Реферат: Моделирование процессов функционирования технологических жидкостей в системе их применения
<span Times New Roman",«serif»">1.<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»">Моделирование систем примененияСОЖ<span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">
<span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">
<span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">Рациональное использование смазочно-охлаждающих жидкостей(СОЖ) является одним из резервов повышения эффективности эксплуатации режущегоинструмента. Для инструментальной промышленности роль СОЖ особенно возрастает всвязи с появлением и внедрением новых видов инструментальных материалов инеобходимостью усовершенствования действующих. В этом случае использование СОЖможет значительно повысить производительность механообработки и улучшитькачество обработанных поверхностей.
<span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">При применении СОЖ улучшается износостойкость инструмента
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">шероховатость обрабатываемой поверхности<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">точность обработки и т.д. СОЖ несет в себе охлаждающие<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">смазывающие<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">антикоррозионные<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">моющие<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US; font-weight:normal"> <span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">и другие свойства. При непрерывной эксплуатации СОЖ очень быстропроисходит процесс загрязнения механическими примесями<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">истощения эмульсии и т.д. Поэтому возникает необходимость впериодической очистки СОЖ в специальных системах очистки. Очистку СОЖ отзагрязнений следует рассматривать как важный фактор обеспечения максимальнойтехнологической эффективности жидкости. При загрязнении СОЖ отходамиобрабатываемого материала и продуктами износа режущего интсрумента уменьшаетсяэффективность жидкости<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">снижаетсякачество обрабатываемых поверхностей и стойкость режущего инструмента <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">уменьшается срок службы СОЖ и возрастает ее расход.<span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">В данной работе рассматривается задача автоматизированногопроектирования систем очистки СОЖ. Т.е. заведомо имея СОЖ с определенными характеристикамизагрязнения (концентрацию механических примесей и их дисперстный состав)
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">строится оптимальная система очистки. Построение включаетв себя подбор технологических и конструктивных параметров каждого элементаочистки и наиболее приемлимая схема их планировки. Которая состоит из соединенных <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">определенным образом <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">между собой отдельных элементов очистки (фильтров). Вработе было полностью спроектированы три фильтра <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">: <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">бак-отстойник<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">центрифуга<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">гидроциклон. Проектирование включает в себя построения модели в <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">Ansys5.5 (<span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">создание программного кода) и создание гибкого программногосредства <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language:EN-US; font-weight:normal">, <span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">цель которогообеспечить эффективный интерфейс между пользователем и закодированными данными(в виде программы для <span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US;font-weight:normal">Ansys)<span Times New Roman",«serif»;font-weight: normal">.<span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal"> <span Times New Roman",«serif»;font-weight: normal"><span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">1.1<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">Системы применения СОЖ<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">
Системыстабилизации свойств технологических жидкостей по количеству обслуживаемогооборудования классифицированы на три группы: индивидуальные (ИС), групповые(ГС) и централизованные (ЦС). Индивидуальные применяют для обслуживания одногостанка, групповые — для групп отдельно работающих или для автоматической линиив цехе, централизованные — для основного количества металлорежущегооборудования в цехе или цехах. Емкость для СОЖ и основные элементы ИС и ГСрасположены непосредственно рядом с обслуживаемым оборудованием,централизованные системы — в специально отведенных помещениях в цехах или внецеха.
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">
1.1.1<span Times New Roman"">
Функционирование СОЖПосле приготовления, СОЖ собирается в специальныеемкости для хранения. После этого по трубопроводам передается к станкам иподается в зону резания, где сразу осуществляется сбор отработанной жидкости и передача ее всистему очистки , где одновременно осуществляется контроль дисперстногосостава , концентрации примесей, температуры и другиххарактерристик.
