СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА ВАГОНОВ
Болотин М.М., Новиков В.Е. Системы автоматизации производства и ремонта вагонов: Учебник для вузов ж.-д. трансп. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Маршрут, 2004.— 310 с.
В учебнике изложены вопросы автоматизации производства и ремонта вагонов. Даны термины, определения, сущность, принципы, проблемы, этапы и цели автоматизации. Описаны методы оценки уровня автоматизации и технического уровня производства, дана классификация производственных машин по звенности. Изложены принципы, способы, средства и системы автоматизации производства и ремонта вагонов. Приведены основные элементы теории линейных систем автоматического управления и технологии исследования устойчивости простейших систем автоматического регулирования. Рассмотрены силовые приводы, силовые головки и другие узлы автоматов. Приведены методы расчета производительности и надежности автоматов. Предназначен для студентов вузов железнодорожного транспорта по специальности Вагоны, может служить практическим руководством для работников вагонного хозяйства и проектных организаций, связанных с автоматизацией вагоноремонтного производства.
ВВЕДЕНИЕ
Эффективность экономики страны и вагонного хозяйства во многом зависит от технического уровня производства. Социальная переориентация экономики, стремление удовлетворять запросы потребителя неразрывно связаны с повышением качества управления производством, всесторонней интенсификацией и ресурсосбережением. Проблема повышения качества продукции, труда и эффективности производства может быть успешно решена лишь на основе его автоматизации. Характерной чертой современного этапа является автоматизация процессов производства и управления. Она достигается за счет создания автоматизированных и автоматических систем машин, робототехнических комплексов, созданием автоматизированных рабочих мест специалистов и руководителей, т.е. информационных технологий. Автоматизация повышает производительность и эффективность производства и развивается на основе комплексно-механизированного производства, внедрения новых высокоэффективных технологических процессов. Для решения вопросов автоматизации необходимо, чтобы инженеры путей сообщения знали и могли использовать:
устройство, технико-экономические характеристики, методы проектирования и расчета автоматических машин;
системы автоматического управления машинами и процессами и методы их построения;
методы оценки уровня автоматизации машин и производства;
методы оценки технического уровня производства, производительности и надежности машин.
Потребность разработки и внедрения средств автоматизации в вагоностроении и вагонном хозяйстве обусловлена ростом объемов вагоностроительного и вагоноремонтного производств (под влиянием увеличения численности подвижного состава, изменения его структуры, увеличения доли специализированных и специальных вагонов, повышения их конструкционной сложности), сравнительно низким уровнем механизации и автоматизации производства и социальными факторами. Поставка и эксплуатация вагонов различного конструктивного исполнения, оснащение их сложными системами и оборудованием, старение эксплуатируемого парка вагонов, уровень заработной платы работников еще в большей степени обусловливают необходимость автоматизации и комплексной механизации производства и ремонта вагонов. К предприятиям по производству, ремонту и техническому обслуживанию вагонов относятся вагоностроительные и вагоноремонтные заводы, вагонные депо, депо по ремонту контейнеров, пункты подготовки вагонов к перевозкам, пункты технической передачи вагонов, пункты технического обслуживания и др. Производственные процессы перечисленных предприятий значительно отличаются друг от друга по назначению, способам организации производства, типам технологических процессов, применяемому оборудованию, объемам работ и т.д. Из-за этого рассмотреть многочисленные технические решения вопросов автоматизации производственных процессов в объеме одного учебника не представляется возможным. Поскольку современный этап развития экономики характеризуется внедрением информационных технологий, изменяющихся очень быстро, традиционные формы обучения, основанные на изучении конкретных автоматов, становятся неэффективными. Поэтому вопросы автоматизации производства и ремонта вагонов рассматриваются на принципиальных схемах автоматов, автоматических управляющих систем с использованием типовых модулей, применяемых на предприятиях по производству и ремонту вагонов и компьютерных технологиях обучения. При изложении материалов учебника авторы руководствовались общностью принципов автоматизации по теории систем автоматического управления, теории производительности и эффективности. По этой причине в книге рассмотрены общие теоретические положения по автоматизации производственных процессов при изготовлении и ремонте вагонов, основанные на теории автоматического управления, теории производительности и экономической эффективности. Вместе с тем, в книге описаны основные особенности каждого производства и рассмотрены конкретные системы и примеры автоматизации процессов в этих производствах из отечественной и зарубежной практики.
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ Глава 1. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА 1.1. Сущность, принципы и проблемы автоматизации производства 1.2. Методы оценки уровня автоматизации труда. машин и производства 1.3. Методы оценки технического уровня производства 1.4. Современные технологии и их влияние на возможности автоматизации производственных процессов 1.5. Расчет эффективности и выбор рациональных вариантов автоматизации Глава 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ АВТОМАТИЗАЦИИ 2.1. Объекты автоматизации при изготовлении и ремонте вагонов. Типовые управляемые объекты 2.2. Методы и критерии выбора объектов автоматизации 2.3. Структурные схемы автоматических машин и автоматических линий. Производительность и надежность машин 2.4. Правила и этапы проектирования машин 2.5. Технические и эргономические требования на автоматические машины. Вопросы охраны труда, техники безопасности и сертификации при проектировании и эксплуатации автоматических машин 2.6. Методы экспертизы проектов машин 2.7. Математические модели машин Глава 3. Принципы и системы автоматического управления машинами 3.1. Классификация автоматических систем 3.2. Разомкнутые системы автоматического управления 3.3. Замкнутые системы автоматического управления 3.4. Системы с цепью компенсации и комбинированные системы. 3.5. Математические модели и характеристическое уравнение автоматической системы 3.6. Типовые динамические звенья и способы их соединения 3.7. Система автоматического регулирования напряжения генератора и технология получения характеристического уравнения САУ 3.8. Система автоматического регулирования уровня жидкости 3.9. Система автоматического регулирования температуры в сушильной камере З. 10. Система автоматического регулирования давления сжатого воздуха в резервуаре 3.11. Модели машин как систем автоматического управления 3.12. Устойчивость и качество автоматических систем Глава 4. АВТОМАТЫ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ 4.1. Структура построения автоматов и автоматических линий 4.2. Приводы автоматов 4.3. Механизмы автоматов и автоматических линий 4.4. Манипуляторы и промышленные роботы. 4.5. Расчет основных параметров приводов 4.6. Расчет и выбор электроприводов 4.7. Расчет и выбор нагревательных элементов 4.8. Расчет гидравлических и пневматических приводов Глава 5. Методы построения схем САУ 5.1. Классификация схем и общие правила их составления 5.2. Основные требования к электрическим схемам и порядок их разработки 5.3. Основные требования к пневмо- и гидросхемам, краткие сведения об их элементах 5.4. Типовые схемы управления электродвигателями 5.5. Типовые схемы управления работой пневмо- и гидроцилиндров 5.6. Использование логических элементов в схемах управления 5.7. Пример разработки схемы управления производственным процессом 5.8. Оценка надежности устройств автоматики Глава 6. Системы автоматизации 6.1. Средства автоматизированного контроля параметров ходовых частей 6.2. Системы автоматизации процессов очистки и обмывки вагонов и их узлов 6.3. Автоматизация транспортных процессов и поточно-конвейерных линий 6.4. Автоматизация технологических процессов сборки 6.5. Автоматизация поточно-конвейерных линий ремонта вагонов и их сборочных единиц 6.6. Автоматизация ремонта тележек 6.7. Автоматизация ремонта автосцепного оборудования. 6.8. Автоматизация процессов ремонта колесных пар и буксовых узлов. Список литературы. Алфавитный указатель Ответы на контрольно-диагностические тесты
Источник
Системы автоматизации производства и ремонта вагонов, Болотин М.М., Иванов А.А., 2016
Системы автоматизации производства и ремонта вагонов, Болотин М.М., Иванов А.А., 2016.
Описаны методы оценки уровня автоматизации и технического уровня вагонов, машин и производства, дана классификация производственных машин по звенности. Рассмотрены основные элементы теории линейных систем автоматического управления и технологии исследования устойчивости простейших систем автоматического регулирования. Впервые вагонное депо представлено как линейная система автоматического регулирования производительности. Рассмотрены силовые приводы, силовые головки, методы расчета производительности и надежности автоматов и производственных процессов, вопросы формирования конструктивных схем автоматов и схем САУ с помощью компьютерных конструкторов. Предназначен для студентов вузов железнодорожного транспорта при обучении по специальности 23.05.03 «Подвижной состав железных дорог». Может быть полезен для работников вагоноремонтного комплекса.
Проблемы и принципы автоматизации производства. Главная задача производства — выпуск продукции, удовлетворяющей потребностям экономики и обладающей высоким качеством при минимальных затратах материальных, финансовых, трудовых и энергетических ресурсов на ее производство. Для решения этой задачи необходимо резко снижать тяжелый физический, монотонный и малоквалифицированный труд людей и широко внедрять передовую технологию, автоматизацию и механизацию. Следует также совершенствовать организацию производства, обеспечивая тем самым его всестороннюю интенсификацию, рост производительности труда и рентабельность.
