1 Аннотация дисциплины

• Название: 1 Аннотация дисциплины
• Дата: 18.11.2020
• Размер: 0.5 Mb.
• Имя файла: task_183491.doc
• Тип: Аннотация дисциплины; #151691

1 Аннотация дисциплины

Целью изучения дисциплины является расширение мировоззрения студентов и приобретение комплекса специальных знаний, и умений, необходимых для организации высокоэффективных автоматизированных производственных процессов.

Учебная дисциплина «Автоматизация производственных процессов в машиностроении» базируется на знаниях общетеоретических и специальных дисциплин, таких как «Резание материалов», «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки», «Электротехника».

Основные положения дисциплины используются при изучении следующих дисциплин: «Проектирование машиностроительных производств», «САПР технологических процессов», а также в курсовом проектировании и при выполнении выпускной квалификационной работы.

2 Содержание учебной дисциплины «Автоматизация производственных

процессов в машиностроении»

Таблица 2.1

№ темы	Название основных тем и вопросов, изучаемых в рамках дисциплины	Кол-во часов, отводимых на лекции
1	2	3
1	Введение. Цели и основные задачи курса. Этапы развития автоматизации производственных процессов в машиностроении. Проблемы и тенденции развития автоматизации производственных процессов в машиностроении. Особенности автоматизации машиностроения как базы для механизации и автоматизации остальных отраслей промышленности.
2	Основные понятия и определения автоматизации. Автоматизация, автоматика и техническая кибернетика. Автомат, автоматическая линия, модуль ГПС, автоматизированный технологический комплекс. Гибкое автоматизированное производство (ГАП). Организационно-технические предпосылки автоматизации. Методы и средства автоматизации производственных процессов в условиях различных типов производств.	0,5
3	Пространственное ориентирование изделий в машиностроении. Задачи автоматического ориентирования изделий. Этапы автоматического пространственного ориентирования. Методы и средства ориентирования изделий. Загрузочные устройства. Классификация загрузочных устройств. Накопительные магазинные загрузочные устройства. Функциональные механизмы поштучной выдачи изделий.	0,5
4	Накопительные бункерные загрузочные устройства (БЗУ), их типы и область применения. Расчет производительности различных типов БЗУ. Конструирование и расчет БЗУ с выдачей заготовок поштучно и партиями. БЗУ с непрерывной выдачей заготовок и их разновидности. Загрузочные устройства вибрационного действия. Тактовые столы, их назначение, область применения, расчеты емкости и производительности.	1
5	Манипуляторы, автооператоры, промышленные роботы. Назначение, классификация и область применения.	0,5

Продолжение таблицы 2.1

1	2	3
6	Автоматические накопители и транспортеры. Назначение и классификация. Транспортеры дискретного и непрерывного действия, поворотные устройства. Лотковые транспортные устройства. Разновидности лотков-скатов и лотков-склизов. Конструирование лотков-скатов коробчатого типа. Конструирование роликовых лотков. Конструирование лотков-склизов.	1
7	Особенности автоматизированного технологического процесса сборки и общие принципы его построения. Способы базирования деталей и узлов различных форм на сборочных позициях. Относительная ориентация деталей при сопряжении их по цилиндрическим поверхностям и базировании их по жесткому упору.	0,5
	Итого	4

3 Лабораторные и практические занятия
3.1 Лабораторные работы
Таблица 3.1

Номер лаб. работы	Наименование лабораторной работы	Объем, час.
1	Исследование влияния различных факторов на производительность вибрационного бункерного загрузочного устройства. Анализ баланса производительности	2
2	Исследование производительности бункерного загрузочного устройства с центральной вращающейся трубкой	2
	Итого	4

3.2 Практические занятия
Таблица 3.2

Номер практич. занятия	Наименование практического занятия	Объем, час.
1	Расчет бункерных загрузочных устройств	2
2	Определение условия сопряжения деталей при сборке	2
	Итого	4

4 Самостоятельная работа студентов
В течение девятого семестра студенты выполняют контрольную работу, целью которой является закрепление студентами знаний, полученных в результате изучения теоретического материала по расчету загрузочных и лотковых транспортных устройств и определению условий сопряжения деталей при сборке. Работа выполняется в соответствие с методическими указаниями по самостоятельной работе.

4.1 Цель работы

Целью контрольной работы является закрепление знаний, полученных в результате изучения теоретического материала, приобретение практических навыков расчета загрузочных и лотковых транспортных устройств и определению условий сопряжения деталей при сборке.

Варианты заданий контрольной работы (100 вариантов заданий) выбираются по таблице 4.1 по двум последним цифрам зачетной книжки.
4.2 Содержание заданий
1 Расчет загрузочных устройств

Задание 1А. [4, С. 22 – 30; 10, С. 41 – 44].

