);

- какой единицей измерения характеризуются потоки на “входе” и ”выходе” (приложение 4);

- какой основной операцией (Коллера) можно выразить “действие” (функцию) элемента Т.О. (приложение 3);

- на основе какого физико-технического эффекта (ФТЭ) реализуется функция (“действие”) каждого элемента Т.О. (дать математическое описание физико-технического эффекта);

- какими недостатками характеризуется реализуемый каждым элементом физико-технический эффект.

Все полученные данные анализа сводятся в таблицу, после чего на бальной основе осуществляется, исходя из выявленных недостатков, оценка эффективности реализуемых физико-технических эффектов по реализации функций элементов Т.О.

Конструктивный элемент(ы) Т.О., имеющие худшие оценочные показатели выбираются для дальнейшего совершенствования на основе количественных изменений параметров реализуемого физико-технического эффекта или его качественного преобразования (замена одного ФТЭ на другой из соответствующего фонда ФТЭ ([1] – приложение 3)).

3. Пример функционально – физического анализа технологической системы.

В качестве примера Т.С., для её функционально – физического анализа, выберем схему удаления припуска на операции чернового растачивания отверстия цилиндрической заготовки - Рис.1.

 

 

 
 

Рис. 1

В массовом высокопроизводительном автоматизированном производстве наиболее часто на черновых операциях используется схема резания (рис.1а), которую можно считать традиционной, когда большой неравномерный припуск удаляется за один проход, часто с разделением между несколькими резцами или по глубине, или по подаче. Эта схема имеет ряд недостатков:



- определяющее влияние сил резания на точность обработки;

- увеличенный допуск на размер обрабатываемой поверхности;

- дополнительные операции (переходы) на предварительном этапе обработки неточной заготовки.

Выявив участвующие в процессе резания элементы и определив их функции, построим граф операционно-режимной структуры (рис. 2).

 

Черновые резцы Е2 Ф1|| Ф2 Заготовка Е1 Ф1| Ф3 Чистовой резец Е3

Рис. 2

 

 

Результаты анализа графа операционно-режимной структуры процесса резания по схеме (рис. 1а) сведём в таблицу 1.

 

 

Таблица 1

 

N п/п Название элемента и его обозначение Функция элемента и его обозначе ние Вход Действие Выход Основная операция (Коллера) Физико – технический эффект (ФТЭ) Недостаток реализации ФТЭ Оцен- ка
Элементарная ф – я
Заготовка (Е1) Имеет припуск, удаляемый резанием (Ф1) ММ   КГС Неравно мерный и большой припуск вызывает колебания сил и смещения в упругой системе ММ   КГС Уменьшение - увеличение; Колебание j=Py/Y Колебание силы из – за неравномерности припуска через упругую систему. Снижает точность обработки
Черновые резцы (Е2) Срезают часть припуска (Ф2) КГС Упруго деформируют заготовку переменными силами резания при колебании припуска КГС Уменьшение - увеличение; Колебание Py=PH*sinφ PH=k*t*s Величина силы резания зависит от главного угла в плане “φ”, а её колебание от переменной глубины резания “t”.
Чистовой резец (E3) КГС КГС Уменьшение - увеличение; Колебание Py=PH*sinφ PH=k*t*s

 

Количественный анализ реализуемых при резании ФТЭ показал, что возможна альтернативная схема резания с разделением припуска между резцами и по подаче, и по глубине (рис. 1б), при этом, формообразующий (чистовой) резец работает с опережающим врезанием при постоянных и оптимальных глубине и силе резания (t и Py – const), а черновой резец, срезая оставшуюся переменную часть припуска, не может влиять на точность обработки. Его главный угол в плане должен быть равен 90˚, а вершина, по условию наладки, зависая в предварительно прорезанной чистовым резцом торцевой канавке, не касается обработанной поверхности, что исключает:

- возникновение в процессе работы чернового резца радиальной составляющей силы резания Py;

- влияние переменной по величине главной составляющей силы резания Pz на точность обработки.

Из анализа графа операционно-режимной структуры (рис. 3) и альтернативной схемы резания (Рис.1б) следует, что использование альтернативной схемы резания может обеспечить:

- значительное снижение влияние сил резания (Py и Pz ) через упругую систему (станок – приспособление – заготовка – инструмент) на точность операций черновой обработки;

- уменьшение допуска на размер обрабатываемой поверхности;

- сокращение числа операций (переходов) в структуре технологического процесса механообработки.

В тоже время, альтернативная схема резания (Рис.1б), не снижая производительности обработки, требует:

- дополнительного количества режущего инструмента;

- специальной настройки режущего инструмента на обработку поверхности.

 

Черновой резец Е2 Ф1||   Заготовка Е1 Ф1| Ф3 Чистовой резец Е3

 

Рис. 3

 

4. Содержание отчёта.

4.1 Выбор и краткое описание объекта (Т.С.) для функционально – физического анализа.

4.2 Описание проблемной ситуации.

4.3 Построение конструктивно – функциональной или операционно – режимной структуры (графа) объекта (Т.С).

4.4 Составление таблицы по итогам функционально – физического анализа графа.

4.5 Пример совершенствования Т.С. в виде эскиза, её краткое описание и построение (в случае изменения) соответствующего графа, а также оценка возможности

 

Контрольные вопросы.

5.1 Сущность метода функционально-физического анализа Т.С.?

5.2 Что понимается под элементарной функцией?

5.3 Что понимается под основной операцией?

5.4 На основе чего осуществляется совершенствование Т.С. после его анализа?

 

 








Date: 2016-06-09; view: 38; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.008 sec.) - Пожаловаться на публикацию