Основы научной теории производительности и механизации производства разработал английский ученый Харрингтон Эмерсон, а основные положения теории производительности автоматических машин сформулировал ГА. Шаумян. Для вагоноремонтного производства основные положения теории производительности, эффективности новой техники, механизации ремонта вагонов впервые разработал И.Ф. Скиба.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать: Скачать книгу Системы автоматизации производства и ремонта вагонов, Болотин М.М., Иванов А.А., 2016 — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Скачать pdf Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу
Источник
Системы автоматизации производства и ремонта вагонов, Болотин М.М., Иванов А.А., 2016
Системы автоматизации производства и ремонта вагонов, Болотин М.М., Иванов А.А., 2016.
Описаны методы оценки уровня автоматизации и технического уровня вагонов, машин и производства, дана классификация производственных машин по звенности. Рассмотрены основные элементы теории линейных систем автоматического управления и технологии исследования устойчивости простейших систем автоматического регулирования. Впервые вагонное депо представлено как линейная система автоматического регулирования производительности. Рассмотрены силовые приводы, силовые головки, методы расчета производительности и надежности автоматов и производственных процессов, вопросы формирования конструктивных схем автоматов и схем САУ с помощью компьютерных конструкторов. Предназначен для студентов вузов железнодорожного транспорта при обучении по специальности 23.05.03 «Подвижной состав железных дорог». Может быть полезен для работников вагоноремонтного комплекса.
Проблемы и принципы автоматизации производства. Главная задача производства — выпуск продукции, удовлетворяющей потребностям экономики и обладающей высоким качеством при минимальных затратах материальных, финансовых, трудовых и энергетических ресурсов на ее производство. Для решения этой задачи необходимо резко снижать тяжелый физический, монотонный и малоквалифицированный труд людей и широко внедрять передовую технологию, автоматизацию и механизацию. Следует также совершенствовать организацию производства, обеспечивая тем самым его всестороннюю интенсификацию, рост производительности труда и рентабельность.
Основы научной теории производительности и механизации производства разработал английский ученый Харрингтон Эмерсон, а основные положения теории производительности автоматических машин сформулировал ГА. Шаумян. Для вагоноремонтного производства основные положения теории производительности, эффективности новой техники, механизации ремонта вагонов впервые разработал И.Ф. Скиба.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать: Скачать книгу Системы автоматизации производства и ремонта вагонов, Болотин М.М., Иванов А.А., 2016 — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Скачать pdf Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу
Источник
Автоматизация ремонта подвижного состава
Содержание материала
КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕМОНТА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА Издание второе, переработанное и дополненное Утверждено Главным управлением учебными заведениями МПС в качестве учебного пособия для студентов вузов железнодорожного транспорта.
Перельман Д. Я., Норкин Я. А., Скиба И. Ф., Арустамян С. А., Иунихин А. И. Москва, «Транспорт», 1977. В книге рассмотрены основные методы и средства механизации и автоматизации производственных процессов ремонта локомотивов и вагонов; описаны устройства механизированных линий для ремонта подвижного состава, конструкции конвейеров, стендов, механизмов и средств автоматики; изложены основные методы проектирования механизированных и автоматических линий, оценки экономической эффективности механизации и автоматизации ремонтного производства. Предназначена в качестве учебного пособия для студентов вузов железнодорожного транспорта, а также может быть полезна инженерно-техническим работникам депо и заводов по ремонту подвижного состава и производству запасных частей.
ГЛАВА I МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
§ 1. Общие сведения
Механизация производства представляет собой процесс замены мускульной силы человека работой машины или системы машин при выполнении основных и вспомогательных производственных операций. К механизированным относятся такие операции, при выполнении которых используют различные механизмы, машины, агрегаты, инструменты, приводимые в действие электрическим, гидравлическим и пневматическим приводами или с помощью силы тяжести (склизы, спуски, бункера и др.). Операции, выполняемые домкратами, лебедками, талями и другими механизмами с ручным приводом, не относятся к механизированным. На начальном этапе механизируют обычно отдельные наиболее тяжелые и трудоемкие операции производственного процесса; такая степень механизации называется частичной. Характерен переход от механизации частичной к механизации комплексной, под которой понимают механизацию всех операций, составляющих производственный процесс данной работы. Для комплексной механизации необходим соответствующий комплект машин, механизмов, стендов, обеспечивающих выполнение каждой производственной операции.
Автоматизация производства — это применение машин, механизмов, приборов, позволяющих осуществить управление производственными процессами по заданной программе или заданным критериям без непосредственного участия человека. Автоматизация представляет собой качественно более высокую ступень развития техники производства, но она базируется на механизации и является ее органическим развитием. Сложность современного производства, ускоренные темпы производственных процессов требуют создания и внедрения специальных, автоматически работающих (по заданной программе) аппаратов и машин, высвобождающих человека от управления и контроля производственными процессами.