Дисковый карманчиковый бункер. Определить предельную окружную скорость диска при расположении заготовок: а) по хорде, б) перпендикулярно торцу диска, в) радиальном (при медленном и быстром вращении диска).

Размеры поперечного сечения лотка – 1,1l х 1,1d, угол наклона α = 45°, коэффициент трения скольжения f = 0,45, коэффициент трения качения К = 0,005 cм, зазор между диском и днищем бункера S = 5 мм.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d	20	22	25	27	30	32	36	38	40	42
	l	40	42	45	50	52	55	58	60	62	65

Задание 1Б. [4, С. 31 – 32; 10, С. 46 – 51].

Бункеры с возвратно-поступательным движением ползуна. Определить производительность Q бункера с внешним лотком, время Т_цикла и время остановки (выдачи) t_выдачи, если известна доля времени движения (на подъем и опускание). Угол наклона лотка α =30°, коэффициент трения f = 0,2. Движение деталей вдоль оси. Коэф. заполнения К = 0,8.

При тех же данных найти производительность ножевого бункера с внутренним лотком.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d	20	22	25	27	30	32	35	38	40	42
	l	50	50	52	52	55	56	58	58	60	60
	m	4	4	4	5	4	5	4	5	4	5
	tд/tв	0,8	0,8	0,9	0,9	1,0	1,0	1,2	1,2	1,4	0,9

Задание 1В. [4, С. 35 – 37; 10, С. 48 – 51].

Бункер с выдачей заготовок порциями из канавок диска с приводом от мальтийского механизма. Определить число оборотов диска n_д и производительность бункера Q. Угол наклона канавки диска в зоне скатывания заготовки α =30°, коэффициент трения f =0,3; Z – число пазов. Коэффициент заполнения К = 0,7.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d	20	22	23	25	28	30	32	35	38	40
	l	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
	m	4	4	4	5	5	5	5	6	6	6
	Z	8	8	8	8	8	12	12	12	12	8

Задание 1Г. [4, С. 38 – 48; 10, С. 53 – 57].

Бункер с центральной вращающейся трубкой и бункер с возвратно-поступательно движущимися полувтулками. Выбрать оптимальный угол конусности приемной части вращающейся трубки. Определить диаметр отверстия во вращающейся трубке и в полуцилиндрических вкладышах, которым сообщается возвратно-поступательное движение. Коэффициент трения f = 0,2. Определить производительность бункеров.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d	20	22	25	28	30	32	35	38	40	42
	l	40	42	45	48	50	55	60	62	65	70

Задание 1Д. [4, С. 50 – 57; 10, С. 60 – 78].

Вибрационный лоток, приводимый в действие электромагнитным вибратором под углом направления вибраций β. Угол наклона лотка α. Коэффициент трения детали по лотку f = 0,2.

Рассчитать два значения критических ускорений S_крит (вверх) и S_крит (отрыва).

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	β0	2	2	2,5	2,5	3	3	4	4,5	5	5
	α0	15	16	17	18	19	20	22	27	27	30

2 Расчет лотковых транспортных устройств

Задание 2А. [4, С. 76 – 79; 10, С. 121 – 132].

О
пределить условие проходимости деталей при скатывании ступенчатых деталей с цапфами в открытом лотке, определить оптимальную ширину В лотка. Минимальный зазор между деталью и стенкой лотка найти по длине детали, как зазор по посадке Н11/b11. Коэффициент трения скольжения f = 0,2.

Рисунок 2А

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	D	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130
	d	10	15	20	30	35	40	50	55	60	65
	l	20	30	40	50	60	65	70	75	80	80
	L	60	70	80	90	100	120	140	150	160	165

Задание 2Б. [4, С. 85 – 87; 10, С. 127 – 132].

Двухрельсовый наклонный лоток. При скольжении деталей типа болт определить минимальный угол наклона γ, при котором обеспечивается условие К = 1,1∆. Определить толщину рельсов лотка h.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	R	10	12	14	16	20	25	30	35	40	45
	d	4	5	6	6	8	10	12	15	18	20
	∆	4	4	4	5	5	6	6	8	8	8
	2b	12	14	18	20	24	30	40	50	60	64
	l	6	8	10	10	12	15	18	20	22	25

Задание 2В. [4, С. 82 – 84; 10, С. 127 – 132].

Угловой наклонный лоток. Угол профиля 2β. Угол наклона лотка α. Определить ускорение W, приобретенное заготовкой при скольжении по наклонному лотку и конечную скорость V_кон при высоте скольжения H. Коэффициент трения на плоскости f = 0,3.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	β0	30	35	40	40	45	45	50	50	55	60
	α0	20	22	25	30	32	35	40	45	48	50
	H	100	120	130	140	150	160	170	180	190	200

Задание 2Г. [4, С. 79 – 81; 10, С. 125 – 127].