<span Times New Roman",«serif»">
<span Times New Roman",«serif»;font-weight: normal">Как правило, индивидуальные системы оснащаются устройствами сепарации,термостабилизаторами, устройствами отделения и удаления шлама. Наряду суказанными элементами могут применятся системы бактериальной защиты, устройстваавтоматического обезвоживания и удаления шлама, поддержания объемов СОЖ,концентрации компонентов и бактерицидных присадок, подготовки и обработкисистем перед заливкой СОЖ, контрольно-измерительную аппаратуру и др.<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">1.1.2<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">Состав систем применения<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">В систему применения СОЖ входятследующие элементы:
·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">устройства дляприготовления·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">оборудованиедля оценки качества·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">оборудованиедля транспортировки и хранения·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">оборудованиедля очистки·<span Times New Roman"">
<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">оборудованиедля регенерации и обезвреживания отработанных СОЖ<span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">В данной работе рассматривается оборудование для очисткиСОЖ как элемент системы применения.
В современном машиностроениидля очистки и фильтрования СОЖ применяются следующие устройства :
·<span Times New Roman"">
баки-отстойники·<span Times New Roman"">
флотаторы·<span Times New Roman"">
магнитные сепараторы и транспортеры·<span Times New Roman"">
гидроциклоны·<span Times New Roman"">
фильтры транспортеры·<span Times New Roman"">
центрифуги·<span Times New Roman"">
фильтры ленточные, работающие под давлением(ипод вакуумом)·<span Times New Roman"">
фильтры намывные, сетчатые, пластинчатые, щелевые, тканиевыеи др.Простейшимиочистителями являются баки-отстойники, на дно которых твердые частицыосаждаются под действием силы тяжести. Эффективность осаждения примесей зависитот величины поверхности осаждения, расхода, вязкости, длиныпути жидкости, а также конструктивных особенностей. Емкость бакадолжна превышать минутный расход жидкости не менее чем в 10-15 раз.
Недостатки : малаяскорость процесса очистки жидкости, необходимость увеличенияразмеров отстойников для повышения эффективности очистки. Баки-отстойники частоиспользуют в сочетании с другими устройствами очистки СОЖ.
Принципфлотационной очистки заключается в следующем :в бак-отстойник снизуподается воздух, пузырьки которого поднимаются к поверхности жидкости, образуетпену и уносят с собой мелкие частицы загрязнений, которые в отстойнике неосаждаются. Пена с поверхности жидкости удаляется. Флотационные способы очисткиобеспечивают хорошую очистку водных СОЖ.
В магнитныхсепараторах ферромагнитные частицы притягиваются г магнитному ротору и затемудаляются латунным скребком .
достоинства : сравнительноневысокая стоимость, непрерывность работы, простота обслуживания, небольшиеразмеры .
недостатки : невозможностьиспользования их при обработке немагнитных материалов и недостаточная длячистовых и отделочных операций степень очистки СОЖ.
Гидроциклон (ГЦ) являетсяболее универсальным очистителем. Принцип отделения примесей основан навращательном движении потоков жидкости внутри ГЦ. Жидкость подается в ГЦ тангенциальнои по спирали движется вниз до шламового отверстия затем основной потокподнимается снова по спирали вверх квыходному потрубку. В результате какого движения жидкости возникают значительные центробежные силы , под действием которыхтяжелые частицы отбрасываются к стенкам . Основными преимуществами ГЦ является отсутствие вращательныхчастей и следовательно простота конструкции , непрерывное удаление шлама, возможность очищать и от магнитных и не от магнитных частиц. На ряду с гидроциклонами используютмагнитные гидроциклоны. Они снабжены электромагнитами в конусной частиположение которых можно регулировать. Это улучшает степень очистки засчет болееинтенсивного притягивания ферромагнитныхчастиц к стенкам ГЦ.
Принцип действия центрифуг основанна отделении инородных примесей под действием центробежных сил в жидкости привращении ее в барабане.
