Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Автоматизация и управление обеспечением экологических показателей качества на примере электрохимического маркирования

Диссертация: Автоматизация и управление обеспечением экологических показателей качества на примере электрохимического маркирования
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Важное место в технологических процессах обработки составляют процессы, основанные на законах электрохимии — электрохимические методы обработки. Наряду с несомненными достоинствами, электрохимические методы обработки имеют присущие им недостатки. Так, например, вещества, выделяемые при электрохимической обработке, загрязняют рабочую зону технологического оборудования и, как следствие, окружающую… Читать ещё >

Автоматизация и управление обеспечением экологических показателей качества на примере электрохимического маркирования (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ МАРКИРОВАНИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ЧЕЛОВЕКА
    • 1. 1. Роль и место электрохимического маркирования в промышленности
    • 1. 2. Особенности протекания процесса электрохимического маркирования
    • 1. 3. Режимы маркирования
    • 1. 4. Влияние электрохимических методов маркирования на окружающую среду и человека
    • 1. 5. Постановка задачи
  • ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ МАРКИРОВАНИИ
    • 2. 1. Описание экспериментальной установки
    • 2. 2. Методика экспериментальных исследований
    • 2. 3. Основные результаты исследований
  • ГЛАВА 3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 3. 1. Обоснование выбора числа наблюдений
    • 3. 2. Линеаризация результатов экспериментальных ^ исследований
  • ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ МАРКИРОВАНИИ
    • 4. 1. Обоснование выбора управляемого параметра
    • 4. 2. Выбор схемной реализации управляемого выпрямителя
    • 4. 3. Схема построения системы автоматического управления минимизацией вредных веществ в воздухе рабочей зоны
    • 4. 4. Повышение достоверности формирования корректирующего сигнала в контуре управления

Стратегия развития современного машиностроительного производства предполагает существенное повышение уровня производительности технологических процессов с целью обеспечения выпуска продукции требуемого качества в заданный срок при минимальных затратах. Современное машиностроение развивается в условиях жесткой конкуренции и развитие его идет в направлениях существенного повышения качества продукции, сокращения времени обработки, повышения интеллектуальной оснащенности машиностроительной отрасли. Вместе с тем, в настоящее время в число важнейших критериев при разработке оборудования выдвигается экологическая составляющая качества технологических процессов [4].

Важное место в технологических процессах обработки составляют процессы, основанные на законах электрохимии — электрохимические методы обработки. Наряду с несомненными достоинствами, электрохимические методы обработки имеют присущие им недостатки. Так, например, вещества, выделяемые при электрохимической обработке, загрязняют рабочую зону технологического оборудования и, как следствие, окружающую среду.

Для производственного оборудования электрохимической обработки характерен конфликт технических и экологических показателей — как правило, чем выше производительность оборудования, тем выше выделение вредных веществ в окружающую среду. Не вызывает сомнений, что наиболее конкурентоспособным будет оборудование, обеспечивающее максимальную производительность при минимально возможном выделении вредных веществ. Для экологически ориентированного технологического оборудования управление работой должно быть гибким, учитывающим материал обрабатываемой детали и состав электролита. Кроме того, необходимо минимизировать участие оператора или полностью исключить его. Решение поставленной задачи возможно созданием системы автоматического управления параметрами технологического оборудования, учитывающей потребности современного машиностроения.

Целью работы является обоснование возможности автоматизации обеспечения экологических показателей качества технологических процессов электрохимической обработки на примере электрохимического маркирования.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Исследование зависимости выделения вредных веществ от традиционных для электрохимического маркирования управляемых параметров и установление взаимосвязи экологических показателей с параметрами технологических процессов электрохимического маркирования посредством управления параметрами технологического процесса.

2. Разработка алгоритма управления процессом электрохимического маркирования в соответствии с сопоставлением критериев экологических показателей и традиционных для электрохимического маркирования управляемых параметров.

3. Предварительное экологически ориентированное проектирование системы автоматического управления процессом электрохимического маркирования.

Методы исследования. При исследовании применялись основные положения теории автоматического управления, теоретической электрохимии, прикладной экологии, теории эксперимента. Обработка экспериментальных исследований осуществлялась с применением вычислительной техники.

Научная новизна работы заключается: в установлении зависимостей характеристик выделения вредных веществ при электрохимическом маркировании от управляемых параметров технологического процессав адаптации традиционной системы управления к задачам создания экологически ориентированного процесса электрохимического маркированияв разработке системы автоматического управления процессом электрохимического маркирования с учетом экологического фактора.

Практическая ценность работы заключается в повышении технического уровня и интеллектуальной оснащенности оборудования, в частности его конкурентоспособности, на основе улучшения экологических показателей качества посредством автоматического управления этими показателями.

Кроме того, практическое значение имеет разработка методики построения автоматизированной системы управления экологическими показателями качества процесса электрохимического маркирования, а также установление количественных зависимостей экологических показателей от режимов работы при электрохимическом маркировании.

Реализация результатов работы.

Основные положения работы были использованы при выполнении научно-исследовательской работы по теме «Информационно-аналитическое обеспечение человекои природозащитных технологий в технологической среде для обработки изделий» (НИР № 06−08/БЗ), а также в учебном процессе на кафедре «Инженерная экология и безопасность жизнедеятельности» Московского государственного технологического университета «СТАНКИН» при чтении курсов «Автоматизация обеспечения экологических показателей качества в машиностроении», «Автоматические системы обеспечения безопасности технологических процессов», «Инженерно-экологическое обеспечение технологических процессов».

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:

1. Международных конференциях «Производство. Технология. Экология. ПРОТЭК» в сентябре 2005 г., сентябре 2006 г.

2. Заседаниях кафедры «Инженерная экология и безопасность жизнедеятельности» 17 мая 2005 г. (протокол № 5 от 17.05.2005 г.), 28 июня 2007 г. (протокол № 6 от 28.06.2007 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ. Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4-х глав, основных выводов, изложена на 88 страницах машинописного текста, содержит 36 рисунков, 10 таблиц, список литературы включает в себя 67 наименований.

Основные выводы и результаты:

1. В работе решена задача автоматизации и управления обеспечением экологических показателей качества на примере электрохимического маркирования.

2. Показана возможность построения системы автоматического управления посредством изменения тока, протекающего через электрод-инструмент.

3- На примере оксида углерода выявлена зависимость концентрации вредных веществ в рабочей зоне от усилия подачитока, протекающего через электрод-инструмент и концентрации электролита.

4. Доказано, что с точки зрения чувствительности системы управления и ее технологичности наиболее целесообразно автоматическое управление концентрацией вредных веществ осуществлять посредством управления током, протекающим через электрод-инструмент.

5. Разработан алгоритм системы управления концентрацией вредных веществ в воздухе рабочей зоны на основе управляемого тиристорного выпрямителя и дополнительного информационного контура, формирующего корректирующий сигнал для блока управления в зависимости от реального значения концентрации.

6. Настройка дополнительного контура должна осуществляться совместно с инженером-технологом, что позволит избежать снижения качества электрохимического маркирования при превышении концентрации вредных веществ в рабочей зоне.