При полной автоматизации производства все процессы получения и передачи материалов, преобразования, включения и выключения энергии, обработки информации, управления основными и вспомогательными операциями и контроль осуществляются автоматически. В задачу инженерно-технического и обслуживающего персонала входит настройка машин и аппаратов, контроль за работой средств автоматики и технологического оборудования, ремонт и замена оборудования. Развитие автоматизации производства характеризуется переходом от автоматизации отдельных операций к автоматизации совокупности основных и вспомогательных производственных процессов участка, цеха, депо или завода; такая автоматизация называется комплексной. Организационно-технологические предпосылки механизации и автоматизации производственных процессов на предприятиях по ремонту подвижного состава следующие: минимальное число типов подвижного состава; максимальная стандартизация, унификация и взаимозаменяемость деталей и узлов; крупносерийное и массовое поточное производство; использование типовых технологических процессов изготовления и ремонта деталей подвижного состава на основе высокой концентрации операций.
§ 2. Производственные процессы и управление ими
Производственным процессом называют совокупность действий, в результате которых материалы, заготовки, полуфабрикаты, отдельные детали и узлы превращаются в готовую продукцию. Любой производственный процесс представляет собой процесс труда, когда работник, воздействуя на предметы труда (материалы, заготовки, детали), с помощью средств труда (инструмента, приспособлений, механизмов и машин) превращает их в готовый продукт. Каждый производственный процесс можно расчленить на технологический и организационный. Технологическим процессом принято называть часть производственного процесса, непосредственно связанного с изменением формы, размеров, внешнего вида, физико-механических свойств и состояния предметов труда. Организационный процесс включает в себя операции контроля, транспортировки, хранения и учета. Технологический процесс расчленяют на технологические операции, выполняемые над определенным предметом труда одним исполнителем (или определенной группой исполнителей) непрерывно и на одном рабочем месте. Таким образом, технологическая операция характеризуется неизменностью предметов труда (деталь), рабочего места (оборудования) и исполнителей.
Управление элементарным производственным процессом складывается из:
управления движением и направлением процесса (пуск и остановка, изменение направления процесса и т. п.);
управления технологическим режимом процесса. Технологический режим производственного процесса характеризуется совокупностью его качественных и количественных показателей. К качественным показателям относятся, например, температура нагревательной печи, частота вращения якоря электродвигателя, давление жидкости в гидросистеме.
Количественными показателями процесса являются объемы поступления материалов, вещества или энергии и др. Качественные и количественные показатели производственного процесса взаимозависимы, что позволяет управлять изменением качественных показателей за счет изменения показателей количественных. Например, изменение температуры нагревательной печи достигается изменением притока тепла и т. д. В зависимости от характера задаваемых технологических режимов различают производственные процессы со свободными режимами (неуправляемые); с управлением режимами по направлению; со свободными, заранее заданными в определенных пределах режимами; производственные процессы с управляемыми режимами. Примером производственного процесса со свободным режимом является электрическая лампа; режим ее свечения неуправляем, а управление сводится к включению и отключению электрической лампы. Работа насоса может служить примером процесса с управляемым режимом по направлению. Управление процессом будет заключаться в включении, отключении и реверсировании привода насоса, а режим его работы будет неуправляемый. В качестве примера процесса со свободным режимом в заданных заранее пределах можно привести кислородный баллон. Определенное давление газа в нем поддерживается предохранительным клапаном. Давление в баллоне ниже предельного значения допустимо, в связи с этим режим службы является свободным, неуправляемым. Производственные процессы с управляемыми режимами разделяют по характеру управления следующим образом:
качественный показатель изменяется по заданному закону (программное управление);
качественный показатель изменяется в зависимости от показателей данного производственного процесса или других производственных процессов (следящее управление).
Операции управления производственным процессом делятся на две основные группы:
операции управления (в узком понимании), т. е. управление качественными и количественными показателями элементарных производственных процессов, их сочетание в сложном процессе с предварительным приспособлением процесса к выполнению заданных требований (настройка, регулировка);
операции контроля, т. е. измерение величин, характеризующих требования, предъявляемые к технологическим процессам с выполнением в необходимых случаях операций аварийного управления процессом (защиты).
Процессы управления любыми объектами независимо от их природы (чувствительные органы человека или приборов) протекают по следующей схеме:
воспринимают по каналам связи (нервы или телефон, радио и т. п.) информацию о состоянии процесса;
перерабатывают принятую информацию;
передают информацию органам управления и приводят их в действие.