Центрифугипроизводят тонкую очистку водных и масленых СОЖ от магнитных и немагнитныхчастиц, причем ихпропускная способность по мере накопления шлама практически не изменяется. Наоперациях лезвийной обработки с целью повышения качества очистки СОЖрекомендуется применять в сочетании с баком-отстойником магнитные сепараторы итранспортеры, напорныефильтры, центрифуги, гидроциклоны.
Системы стабилизации свойствтехнологических жидкостей по количеству обслуживаемого оборудованияклассифицированы на три группы: индивидуальные (ИС), групповые (ГС) ицентрализованные (ЦС). Индивидуальные применяют для обслуживания одногостанка, групповые — для групп отдельно работающих или для автоматической линиив цехе, централизованные — для основного количества металлорежущегооборудования в цехе или цехах. Емкость для СОЖ и основные элементы ИС и ГСрасположены непосредственно рядом с обслуживаемым оборудованием,централизованные системы — в специально отведенных помещениях в цехах или внецеха.
Какпоказали исследования и анализ научно-технической информации, наиболее перспективнымипри прочих равных условиях в сравнении с индивидуальными являются групповые и централизованныесистемы с учетом следующих технико-экономических факторов:
n<span Times New Roman"">
можно использовать полныйкомплекс методов и средств стабилизации свойств СОЖ (очистки,термостабилизации, обезвоживания и удаления шлама, и др.);n<span Times New Roman"">
можно использовать наиболеевысокоэффективные и производительные методы и средства стабилизации свойствтехнологических жидкостей (очистители, термостабилизаторы, системыобезвоживания шлама, биозащиты, и др.);n<span Times New Roman"">
целесообразно применениемногоступенчатых систем с различным сочетанием элементов и устройств очистки истабилизации свойств СОЖ;n<span Times New Roman"">
возможно применениемодульных многоступенчатых систем без промежуточных емкостей для размещенияСОЖ;n<span Times New Roman"">
сравнительно легкоавтоматизируются процессы контроля качества СОЖ, удаления, утилизации итранспортирования шламов, поддержания постоянных объемов, требуемойконцентрации и соотношения фаз СОЖ, обработки и подготовки систем к заливкевновь приготовленных СОЖ;n<span Times New Roman"">
меньшая энергоемкость;n<span Times New Roman"">
меньшие занимаемые площади.<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US;font-weight:normal">
<span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">1.2 САПРсистемы применения
<span Times New Roman",«serif»">
Внастоящее время наблюдаетсясближениепроцессов проектирования и производства различных изделийна базе создания единойинтегрированной системы, предусматривающейавтоматизацию процессовпроектирования и производства и получившей названиесистемыCAD/CАM .В таких системах осуществляетсяинтеграция автоматизированных систем научных исследований (АСНИ),проектирования (САПР), технологическойподготовки производства (АСТПП), контроля (САК), управления (АСУ), производства (ГАП) на основе единой информационной базы данных (БД).
Винтегрированной системе, описанной в работе,выбор системы СОЖ и ее проектирование осуществляются с помощью АСНИ и САПРпутем предоставления необходимой информации из БД.
1.2.1 Основы проектирования систем применения СОЖ с помощьюЭВМПроектированиесистемы эксплуатации СОЖ начинаетсясвыбора номенклатуры и состава жидкостей ипроведения теоретических и экспериментальных исследований особенностей технологическихпроцессов их эксплуатации.
Процесспроектирования включает две взаимосвязанные стадии — технологическое и конструкционное проектирование. Цельтехнологического (функционального) проектирования — разработка оптимальнойтехнологической схемы функционирования СОЖ, определение оптимальныхтехнологических параметров оборудования и технических средств применения СОЖ,aтакжевыбор оптимальных технологических режимов, обеспечивающих повышение эффективностисистемы эксплуатации СОЖ. Кроме того, на стадии технологического проектированияразрабатываются принципы автоматизированной информационно-измерительнойсистемы управления и аналитического контроля эксплуатации СОЖ.
