технологическое оборудование что это такое пример

Для производства любых товаров (за исключением интеллектуального труда) требуются специальные механизмы. Иначе – технологическое оборудование. Это могут быть станки для обработки металлов резанием, кузнечно-прессовое оборудование, литейные, ткацкие и другие виды станков, а также оборудование для пищевой, химической, фармацевтической и других видов промышленности. Перечень можно продлить до бесконечности. Технологическое оборудование предприятия определяет его конкурентоспособность и востребованность производимой продукции.

Общие понятия

Исходное сырье и материалы загружаются и подвергаются обработке на оборудовании технологического процесса. После завершения определенной операции материал либо заготовка претерпевают существенные изменения. Так, например, при загрузке стальных изделий в печь, дальнейшего нагрева их до критических температур и охлаждения свойства материала изменяются скачкообразно. В качестве среды охлаждения может выступать воздух, промышленное масло, вода (как в чистом виде, так и с разнообразными присадками) и даже легкоплавкий металл. В зависимости от преследуемых целей, потребуется наличие конкретного технологического оборудования. Это зачастую дорогая импортная техника. С техническим обслуживанием такого оборудования едва ли сможет справиться слесарь без специальной подготовки.

Классификация оборудования

Прежде всего все станки, аппараты и механизмы, которые принимают участие в технологическом процессе производства изделий, классифицируют по характеру влияния на сырье (заготовку). Еще одним важным параметром является структура цикла изготовления изделий. Кроме того, оборудование можно классифицировать по производительности (количеству выполняемых операций в единицу времени), по назначению и по степени автоматизации и механизации.

Авторы различных учебных пособий придерживаются разных методологий при классификации технологического оборудования. Это создает определенные трудности для самостоятельного изучения ряда инженерных дисциплин. Особым разнообразием подходов характеризуются зарубежные учебники. В условиях России рекомендуется брать за основу приведенный перечень.

Классификация по степени автоматизации

По данному критерию технологическое оборудование делят на механизмы с ручным управлением, полуавтоматы и автоматы.

Следует сказать, что оборудование с ручным управлением постепенно исчезает из обихода. В соответствии с современными представлениями, человек не должен выполнять физически тяжелую работу, которую могут выполнять роботы. Однако в некоторых случаях универсальные станки применяются. Причем в ближайшей перспективе они не будут вытеснены автоматикой. Это, прежде всего, касается ремонтных мастерских, которые занимаются вспомогательным обслуживанием производств.

Воздействие на обрабатываемое сырье или заготовку

По данному признаку принято все машины и аппараты делить на две большие группы. Это технологическое оборудование, которое в процессе обработки меняет геометрию (размеры, формы) заготовки. Ко второй же группе относятся машины, которые при воздействии на сырье и материалы изменяют их физические и химические свойства.

Примерами технологического оборудования первого вида могут служить токарные, фрезерные и другие металлообрабатывающие станки, а также оборудование литейной группы, машины для горячей и холодной ковки металла и т.д.

Вторая группа – это промышленные печи для термообработки металлов и сплавов, оборудование для варки сахара и другие аналогичные аппараты.

Следует отметить, что у оборудования первой группы, как правило, гораздо больше движущихся частей. К тому же оно испытывает значительные нагрузки. Поэтому ремонт технологического оборудования данного класса осуществляется гораздо более часто. Машины, которые не участвуют в формообразовании поверхностей изделий, работают стабильно и выходят из строя крайне редко. Так, например, промышленные печи чаще всего выходят из строя по причине перегорания нагревателей.

Встречаются редкие высокотехнологичные экземпляры оборудования, которые представляют собой машины универсального типа, способные обрабатывать изделия и придавать ему заданную форму и свойства. Такое оборудование может быть отнесено одновременно как к первому, так и ко второму виду.

Классификация оборудования по структуре цикла

Цикл процесса обработки – это не что иное, как время от начала загрузки исходного сырья или установки заготовки до завершения процесса обработки и отправки предметов труда на склад либо на следующую операцию.

Машины бывают периодического и непрерывного действия. Как те, так и другие обладают своими преимуществами и недостатками, которые отражаются на экономических показателях деятельности предприятия.

Оборудование периодического действия

В первом случае заготовка (сырье) обрабатывается машиной в течение определенного времени, после чего она снимается с приспособления и отправляется на дальнейшие операции, а машина обрабатывает очередное изделие (порцию сырья). Примером таких машин служат металлообрабатывающие станки, доменные печи, промышленные мясорубки и другие. Такие машины относятся к основному технологическому оборудованию. Хотя и из этого правила есть исключения.

Эксплуатация технологического оборудования периодического действия требует от исполнителя работ специальной подготовки и навыков. В противном случае такие машины будут постоянно выходить из строя.

Оборудование непрерывного действия

Отличительная особенность таких машин – одновременная выгрузка готового сырья (изделий) и поступление полуфабрикатов (установка заготовок) в машину. Таким образом, организован непрерывный цикл производства. Технологическое оборудование работает в режиме нон-стоп. Отсутствие технологических перерывов негативно сказывается на работе оборудования. С течением времени случаи выхода его из строя учащаются.

Примером машины непрерывного действия является автомат по производству изделий из полиэтилена: на вход поступают гранулы пластика, при этом постоянно выходит и наматывается на бобину полиэтиленовая лента. Также к такому оборудованию относятся автоматы роторного типа.

Преимущество от использования такого оборудования заключается в его просто невероятной производительности. Она подчас превышает производительность традиционных машин прерывного цикла в несколько десятков раз.

Классификация по количеству выполняемых операций

По данному признаку все оборудование можно поделить на многооперационное и однооперационное.

Каждый из двух типов имеет свои показания к применению для разных видов производств, а также достоинства с недостатками. Не всегда более дорогое оборудование будет выполнять свою работу лучше, чем гораздо более дешевые отечественные аналоги.

Однооперационные машины

Из названия понятно, что к данному классу технологического оборудования относят машины и механизмы, которым отведена задача выполнять лишь одну технологическую операцию.

Примерами такого технологического оборудования могут служить ленточные пилы. Данный станок может выполнять сугубо одну функцию – нарезку проката на заготовки разной длины. Примеры из другой отрасли промышленности – мясорубка в мясоперерабатывающем цеху мясокомбината, аппарат для нарезания хлеба на ровные куски и т.д.

Многооперационные машины

На таком оборудовании может выполняться огромное количество операций. Оно считается универсальным.

Возможность осуществления выпуска большой номенклатуры изделий весьма привлекательна. Однако в массовом и крупносерийном производстве такие машины применять крайне нежелательно по причине их «капризности». Такое оборудование является очень высокотехнологичным, поэтому за ним требуется тщательный уход и техническое обслуживание. В условиях массового производства этим мерам предупреждения поломок, откровенно говоря, не уделяется внимания вообще. Как правило, станки и механизмы ремонтируются по требованию (при возникновении поломок и выходе из строя). Ведь основное технологическое оборудование часто работает в три смены, а порой и семь дней в неделю. Поэтому оно должно быть надежным. Для таких целей используют специальное оборудование. Да, его технологические возможности ограничены, но и конструкция таких станков максимально упрощена, а значит они работают надежно и без поломок. Необходимо лишь следить за уровнем масла в коробке передач и за подачей охлаждающей жидкости в зону резания.

При таких условиях большинство высокотехнологичных решений окажутся невостребованными и будут лишь мешать.

Источник

Что относится к технологическому оборудованию

Основные понятия и определения

В машиностроении изделием называется предмет производства, подлежащий изготовлению. В качестве изделия выступает машина, устройство, механизм, инструмент и т. п. и их составные части: сборочная единица. деталь. Сборочная единица — это изделие, составные части которого подлежат соединению на предприятии обособленно от других элементов изделия.

Сборочная единица в зависимости от конструкции может состоять либо из отдельных деталей, либо включать сборочные единицы более высоких порядков и детали. Различают сборочные единицы первого, второго и более высоких порядков. Сборочная единица первого порядка входит непосредственно в изделие. Она состоит либо из отдельных деталей, либо из одной или нескольких сборочных единиц второго порядка и деталей. Сборочная единица второго порядка расчленяется на детали или сборочные единицы третьего порядка и детали и т. д. Сборочная единица наивысшего порядка расчленяется только на детали. Рассмотренное деление изделия на составные части производится по технологическому признаку.

Деталь — это изделие, изготавливаемое из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Характерный признак детали — отсутствие в ней разъемных и неразъемных соединений. Деталь представляет собой комплекс взаимосвязанных поверхностей, выполняющих различные функции при эксплуатации машины.

Производственный процесс — это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции. Например, производственный процесс изготовления машины включает не только изготовление деталей и их сборку, но и добычу руды, ее транспортирование, превращение в металл, получение заготовок из металла. В машиностроении производственный процесс представляет собой часть общего производственного процесса и состоит из трех этапов: получение заготовки преобразование заготовки в деталь сборка изделия. В зависимости от конкретных условий перечисленные три этапа можно осуществлять на разных предприятиях, в разных цехах одного предприятия и даже в одном цехе.

Технологический процесс — часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. Под изменением состояния предмета труда понимается изменение его физических, химических, механических свойств, геометрии, внешнего вида. Кроме того, в технологический процесс включены дополнительные действия, непосредственно связанные или сопутствующие качественному изменению объекта производства к ним относят контроль качества, транспортирование и др. Для осуществления технологического процесса необходима совокупность орудий производства, называемых средствами технологического оснащения, и рабочее место.

Технологическое оборудование — это средство технологического оснащения, в котором для выполнения определенной части технологического процесса размещают материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическую оснастку. К ним относят, например, литейные машины, прессы, станки, испытательные стенды и т. д.

Технологическая оснастка — это средство технологического оснащения, дополняющее технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. К ним относятся режущий инструмент, приспособления, измерительные средства. Технологическое оборудование совместно с технологической оснасткой, а в некоторых случаях и манипулятором, принято называть технологической системой. Понятием технологическая система подчеркивается, что результат технологического процесса зависит не только от оборудования, но и в не меньшей степени от приспособления, инструмента, заготовки.

Заготовкой называется предмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности или материала изготовляют деталь. Заготовку перед первой технологической операцией называют исходной заготовкой. Рабочее место представляет собой элементарную единицу структуры предприятия, где размещены исполнители работы и обслуживаемое технологическое оборудование, подъемно-транспортные средства, технологическая оснастка и предметы труда.

По организационным, техническим и экономическим причинам технологический процесс делят на части, которые принято называть операциями.

Технологической операцией называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. Операция охватывает все действия оборудования и рабочих над одним или несколькими собираемыми объектами производства. При обработке на станках операция включает все действия рабочего, управляющего технологической системой, установку и снятие предмета труда, а также движения рабочих органов технологической системы. Содержание операций изменяется в широких пределах — от работы, выполняемой на отдельном станке или сборочной машине в обычном производстве, до работы, выполняемой на автоматической линии, представляющей собой комплекс технологического оборудования, связанного единой транспортной системой и имеющей единую систему управления в автоматизированном производстве. Число операций в технологическом процессе изменяется от одной (изготовление детали на прутковом автомате, изготовление корпусной детали на многооперационном станке) до десятков (изготовление турбинных лопаток, сложных корпусных деталей).

Формируют операцию, главным образом, по организационному принципу, так как она является основным элементом производственного планирования и учета. На операцию обычно разрабатывается вся плановая, учетная и технологическая документация. В свою очередь, технологическая операция также состоит из ряда элементов: технологических и вспомогательных переходов, установа, позиций, рабочего хода.

Технологический переход — законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.

Сначала хлеба, потом зрелищ

Тепловое

Из самого названия понятно, какую функцию исполняет данный тип оборудования для производства продуктов питания.

К нему относят как привычные духовые шкафы, плиты, котлы пищеварочные, фритюрницы, так и специфичные для среднего обывателя мармиты (призванные поддержать нужную температуру конечного продукта), макароноварки, ротационные печи и пароконвектоматы.

Механическое

Если максимально упростить, то к нему относят все, что совершает работу, при этом не нагревая и не охлаждая продукт. Иными словами, это миксеры, тестомесы, машины для нарезки и измельчения, посудомоечные машины, весы и прочее.

Нейтральное

Холодильное

А как продавать?

