Морфология технологической операции

Технологический поток состоит из различных технологических операций преобразования исходного сырья и процесс транспортирования его промежуточных продуктов между операциями.

Собственно технологические операции выполняют 2 функции:

1) обработку объекта – технологический процесс;

2) подачу объекта обработки в рабочую зону – транспортный процесс.

Комбинация технологического и транспортного процессов приводит к формированию 4-х классов операций.

В операциях Iкласса технологическая обработка массы происходит только после завершения транспортной операции (подачи заготовки в рабочую зону) и наоборот, т.е. один процесс прерывается другим. Это операции дискретного действия. По этой причине на базе операций I класса нецелесообразно компоновать машины и аппараты в автоматические линии (линии будущего).

Итак, технологические операции I класса не могут служить основой для создания высокоэффективных линий.

Для операций IIкласса характерно совпадение во времени транспортного и технологического процессов. Транспортный процесс становится непрерывным, а транспортная и технологическая скорости равны между собой.

Существенным отличием операции II класса является то, что вследствие совмещения технологического и транспортного процессов во времени эти процессы не прерывают один другого и могут происходить непрерывно с постоянной скоростью. Значение скоростей технологического и транспортного процессов не ограничиваются предельными ускорениями деталей транспортирующих механизмов. Производительность операции II класса лимитируется лишь допустимым значением скорости течения технологического процесса. Поэтому высокая производительность сопряжена с жестким технологическим скоростным режимом, но в отличие от операций I класса высокая производительность уже совместима с оптимальными динамическими условиями работы механизмов. В этом заключается важное преимущество операций II класса, существенное с точки зрения коэффициента использования оборудования.

Операции IIIкласса отличаются от операций II класса независимостью транспортного и технологического процессов. В этих операциях обработка объектов осуществляется при их непрерывном транспортировании совместно с рабочими органами через рабочую зону по какой-либо замкнутой траектории. Машины, созданные по этому принципу, получили название роторных, поскольку транспортный процесс первоначально был реализован как вращательное движение.

В автоматических линиях использование операций III класса весьма перспективно, поскольку при высокой (в пределе неограниченной) производительности могут быть сохранены оптимальные технологические и динамические режимы, которые обусловливают и технологическую, и конструктивную надежности. При этом, безусловно, обеспечиваются стабильное качество продукции, минимум простоев оборудования по разным причинам и максимальный коэффициент использования машин и аппаратов в технологической линии. Вот почему операции III класса наиболее пригодны для организации технологического потока.

Для операций IVкласса также характерна независимость скорости транспортного процесса от технологической скорости. В операциях IV класса заготовки обрабатываются при транспортировании через рабочую зону. Понятие «рабочий орган» заменяется понятием «рабочая среда», которая осуществляет технологическое воздействие непосредственно на весь поток, происходящий через рабочую зону. Более точно машины этого класса операций следует называть аппаратами.

При создании машин для операций IV класса повышение производительности может быть достигнуто как результат увеличения транспортной скорости (при соответствующем удлинении зоны обработки), так и в результате в поперечном сечении потока количества объектов.

Таким образом, с помощью операций IV класса также можно создавать машины и аппараты любой производительности. Однако в этом случае повысить производительность оборудования можно не только интенсификацией транспортного процесса, но и увеличением числа обрабатываемых объектов в поперечном сечении потока. Следовательно, одинаковая производительность различных операций технологического потока может быть достигнута как путем соответствующего изменения скорости процесса транспортирования в этих операциях, так и путем соответствующего изменения поперечного сечения потока.

Операции IV класса, как и операции III класса, обеспечивают оптимальные условия объединения машин и аппаратов соответствующих конструкций и технологические комплексы, автоматические системы машин.

Итак, только два последних способа выполнения технологических и транспортных процессов, т.е. III и IV классы операций, могут быть в общем случае инженерной основой для создания высокоэффективных потоков в линиях. При этом только операции IV класса в наиболее полной мере соответствуют требованиям высшей формы автоматизма и непрерывности потока, т.е. поток, образованный из операции IV класса, наиболее близок к идеальному потоку.

Однако не все технологические превращения исходного продукта можно осуществить в операциях IV класса.