Основныезадачи конструкционного проектирования системы эксплуатации СОЖ:выбор оптимальногообъемно-планировочного решения(компоновки); выбор технологического оборудования;разработка технологических трубопроводов для подачи СОЖ в зону резания,удаления отработанных составов и циркуляции в остальном оборудовании.
При переходе к процессу автоматизированногопроектирования систем эксплуатации СОЖ решение перечисленных задачосуществляется с помощью ЭВМ. При этом процесс проектирования рассматриваетсяв виде системы сбора и переработки входной научно-технической информации ввыходную информацию на основании математических моделей в виде проекта системыэксплуатации СОЖ.
Модель системыэксплуатации СОЖ является общим инструментом проектирования, которыйвоспринимает на входе данные, необходимые для выбора номенклатуры СОЖ,технические, требования к оборудованию и средствам эксплуатации. Выходные данныетакой модели должны содержать сведения о технологической схеме, рекомендациипо режимам эксплуатации и данные по оборудованию, требующемуся для обеспечениятехнических требований.
Основныезадачи автоматизированного проектирования систем применения СОЖ с использованиемСАПР-СОЖ:
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">·
разработка методов автоматизированногопрогнозирования свойств СОЖ и выбора ее состава;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">·
анализ иерархической структурытехнологических схем и процессов применения СОЖ на основе методовматематического моделирования;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">·
формирование цели проектирования и синтезтехнологических систем применения СОЖ в соответствии с выбранным критериемэффективности и принятой математической моделью;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">·
разработка структуры САПР- СОЖ и еепрограммно-математического обеспечения (ПМО).Процессавтоматизированного выбора составов СОЖ включает: автоматизированный поиск ивыдача рекомендаций по выбору универсальной или нескольких совместимых марокСОЖ из имеющегося товарного ассортимента по информации, хранящейся в БД.
Автоматизациипроцесса проектирования системы применения СОЖ должны предшествовать анализструктуры технологической схемы и процессов применения СОЖ и разработки моделисистемы, отражающей иерархическую структуру связей между отдельными стадиямик процессами, основанную на блочном принципе.
1.2.2 Разработкаструктуры САПР-СОЖ<span Times New Roman",«serif»">
СтруктуруСАПР-СОЖ необходимо рассматривать в рамках общей структуры системыпроектирования операционных технологических процессов механической обработки.Использование методов подготовки производства с независимым проектированиемстанка, приспособлений, процесса резания, инструментов резко снижает качествопроизводственных процессов и недопустимо для создания перспективныхпроизводственных систем. Для созданияавтоматизированных производств с использованием ГПМ и ГПС, для которых функцииотдельных подсистем практически неразделимы, необходимо использованиеобобщенных методик проектирования. Выбор СОЖ и проектирование систем их применениятакже должны учитываться в данных методиках как одна из подсистем общей системыпроектирования. К задачам, решаемым в САПР ГПС, наряду с определениемрациональной структуры станочной и транспортно-накопитльной систем, материальныхпотоков, относится и задача построения вспомогательных служб, в т. ч. службыэксплуатации СОЖ.
<span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">Функциональная структура САПР-СОЖ (см. рисунок 1.2.2.1)представляет собой иерархию целей, ориентированных на решение задач конкретногоуровня, и включает следующие специализированные автоматизированные подсистемы:
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;font-weight:normal; mso-no-proof:yes">·
<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">выбора состава СОЖ кпрогнозирования их свойств;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
технологическогопроектирования отдельных процессов применения СОЖ;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
конструкционногопроектирования оборудования и технических средств применения СОЖ;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
синтеза (компоновки) схемприменения СОЖ;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
проектирования системуправления, диагностики и контроля СОЖ;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
расчетатехнико-экономических показателей.Функционированиеданных специализированных подсистем в САПР-СОЖ обеспечивается наличиемподсистем методического, информационного, математического, программного итехнического обеспечения. Взаимодействие между подсистемамидолжно удовлетворять общим принципам, положенным в основу, при разработке САПР: относительная независимость подсистем, эволюционностьподсистем и всей САПР-СОЖ в целом, минимальное взаимодействие с внешней средой,универсальность для групп родственных технологических объектов.
Кметодическому обеспечению САПР-СОЖ следует отнести документацию по выбору иправилам эксплуатация средств обеспечения автоматизированного проектирования.
Кинформационному обеспечению САПР-СОЖ, базирующемуся на централизованной БД,относятся следующие массивы информации:
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
физико-химических,теплофизических, функциональных, основных технологических и сопутствующихсвойств СОЖ;Информационное обеспечение (централизованная БД)
Программно-математическое обеспечение САПР системприменения СОЖ
Модели функционирования СОЖ на операциях шлифования
МоделипрогнозированиясостоянияивыбораСОЖ
Методика построения систем стабилизации
свойств СОЖ
Моделиоборудования
систем применения СОЖ (очистители, трубопроводы, насосы, емкости и т.д.) в системе ANSIS
Модели синтеза
технологических
схем примененияСОЖ
Блок
управления
Методика выбора значимых
параметровСОЖ
Модели АСУ
и диагностики СОЖ
<img src="/cache/referats/3555/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1151 _x0000_s1152 _x0000_s1153 _x0000_s1154 _x0000_s1155 _x0000_s1156 _x0000_s1157 _x0000_s1158 _x0000_s1159 _x0000_s1160 _x0000_s1161 _x0000_s1162 _x0000_s1163 _x0000_s1164 _x0000_s1165 _x0000_s1166 _x0000_s1167 _x0000_s1168 _x0000_s1169 _x0000_s1170 _x0000_s1171 _x0000_s1172 _x0000_s1173 _x0000_s1174 _x0000_s1175 _x0000_s1176">Рис 1.2.2.1Функциональная структура САПР применения СОЖ
<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
присадок к СОЖ схарактеристиками их химической структуры и спектром активностей (основными ипобочными типами функциональных свойств);<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
товарных марок СОЖ базовогоассортимента;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
типовых процессов итехнологических схем в системах применения СОЖ;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
технологических маршрутовопераций, процессов и стадий по применению СОЖ;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
типовых схем управления идиагностики;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
средств автоматизацииконтроля качества СОЖ на всех этапах функционирования; средств регулирования идатчиков информации о состоянии СОЖ;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
рекомендации по применениюСОЖ для основных операций обработки металлов резанием;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;mso-no-proof:yes">·
каталоги оборудования длятехнических средств применения СОЖ;<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol;font-weight:normal; mso-no-proof:yes">·
<span Times New Roman",«serif»;font-weight:normal">технико-экономическиепараметры оборудования для применения СОЖ и нормативы его эксплуатации иобслуживания.<span Times New Roman",«serif»; font-weight:normal">
В этомпроекте разрабатывались блоки выделенные на рис.1.2.2.1 двойной линией.
Дляпополнения информационной базы САПР-СОЖ имеются два источника — экспериментальныеи расчетные данные. Экспериментальное определение свойств СОЖ, приведениеиспытаний по оценке их эффективности и рациональным областям применения,определение оптимальных характеристик и режимов работы оборудования дляэксплуатации СОЖ должны проводиться на единой научной и методологической основес использованием средств и методов автоматизации эксперимента. Однако при внедренииновых СОЖ в процессе проектирования систем их применения всегда имеютсянедостающие данные, которые могут восполняться за счет расчетных методов. Впоследнее время появляется все большее число методов и систем машинногорасчета свойств веществ, в т. ч. и для расчета свойств СОЖ на ЭВМ.
Кматематическому обеспечению САПР-СОЖ относят совокупность математическихметодов, моделей и алгоритмов, необходимых для осуществления автоматизированногопроектирования. Известны следующие типы моделей, используемых для САПР ГПС:модульные, сетевые, со специальными языками программирования, эмуляционные.