Пример из повседневной жизни

Продукция в супермаркете хранится на стеллажах для выкладки товара, которые характеризуются удобством эксплуатации для клиентов.

Весы в торговом зале носят потребительский характер в первую очередь. Они имеют далеко не ту емкость, что на производстве. Но эксплуатация технологического оборудования в данной ипостаси облегчена до максимума. Клиент подошел, взвесил, отошел.

Перспективы

А стоит ли?

Характеристика технологического оборудования

Классификация технологического оборудования.[/i] Почти все производственные процессы консервной промышленности связаны с обработкой сырья и материалов растительного и животного происхождения, изменением их свойств механическими, физическими, химическими и другими способами.

Процессы обработки сырья и материалов, осуществляемые искусственным воздействием на них с целью получения определенных качественных и количественных изменений обрабатываемых объектов (изменения формы, размеров, свойств и т. д.), называются технологическими процессами. Способы искусственного воздействия на обрабатываемые объекты крайне разнообразны, но каждый технологический процесс совершается за счет затраты и преобразования энергии, поступающей от ее источника.

Технологические процессы, основанные на механической работе по изменению формы, размеров, структуры и других свойств обрабатываемых объектов, называются механическими если они совершаются при помощи машин — машинными. Если технологические процессы протекают в силовом поле (электрическом, тепловом и т. д.) без затраты механической энергии, то такие процессы называются аппаратными.

Таким образом, в зависимости от вида затрачиваемой и преобразуемой энергии в технологических процессах отдельные виды технологического оборудования могут быть отнесены либо к группе машин, либо к группе аппаратов. Такое деление в настоящее время является условным, так как имеется оборудование, в котором механическая обработка сопровождается нагреванием, охлаждением, массообменом и т. д.

С помощью машин осуществляют механическую обработку объекта, сопровождающуюся затратой и преобразованием кинетической энергии в работу, а с помощью аппаратов — немеханическую обработку объекта определенным видом энергии.

Общие характерные свойства, отражающие принципиальные особенности отдельных групп технологического оборудования, положены в основу их групповой классификации.

Технологическое оборудование можно классифицировать по двум признакам: относительному движению обрабатываемого объекта, а также степени и видам системы автоматизации.

По первому признаку пищевое технологическое оборудование можно разделить на три класса.

Машины I класса — циклические, однопозиционные, непроходные в них продукт в течение всей обработки занимает одну позицию или совершает в пределах ее ограниченное перемещение.

Машины II класса — многопозиционные, прерывно-поточные, обычно с циклическими механизмами, объект в них периодически переносится от позиции к позиции, а во время остановок подвергается обработке.

Машины III класса — это машины непрерывно-поточные. Принцип их действия основан на совмещении технологических операций с непрерывным и равномерным продвижением обрабатываемых объектов.

По степени и видам системы автоматизации различают простые, полуавтоматические, простые автоматические и рефлексные автоматические (кибернетические) машины.

Если основные технологические операции осуществляются органами машины при активном участии человека, то машина называется простой.

Прогресс в развитии современных машин состоит в том, что все большее число физических и умственных, т. е. логических и вычислительных, функций человека передается техническим средствам, благодаря чему человек освобождается от непосредственного участия в технологическом процессе. Машина, в которой основные технологические операции выполняются без участия человека, а он осуществляет только подачу, установку и съем обрабатываемого объекта, называется полуавтоматом. Машина, в которой все рабочие операции совершаются по заданной программе без участия человека, называется автоматом. Если машина-автомат обладает способностью производить логические операции и сама вырабатывать программу действия с учетом переменных условий протекания технологического процесса, то ее называют самонастраивающейся, или рефлексной.

Если отдельные машины расположены в порядке последовательности выполнения технологических процессов и продукция передается от одной машины к другой, то такую систему машин называют поточно-механизированной линией.

Поточная линия, состоящая из машин-автоматов, связанных между собой синхронно работающими межоперационными транспортными средствами и автоматическими загрузочно-разгрузочными механизмами, называется автоматической.