Роликовый лоток для транспортирования стержневых деталей диаметром D и длиной L. Определить угол наклона к горизонту γ при массе ролика G_р и массе детали G. Коэффициент трения качения К = 0,01 см, трения скольжения f = 0,2. Рассчитать размеры роликов с радиусным и призматическим ручьями, шаг между ними, диаметр осей, радиус ручья и угол ручья (привести эскизы роликов с рассчитанными размерами).

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	D	60	65	70	75	70	80	75	60	65	70
	L	500	550	600	650	700	650	600	700	800	750
	G	10	11	12	13	14	13,5	14	12	13	14
	Gр	3	3,5	4,5	4,3	4,5	4	3,5	4	4	4,5
	Z	2	2	3	2	2	3	2	2	2	3

3 Определение условия сопряжения деталей при сборке
В нижеперечисленных заданиях [5, С. 31 – 35; 10, С. 352 – 357]:

а) проверить возможность сопряжения деталей типа валик и втулка;

б) подсчитать требуемый размер фаски с;

в) найти расстояние между опорами валика и втулки. Эксцентриситет е = 0,05 мм.

Задание 3А.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d0	20H7	21H7	22H7	23H7	25H7	27H7	28H7	29H7	31H7	33H7
	dв	20f7	21g6	22h6	23f7	25e8	27d8	28e8	29g6	31f7	33h6
	Д	60h6	60f7	60e8	60d8	80h6	90t8	80d8	90f7	90h6	90g6

Задание 3Б.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d0	20H7	21H7	22H7	23H7	25H7	27H7	28H7	29H7	31H7	33H7
	dв	20f7	21g6	22h6	23f7	25e8	27d8	28e8	29g6	31f7	33h6
	Д	60e8	60g6	60f7	60e8	80d8	80h6	80g6	90e8	90d8	90h6

Рис. 3-Б

Задание 3В.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d0	40H7	45H7	48H7	52H7	56H7	60H7	63H7	68H7	71H7	75H7
	dв	40d8	45h6	48g8	52d8	56e8	60f7	63g6	68e8	71h6	75f7
	Д	60g6	60e8	60f7	80e8	80d8	80g68	80f7	90g6	90f7	90h6

Задание 3Г.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d0	40H7	45H7	48H7	52H7	56H7	60H7	63H7	68H7	71H7	75H7
	dв	40р6	45g6	48f7	52e8	56d8	60e8	63f7	48g6	71h6	75d8
	Д	60g6	60h6	60f7	80e8	80h6	80f7	80e8	90g6	90h6	90f7

Задание 3Д.

№ варианта		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дано	d0	25H7	27H7	28H7	29H7	31H7	33H7	40H7	45H7	48H7	52H7
	dв	25g6	27f7	28h6	29d8	31g6	33h6	40f7	45d8	48e8	52f7
	Д	60g6	60h6	60f7	80g8	80h6	80e8	80d8	90h6	90d6	90d8