Модели вСАПР-СОЖ используются для выбора составовСОЖ,прогнозирования их свойств, расчета технологических процессов в системеприменения СОЖ, расчета аппаратурного оформления их использования. Моделирование позволяет выбрать оптимальныйвариант компоновки системы применения СОЖ, т. е. осуществить синтез оптимальнойтехнологической схемы и разработать алгоритмы управления. Для каждого вариантатехнологической схемы применения СОЖ составляется математическое описаниеотдельных технологических процессов. При этом наряду со стандартизациейоборудования необходима стандартизация и его математического описания.Большинство моделей отдельных процессов применения СОЖ при автоматизированномпроектировании используются в качестве проверочных вариантов, т. е. ихприменение при проектировании связано с изменением входных параметров процессаи последующем расчете. Поэтому создание моделей в проектной постановке требуеткоррекции принимаемых допущений и ограничений.
К программному обеспечениюСАПР-СОЖ относят совокупность машинных программ, ориентированных на определенныйкласс ЭВМ и необходимых для автоматизированного проектирования.
Техническое обеспечениеСАПР-СОЖ включает совокупность взаимосвязанных технических средств дляавтоматизированного проектирования, например, автоматизированного рабочегоместа на основе ЭВМ.
РаботаСАПР-СОЖ может быть организована следующим образом.
Втехнологическом блоке анализируется входная информация о процессах механическойобработки и на основании банка данных осуществляется выбор составов и номенклатурыСОЖ. Далее вводится и анализируется информация об отдельных процессах, реализуемыхв системе применения СОЖ, оцениваются режимы протекания процессов и входныепараметры. На основании математических моделей отдельных процессов осуществляетсяпроектный расчет выходных параметров (заданных локальных критериев). В конструкционном (компоновочном) блокерешаются задачи, связанные с выбором оборудования, и синтезом проектируемойсистемы применения СОЖ. Анализируются различные варианты состава аппаратуры итехнических средств, пригодных для выполнения отдельных технологическихпроцессов. В результате анализа определяется оптимальный состав оборудования исоответствующая оптимальная технологическая схема применения СОЖ.
В блоке управления решаютсязадачи автоматизированного регулирования и управления отдельными процессами иаппаратами и всей системой применения СОЖ в целом. Для управления служаттиповые схемы диагностики и регулирования параметрами СОЖ. На основе анализавходной информации выбираются оптимальные схемы управления, номенклатурасредств диагностики, регулирования. Кроме того, в блоке управления осуществляютсясинтез автоматизированной системы управления последовательностью работы аппаратурыи технических средств применения СОЖ, а также синтез схем диагностики иадаптивного регулирования параметров СОЖ.
Предлагаемаяструктура САПР систем применения СОЖ основана на математическом моделированиии описании процессов и оборудования для эксплуатации СОЖ и предназначена какотдельная подсистема для технологической подготовки проектирования всейтехнологической операционной системы механической обработки.
1.2.3 Выбор очистителей и построение систем очистки СОЖ
(Методическийподход к построению систем очистки.)
Выбор ипостроение систем очистки базируется на анализе причин, определяющихэффективность работы очистителей и всей системы очистки в целом сиспользованием комплекса критериев, характеризующих сложный процесс операцийтехнологических жидкостей от мелкодисперсного шлама .
В этомпроекте рассматриваются два критерия эффективности системы очистки это тонкостьочистки и степень очистки.
Спененьочистки выражается через концентрации примесей следующим образом: <img src="/cache/referats/3555/image003.gif" v:shapes="_x0000_i1025">, где C0 и Cи это соответственозагрязненность до и после очистки.