Технологическое оборудование консервных заводов по своему назначению можно разделить на следующие группы:

транспортные устройства для перемещения сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов

оборудование для мойки сырья, тары и санитарной обработки машин, аппаратов и помещений

оборудование для калибровки, сортировки и инспекции сырья оборудование для удаления несъедобных частей сырья оборудование для резки, дробления и тонкого измельчения сырья

машины для разделения сложных пищевых систем на составные части

машины для фасования пищевых продуктов машины для герметизации консервной тары машины для оформления, упаковки и укладки тары с готовой продукцией

аппараты для подогревания, бланширования и разваривания сырья

аппараты для обжаривания

выпарные аппараты и установки

стерилизаторы и пастеризаторы

сушильные аппараты и установки

аппараты для охлаждения и замораживания

вспомогательные устройства теплового оборудования

поточные технологические линии.

Основные технико-экономические характеристики оборудования. Любую технологическую машину необходимо оценить по качеству. Все показатели оценки конструкций машин можно разбить на три группы.

Конструкция как объект эксплуатации оценивается по первой группе показателей: производительность, степень автоматизации, непрерывность работы, мощность, КПД, габаритные размеры, надежность, долговечность, удобство обслуживания, простота конструкции и эстетическое оформление.

Конструкция как объект производства оценивается по второй группе показателей: технологичность и конструктивная преемственность, материалоемкость, масса и стоимость.

Конструкция с экономической точки зрения оценивается по третьей группе показателей: степень экономической целесообразности производства и использования машины, эффективность капитальных затрат на приобретение и установку ее.

Таким образом, уровень качества изделия U является функцией его характеристик по соответствующим показателям:

Производительность — важнейший показатель технологического оборудования, определяемый количеством готовой продукции, выдаваемой в единицу времени.

Работа машины или аппарата характеризуется продолжительностью цикла Т_ц. которая складывается из продолжительности t _р рабочих ходов, связанных с процессами обработки объекта, и холостых t _х (вспомогательных) ходов, необходимых для полного осуществления цикла. Зная продолжительность цикла, можно определить частоту повторения рабочего цикла Т. т. е. цикловую производительность машины, равную количеству циклов, которые машина может выполнить в единицу времени:

Производительность машины будет тем больше, чем короче продолжительность цикла и меньше количество холостых ходов.

Теоретической (идеальной) производительностью машины называют количество продукции, которое могла бы выпустить машина за единицу времени при бесперебойной непрерывной работе и отсутствии холостых ходов:

Таким образом Кп характеризует степень совершенства конструкции машины.

Для увеличения производительности необходимо по мере возможности уменьшить продолжительность рабочих и холостых ходов машины. Для сокращения продолжительности холостых ходов необходимо применять непрерывные процессы, добиться рациональной компоновки технограммы и циклограммы машины, а продолжительность рабочих ходов может быть уменьшена внедрением новых прогрессивных методов обработки и оптимального технологического процесса, а также увеличением скорости рабочих органов машины.

Отношение Пф/Пц называют коэффициентом технического использования машины, который показывает, в какой степени при работе используется запроектированная в машине производительность:

Фактическая (реальная) производительность машины

Мощность — вторая основная характеристика оборудования. Мощность, подведенная к электродвигателю машины, в общем случае непостоянна не только в течение пускового периода, но и в течение установившейся работы. Эта мощность затрачивается на совершение технологического процесса, а часть ее теряется в самом электродвигателе на трение, нагрев обмотки и др. Поэтому КПД двигателя h представляет собой отношение мощности N ₁ отдаваемой электродвигателем, к потребляемой мощности N _эд

Отдаваемая электродвигателем мощность N₁ не полностью тратится на технологический процесс часть ее теряется, например в редукторе и ременной или цепной передаче, поэтому к входному валу машины подводится мощность

Часть подведенной к машине мощности опять теряется на передаче в самой машине, на трение в подшипниках и пр. поэтому только

тратится непосредственно на совершение механической работы технологического процесса.

Механический КПД машины

Существенные показатели качества конструкции машины — ее масса и габаритные размеры (габарит). Однако только по массе и габариту сравнивать аналогичные конструкции машин нельзя, поэтому используют так называемую материалоемкость или металлоемкость машины М_уд. представляющую собой отношение массы машины G к ее производительности П:

Таким образом, при разработке новой конструкции машины или ее модернизации необходимо учесть вышеуказанные показатели.

Источник