Таблица 4.1

Вариант	Задание	Вариант	Задание	Вариант	Задание	Вариант	Задание
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25	1А1 2А3 3А5 1А3 2А5 3А7 1Б3 2Б6 3Б7 1В5 2В7 3В9 1Б5 2Б7 3Б9 1Д1 2А2 3Д3 1Д3 2А10 3Д5 1А6 2А8 3А10 1Б6 2Б8 3Б10 1Б6 2В8 3В10 1В10 2Г8 3Г10 1В8 2Г10 3Г2 1Д8 2Г7 3Д8 1А5 2А5 3А5 1Б3 2Б3 3Б3 1В1 2В2 3В1 1В10 2В9 3В10 1Д7 2Г8 3Г8 1Д5 2Б5 3Д5 1А2 2А2 3А4 1Б1 2Б3 3Г2 1В9 2Б9 3Д7 1А6 2Г2 3В2 1В8 2В4 3Б2 1Д7 2А6 3Д2	26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50	1А9 2А1 3А3 1Б1 2Б3 3Б5 1В1 2В3 3В5 1В3 2В5 3В7 1В7 2Г9 3Г1 1Д9 2Б4 3Д1 1А2 2А4 3А6 1А4 2А6 3А8 1Б4 2Б6 3Б8 1В4 2В6 3В8 1Г4 2А6 3Г8 1Д4 2А3 3Д8 1Д5 2А9 3Д10 1А8 2А7 3А7 1Б5 2Б6 3Б5 1В3 2В3 3В3 1Д1 2Г2 3Г1 1Г9 2В9 3Г9 1Д8 2Г7 3Д7 1А4 2В4 3А2 1Б4 2А3 3В8 1В2 2Г7 3Г1 1Г8 2Б5 3Б2 1Г3 2А5 3В10 1В1 2Г4 3В9	51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75	1А7 2А9 3А1 1Б9 2Б1 3Б3 1В9 2В1 3В3 1Г1 2В3 3Г5 1В5 2Г7 3Г9 1Д7 2В6 3Д9 1А10 2А2 3А4 1Б10 2Б2 3Б4 1Б2 2Б4 3Б6 1В2 2В4 3В6 1А2 2Г4 3Г6 1Д2 2Б1 3Д6 1А1 2А1 3А2 1А9 2А9 3А9 1Б7 2Б7 3Б8 1В6 2Б5 3В6 1Г4 2А3 3Г3 1Д1 2В1 3Д1 1Д9 2В9 3Д9 1А6 2Г6 3А1 1Б6 2Г2 3Д8 1В4 2В9 3Б10 1Д7 2Г4 3Г6 1Г8 2Б2 3Г7 1Г6 2Б5 3Б7	76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00	1А5 2А7 3А9 1Б7 2Б9 3Б1 1В7 2В9 3В1 1Г9 2А3 3Г3 1Г3 2Б5 3Г9 1Д5 2Г8 3Д7 1А8 2А10 3 А2 1В8 2Б10 3Б2 1Б8 2В10 3В2 1В10 2В2 3В4 1Г10 2Б2 3Г4 1Д10 2В5 3Д4 1А3 2А4 3А3 1Б2 2Б2 3В1 1Б9 2Б10 3Б9 1В7 2В7 3В7 1Г5 2Б5 3Г5 1Д3 2В4 3Д4 1Д2 2Г3 3Д6 1А7 2Б1 3А10 1Б8 2В1 3Б2 1В6 2А6 3А8 1Д4 2А3 3Д10 1Д6 2В8 3А10 1Д2 2Г7 3Д2

4.3 Методические указания
Контрольная работа предусматривает решение задач по базовым разделам дисциплины. Номер варианта задания выбирается из таблицы 4.1 по двум последним цифрам номера зачетной книжки. Контрольная работа должна включать титульный лист, задание (условия 3-х задач), содержание, основную часть, список используемой литературы. Основная часть должна включать: теоретические положения, относящиеся к решаемой задаче, результаты расчетов и выводы. В работе необходимо представить расчетные схемы и эскизы, рассчитываемых устройств. Работа оформляется на листах белой бумаги формата А4.

5 Основная и дополнительная литература
Основная

1 Волчкевич Л.И. Автоматизация производственных процессов: Учебное пособие. – 2-е изд. – М.: Машиностроение, 2007. – 380 с.

2 Шишмарев В.Ю. Автоматизация производственных процессов в машиностроении. Учеб. для студ. ВУЗов. М.: ИЦ «Академия», 2007 г. – 365 с.

3 Капустин Н.М. Автоматизация машиностроения. Учеб. для ВУЗов. М.: Высш. шк., 2003 г. – 222 с.

4 Дудкин Е.В., Яковлев А.А. Автоматизация производственных процессов в машиностроении. – Ч1. Автоматизация ориентирования, загрузки и транспортирования изделий: Учеб. пособие / ВолгГТУ, Вол­гоград, 2004. – 89 с.

5 Дудкин Е.В., Рабинович Л.А., Яковлев А.А. Автоматизация производственных процессов в машиностроении. – Ч4. Автоматизация сборочных операций: Учеб. пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 2003. – 76 с.
Дополнительная

6 Схиртладзе А.Г. Автоматизация производственных процессов в машиностроении. Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2008г. – 146 с.

7 Автоматизация, робототехника и гибкие производственные системы кузнечно-штамповочного производства. Учебник / К.И. Васильев, А.М. Смирнов, Е.И. Сосёнушкин, А.Г. Схиртладзе. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2008г. – 484 с.

8 Технологические основы гибких производственных систем. Под ред. Ю.М. Соломенцева. Изд. 2-е, исправленное. М.: Высш. шк., 2000г. – 255 с.

9 Автоматическая загрузка технологических машин: Справочник/ Под ред. И.А. Клусова. – М.: Машиностроение, 1990. – 400 с.

10 Рабинович А.Н. Автоматизация механосборочного производства. – Киев: Вища школа, 1969. – 542 с.
Перечень методических указаний

1 Отладка и исследование вибробункера с эллиптической траекторией движения рабочего органа: метод. указания / Сост. Кристаль М.Г., Маловечко А.К. – Волгоград, ВолГТУ. – 1994 г. – 18 с.

2 Определение производительности и оптимальных параметров бункерных загрузочных устройств с центральной вращающейся трубкой: метод. указания / Сост. Фрезинский Л.Л., Дудкин Е.В., Волгоград, ВолГПИ. 1992 г. – 12 с.