Так какни один очиститель не обеспечивает<img src="/cache/referats/3555/image005.gif" v:shapes="_x0000_i1026">,то по мере увеличения продолжительности эксплуатации технологической жидкости вней накапливается шлам (особенно мелкодисперсный) со всеми вытекающиминегативными последствиями. Увеличение массы частиц происходит значительномедленнее, чем их числа из-за быстрого накопления в очищенной жидкости частиц снезначительной массой. Например, после очистки СОЖ в гидроциклоне обеспечиваетсястепень очистки по массе <img src="/cache/referats/3555/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1027"><img src="/cache/referats/3555/image009.gif" v:shapes="_x0000_i1028"> составляет всего 60%.
Дляоценки степени приближения качества очистки технологической жидкости ктребуемому (допустимому) содержанию механических примесей предложен коэффициенточистки <img src="/cache/referats/3555/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1029">
<img src="/cache/referats/3555/image013.gif" v:shapes="_x0000_i1030">* <img src="/cache/referats/3555/image015.gif" v:shapes="_x0000_i1031">
где <img src="/cache/referats/3555/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1032"> и <img src="/cache/referats/3555/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1033"><img src="/cache/referats/3555/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1034"> может быть использованв отношении как общего числа <img src="/cache/referats/3555/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1035"> и суммарной площадиповерхности частиц <img src="/cache/referats/3555/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1036">
В случае,если очиститель обеспечивает требуемое качество очистки СОЖ, то <img src="/cache/referats/3555/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1037">
Связьмежду <img src="/cache/referats/3555/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1038"> и <img src="/cache/referats/3555/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1039"> выражаетсязависимостью:
<img src="/cache/referats/3555/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1040">
Учитывая,что большое влияние на функциональные и эксплуатационные свойства СОЖ, а такжена выходные технологические показатели операций абразивной обработки заготовококазывают характеристики законов распределения шламов, предпочтительно внекоторых случаях (для операций окончательной обработки высокоточных деталей) использоватьзависимость для расчета коэффициента очистки, предложенную Е.А.Каревым:
<img src="/cache/referats/3555/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1041">
где <img src="/cache/referats/3555/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1042">
<img src="/cache/referats/3555/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1043"><img src="/cache/referats/3555/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1044"> частиц шламасоответственно в исходной и очищенной СОЖ;
<img src="/cache/referats/3555/image037.gif" v:shapes="_x0000_i1045"> — средникэквивалентные диаметры частиц шлама соответственно в исходной и очищенной СОЖ;
<img src="/cache/referats/3555/image039.gif" v:shapes="_x0000_i1046">
Величины <img src="/cache/referats/3555/image041.gif" v:shapes="_x0000_i1047"> и <img src="/cache/referats/3555/image043.gif" v:shapes="_x0000_i1048">
Оценкаработоспособности очистителя справедлива в данном случае только для начальногомомента функционирования системы <img src="/cache/referats/3555/image045.gif" v:shapes="_x0000_i1049"><img src="/cache/referats/3555/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1050"><img src="/cache/referats/3555/image048.gif" v:shapes="_x0000_i1051"> и <img src="/cache/referats/3555/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1052"><img src="/cache/referats/3555/image045.gif" v:shapes="_x0000_i1053"> коэффициент очистки <img src="/cache/referats/3555/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1054"><img src="/cache/referats/3555/image054.gif" v:shapes="_x0000_i1055"><img src="/cache/referats/3555/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1056"> и <img src="/cache/referats/3555/image058.gif" v:shapes="_x0000_i1057"><img src="/cache/referats/3555/image060.gif" v:shapes="_x0000_i1058"><img src="/cache/referats/3555/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1059"><img src="/cache/referats/3555/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1060"> значение <img src="/cache/referats/3555/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1061"> ( при <img src="/cache/referats/3555/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1062">
<img src="/cache/referats/3555/image070.gif" v:shapes="_x0000_i1063">
Очистительвыбран правильно, если <img src="/cache/referats/3555/image072.gif" v:shapes="_x0000_i1064"> для момента времени <img src