Giáo trình Tự động hóa quá trình sản xuất - Chương 1: Các vấn đề chung của tự động hóa quá trình sản xuất

Nội dung text: Giáo trình Tự động hóa quá trình sản xuất - Chương 1: Các vấn đề chung của tự động hóa quá trình sản xuất

1. HAHA NOINOI UNIVERSITYUNIVERSITY OFOF TECHNOLOGYTECHNOLOGY DE.MECHINERYDE.MECHINERY TECHNOLOGYTECHNOLOGY MECHANICALMECHANICAL ENGINEERINGENGINEERING GIÁO TRÌNH TỰ ĐỘNG HĨA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT 1
2. CHƯƠNG 1 CÁC VẤN ĐỀ CHUNG CỦA TỰ ĐỘNG HĨA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT 1.Tĩm tắt lịch sử phát triển của tự động hĩa quá trình sản xuất: Ø Mặc dù TĐHQTSX là đặc trưng của khoa học kỹ thuật hiện đại, nhưng các thơng tin về các cơ cấu tự động đã tồn tại từ xa xưa. Ø Các máy tự động cơ học đã được sử dụng ở Ai Cập cổ và Hy Lạp khi thực hiện các màn múa rối để lôi kéo những người theo đạo. Trong thời trung cổ người ta đã biết đến các máy tự động cơ khí thực hiện chức năng người gác cổng của Albert. Một đặc điểm chung của các máy tự động kể trên là chúng không có ảnh hưởng gì tới các quá trình sản xuất của xã hội thời đó. Ø Máy tự động đầu tiên được sử dụng trong cơng nghiệp do một thợ cơ khí người Nga, ơng Ponxzunop chế tạo vào năm 1765. Nhờ nó mà mức nước trong nồi hơi được giữ cố định không phụ thuộc vào lượng tiêu hao hơi nước Ø Năm 1712, ơng Nartop, thợ cơ khí người Nga đã chế tạo ra máy tiện chép hình để tiện các chi tiết định hình, việc chép hình theo mẫu được thực hiện tự động.
3. ØNăm 1873 Spender đã chế tạo được máy tiện tự động cĩ ổ cấp phơi, trục phân phối mang cam đĩa, cam thùng. ØNăm 1887 Xtoleoơp đã chế tạo ra phần tử cảm quang đầu tiên. ØĐầu thế kỷ 20 các thành tựu đạt được trong TĐH đã cho phép chế tạo nhiều máy tự động nhiều trục chính, máy tổ hợp, dây truyền tự động ØGần đây, ở các nước phát triển đã tiến hành phát triển rộng rãi TĐH trong sx loạt nhỏ và vừa. ØNhờ các thành tựu từ CNTT và các ngành khác mà ngành TĐHQTSX đang cĩ những bước phát triển nhanh chĩng.
4. 2.Một số khái niệm cơ bản: 2.1.Cơ khí hĩa: Quá trình biến đổi vật chất bao gồm 2 giai đoạn: Quá trình chính (chuyển động chính): trực tiếp làm thay đổi tính chất cơ lý hĩa, hình học ban đầu của phơi. Quá trình phụ ( chuyển động phụ): Khơng làm thay đổi trạng thái, tính chất của đối tượng nhưng cần thiết cho quá trình chính thực hiện. Định nghĩa cơ khí hĩa: Cơ khí hĩa là quá trình thay thế tác động cơ bắp của con người khi thực hiện các quá trình cơng nghệ chính hoặc các chuyển động chính của máy. Hình 1.2-chu kỳ gia cơng trên máy tiện.
5. Ø Nhiệm vụ của người điều khiển: § Nghiên cứu các thơng tin ban đầu về nhiệm vụ, đặc điểm của quá trình điều khiển. § Thu thập, lưu trữ thơng tin về quá trình cơng nghệ yêu cầu. § So sánh sự khơng tương thích giữa thơng số cho trước và thơng số thực của quá trình. § Phân tích, biến đổi thơng tin đã cĩ để đưa ra lệnh điều khiển. § Tác động đến cơ cấu điều khiển. ØNhư vậy cơ khí hĩa không thay thế được con người trong các chức năng điều khiển, theo dõi diễn tiến của quá trình cũng như thực hiện một loạt các chuyển động phụ trợ khác.
6. 2.2.Tự động hĩa quá trình sản xuất: Ø Tự động hĩa quá trình sản xuất là ứng dụng năng lượng của máy mĩc để thực hiện và điều khiển sản xuất mà khơng cĩ sự tham gia trực tiếp của con người. Máy tiện cĩ chương trình làm việc theo chương trình tự động hồn tồn
7. Ø TĐHQTSX được chia thành 2 mức: § TĐH từng phần: là tự động hĩa chỉ một số nguyên cơng riêng biệt của quá trình, các nguyên cơng cịn lại vẫn thực hiện trên các máy vạn năng và bán tự động thơng thường. § TĐH tồn phần: Tự động hĩa tồn bộ quá trình gia cơng, kiểm tra, lắp ráp. ØTĐHQTSX chia thành 3 giai đoạn: § Máy tự động. § Đường ray tự động. § Xưởng tự động.
8. Máy tự động (phơi thanh) Cơ cấu Cơ cấu Cơ cấu sinh lực truyền lực chấp hành Cơ cấu Cơ cấu Cơ cấu cơng tác chạy khơng điều khiển Bàn Cơ Cơ Cơ Cơ Cơ dao cấu cấu cấu cấu cấu dọc cấp kẹp phâ định siêu phơi phơi n độ vị việt Phanh Đồ gá ta-rơ ren Trục phân phối Bàn dao ngang 1 Bàn dao ngang 3 Bàn dao ngang 2 Cơ cấu bảo hiểm Sơ đồ cấu trúc máy tự động
9. Sơ đồ cấu trúc đường dây tự động
10. Sơ đồ cấu trúc xưởng tự động
11. 3.Vai trị và ý nghĩa của TĐHQTSX: Ø Cho phép giảm giá thành, nâng cao năng suất lao động. Ø Cải thiện điều kiện sản xuất, đảm bảo ổn định năng suất, chất lượng sản phẩm. Ø Cho phép đáp ứng cường độ cao trong sản xuất hiện đại. Ø Cho phép thực hiện chuyên mơn hĩa, hốn đổi sản xuất (tính lắp lẫn). 4.Các nguyên tắc ứng dụng TĐHQTSX: 4.1.Nguyên tắc cĩ mục đích và kết quả cụ thể: Ưu tiên hàng đầu cho thơng số về năng suất và chất lượng của quá trình gia cơng. 4.2.Nguyên tắc tồn diện: Ø Tất cả các thành phần quan trọng của qtsx (đối tượng, cơng nghê, thiết bị chính-phụ, hệ thống điều khiển ) phải được xem xét và giải quyết triệt để.
12. Ø Để tuân thủ nguyên tắc này cần: § TĐH phải được thực hiện trên tất cả các cơng đoạn. § Nâng cao chất lượng TĐH bằng cách hiện đại hĩa, thay thế các tổ hợp trang thiết bị tự động. § Giảm chi phí gia cơng tổng cộng trên nguyên tắc giảm chi phí lao động sống. § Thiết lập các tổ hợp thiết bị tự động được điều khiển tập trung. 4.3.Nguyên tắc cĩ nhu cầu. 4.4.Nguyên tắc hợp điều kiện.
13. CHƯƠNG 2 BÀI TỐN MƠ HÌNH HĨA CÁC THIẾT BỊ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG A.BÀI TỐN MƠ HÌNH HĨA: