E. Michlowicz: IMiU – W01: Wstępny i Dobór napędu w układach UEM
1
WYKŁAD 1
Prof. dr hab. inż. Edward Michlowicz
Katedra Systemów Wytwarzania
e-mail:
michlowi@agh.edu.pl
tel. (+12) 617-36-32
WYKŁADY IMiU 2015/2016
INŻYNIERIA MASZYN i URZĄDZEŃ
Wykład 1: Wstępny, cele, program, literatura, podstawowe pojęcia
inżynierii, system produkcyjny
Wykład 2: Charakterystyki mechaniczne napędu, momenty oporu, dobór
napędu w układach elektromechanicznych (UEM)
Wykład 3: Modelowanie układów dynamicznych
Wykład 4: Modelowanie mechanizmu podnoszenia i mechanizmu jazdy
Wykład 5: Struktury systemów przepływu materiałów
Wykład 6: Analiza układów z elementem pojemnościowym
Wykład 7: Analiza stanów w układach z buforem
Wykład 8: Układy z obiegiem kołowym
Ćwiczenia laboratoryjne (komputerowe):
P1. Dobór napędu dla kilku wybranych urządzeń oraz wybór najlepszego
rozwiązania – metodą radarową.
P2. Analiza dynamiczna mechanizmu jazdy.
P3. Analiza dynamiczna mechanizmu podnoszenia.
P4. Analiza przepływu materiałów w systemie z elementem
pojemnościowym.
Ćwiczenia projektowe:
1.Obliczanie momentów oporu dla przykładowych elementów roboczych maszyn.
2.Wyznaczanie parametrów układu elektromechanicznego. Redukcje sił, momentów,
mas i momentów bezwładności.
3. Projektowanie modeli jedno i wielomasowych dla przykładowych mechanizmów
(równania ruchu, parametry).
4. Wyznaczanie niezawodności i wydajności układów o rożnych strukturach.
5. Analiza działania układu z elementem pojemnościowym. Opis możliwych stanów
i przejść.
6. Algorytmy wyznaczania charakterystyk układów z buforem.
Literatura:
1. Borkowski W., Konopka S., Prochowski L.: Dynamika maszyn roboczych. WNT, Warszawa
1996.
2. Chodacki J., Michlowicz E., Stupnicki S.: Komputerowo wspomagane projektowanie
wciągarki suwnicy. Wyd. AGH, skrypt nr 1553, Kraków 1998.
3. Kalinowski K.: Podstawy dynamiki układów elektromechanicznych. Wydaw. Politechniki
Śląskiej, Gliwice 1999
4. Michlowicz E.: Podstawy logistyki przemysłowej. Wyd. AGH, Kraków 2002
5. Fertsch M.: Podstawy zarządzania przepływem materiałów w przykładach. ILiM, Poznań
2003
6. Pająk E.: Zarządzanie produkcją. Wydawnictwo PWN, Warszawa 2007
E. Michlowicz: IMiU – W01: Wstępny i Dobór napędu w układach UEM
2
Omówienie SYLLABUSA
…
E. Michlowicz: IMiU – W01: Wstępny i Dobór napędu w układach UEM
3
Celami przedmiotu są:
zdobycie wiedzy o modelowaniu i projektowaniu typowych układów
napędowych elektromechanicznych UEM (przepływy energii),
oraz
zdobycie wiedzy o strukturach przepływu materiałów w procesach
wytwarzania (przepływy masy).
Nabycie umiejętności z tym związanych – to cel ćwiczeń
INŻYNIERIA MASZYN I URZĄDZEŃ
I n ż y n i e r i a
Nauka wykonywania prac inżynierskich;
Umiejętność projektowania i wznoszenia różnych rodzajów budowli;
działalność polegająca na projektowaniu, konstrukcji, modyfikacji i utrzymaniu
efektywnych kosztowo rozwiązań dla praktycznych problemów, z
wykorzystaniem wiedzy naukowej oraz technicznej.
Inżynieria mechaniczna:
całość wiedzy dotyczącej:
-
projektowania,
-
wytwarzania ,
-
eksploatacji maszyn.
M a s z y n a
Urządzenie techniczne zawierające mechanizm lub zespół mechanizmów we
wspólnym kadłubie służące do przetwarzania energii lub wykonywania określonej
pracy mechanicznej (m. technologiczne, transportowe, energetyczne);
U r z ą d z e n i e
- rodzaj mechanizmu lub zespół elementów służący do wykonywania określonych
czynności (u. klimatyzacyjne, kontrolne, pomiarowe..).
Prosta definicja systemu ( w nawiązaniu do układu):
S Y S T E M - celowo określony (przez badacza) zbiór elementów oraz relacji
zachodzących między tymi elementami (także między elementami i otoczeniem).
S Y S T E M - każda celowo wyodrębniona zbiorowość elementów powiązanych
zależnościami lub oddziaływaniem.
„CAŁOŚĆ
to więcej, niż suma części”
Arystoteles
1. System produkcyjny i jego otoczenie
System produkcyjny jest celowo zaprojektowanym układem materialnym,
energetycznym i informacyjnym, eksploatowanym przez człowieka i służącym do
wytwarzania określonych wyrobów lub usług w celu zaspokojenia potrzeb
konsumentów.
E. Michlowicz: IMiU – W01: Wstępny i Dobór napędu w układach UEM
4
Wykorzystując najprostszą definicję systemu w ujęciu teorii systemów można
stwierdzić, że system produkcyjny (jak każdy inny system) jest pewnym
uporządkowanym zbiorem elementów i relacji między nimi:
SP = < A, R >.
Wprowadzając do takiej definicji elementy, otrzymujemy bardziej rozwiniętą postać
systemu:
SP = < { X, Y, T, Z }, R > ,
gdzie:
X = ( x
1
, x
2
,... x
i
, ...x
n
) - elementy wejścia (materiały, części, urządzenia,
energia, kapitał, informacje, personel),
Y = ( y
1
, y
2
,... y
j
, ...y
m
) - elementy wyjścia (wyroby gotowe, usługi, odpady z
produkcji),
T = ( t
1
, t
2
,... t
k
, ...t
p
) - elementy procesu przetwarzania wektora wejścia w
proces wyjścia (operacje technologiczne, transportowe, magazynowe, kontrolne,
usługowe); inaczej elementy procesu produkcyjnego,
Z = ( z
1
, z
2
,... z
l
, ...z
r
) - elementy procesu zarządzania (planowanie, organizacja,
sterowanie, kontrola),
R = R
X
R
Y
R
T
R
Z
) - sprzężenia (relacje) materiałowe, informacyjne pomiędzy
elementami (X, Y, T, Z) systemu.
Na rysunku 1 przedstawiono schematycznie ogólną postać systemu produkcyjnego, z
zaznaczeniem przykładowych elementów i powiązań.
Rys. 1. Schemat uogólnionego systemu produkcyjnego
E. Michlowicz: IMiU – W01: Wstępny i Dobór napędu w układach UEM
5
2. Podstawowe zagadnienia inżynierii maszyn i urządzeń
Problematyka przepływu energii w urządzeniach
– stany nieustalone
Problematyka przepływu mas w układach, systemach urządzeń
– badanie struktur
Przykład struktury z elementem pojemnościowym (bufor)