Показать весь текст

Список литературы

  1. А.Г., Бутиков Е. И., Кондратьев А. С. Краткий физико-математический справочник. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. — 368 с.
  2. М.М. Автоматизированные станочные комплексы (АСК). Учебное пособие. / М. М. Аршанский, Н.М. Султан-Заде, В. И. Козлов и др. М.: Машиностроение, 1984. 86 с.
  3. В.З. Введение в факторное планирование эксперимента. М.: Наука, 1976.-233 с.
  4. В.Н. Автоматизация производства: Учеб. для сред. проф. заведений / В. Н. Брюханов, А. Г. Схиртладзе, В.П. Вороненко- Под. ред. Ю. М. Соломенцева. М.: Высш шк., 2005. — 367 е.: ил.
  5. В. А. Микромеханика для сканирующей зондовой микроскопии и нанотехнологии // Микросистемная техника. 2000. -№ 1. — С. 21−33.
  6. А.Л., Глазков А. В., Акопян С. С. Исследование процесса ЭХРО в пульсирующем потоке электролита. В кн.: Новое в электрохимической размерной обработке металлов. Кишинев: Штиица, 1972. -С. 119−121.
  7. Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313−03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 27 апреля 2003 г.)
  8. В.В. Проблемы маркирования и клеймления продукции машиностроения / Электронный научный журнал «Исследовано в России».
  9. В.Н., Чаплыгин Е. Е. Промышленная электроника: Учебник для вузов / Под ред. В. А. Лабунцова. М.: Энергоиздат, 1988. — 320 е.: ил.
  10. Основы повышения точности электрохимического формообразования / Ю. Н. Петров, Г. Н. Корчагин, Г. Н. Зайдман, Б. П. Саушкин. Кишинев: Штиинца. 1977. 152 с.
  11. Основы теории и практики электрохимической обработки металлов и сплавов / М. В. Щербак, М. А. Толстая, А. П. Анисимов, В. Х. Постаногов. М.: Машиностроение, 1981. 263с.
  12. Е.В., Фомин Г. С., Красный Д. В. Международные стандарты ИСО 14 ООО. Основы экологического управления. М.: ИПК Изд-во стандартов, 1997. 462 с.
  13. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов / Под ред. Э. К. Лецкого. М.: Мир, 1977. 552 с.
  14. П.П., Розман Я. Б., Сомонов В. И. Электрооборудование станков для электрохимической обработки. М.: Машиностроение, 1977. 152 с.
  15. В.Н. Технология физико-химических методов обработки. М.: Машиностроение, 1985. 264 с.
  16. Л. Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов, М. Л., Машгиз, 1963. — 480 с.
  17. Л. Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов, Л.: Машиностроение, 1977. 544 с.
  18. Л. Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов, М. «Машиностроение». 1969. 297 с.
  19. Е.М., Давыдов А. Д. Технология электрохимической обработки металлов. М.: Высш. шк. 1984. 159 с.
  20. З.Б., Клоков В. В., Смоленцев В. П. Об эффекте нанесения изоляции на электроды при электрохимической обработке. Вопросы физикие.: ил.
  21. В.Ф., Петриковский E.J1. Маркирование и клеймление. М.: Машиностроение, 1973. 144 с.
  22. В.Ф., Соболев Е. В., Амелин B.C. Электрохимическое информационное маркирование. М.: ГОСИНТИ, 1972. 45 с.
  23. Комбинированные методы обработки / Под ред. В. П. Смоленцева. Воронеж: ГТУ, 1996. 69с.
  24. М.Г., Шишков Г. М. Управление качеством: Учеб пособие. М.: МГТУ «Станкин», 1999. 234 с.
  25. B.C., Распутин Ю. П. Теория эксперимента: Учеб пособие. Новосибирск: Изд-во НИСИ, 1976. 247 с.
  26. Т.Я., Мартемьянов Ю. Ф. Основы теории автоматического управления: Учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. 352 с.
  27. .Р. Электрические способы обработки металлов и их применение в машиностроении. М.: Машиностроение, 1978. 40 с.
  28. А.Г. Устройство, основы конструирования и расчет металлообрабатывающих станков и автоматических линий. М.: Машиностроение, 1986. 368 с.
  29. Машиностроение. Энциклопедия / Ред. совет: К. В. Фролов (пред.) и др. М.: Машиностроение. Технология изготовления деталей машин. Т III-3 / A.M. Дальский, А. Г. Суслов, Ю. Ф. Назаров и др.- Под общ. ред. А. Г. Суслова. 2002. — 840 е., ил.
  30. Д.З. Теоретические основы формообразования при электрохимической обработке. М.: Машиностроение, 1976. 64 с.
  31. И.И. Электрохимическое формообразование. М.: НИИМАШ, 1978.-81 с.
  32. Основы автоматического управления. Под. редакцией B.C. Пугачева. Издательство «Наука», Главная редакция физико-математической2004. 527 с. — (Серия «Зарубежный учебник»).
  33. .Б. и Петрий О.А. Основы теоретической электрохимии. Учеб пособие для вузов М.: Высш. Школа, 1978. 239 е., ил.
  34. Де Барр А. Е., Оливер Д. А. Электрохимическая обработка. М.: Машиностроение, 1973. 184 с.
  35. Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Методы обработки данных. Пер. с англ. М.: Мир, 1980. 612 с.
  36. А.И., Емельянов В. А., Калинина С. А. Практические расчеты в автоматике. М.: Машиностроение, 1967. 315 с.
  37. B.C. Либес М. Я. Опыт электрохимического клеймления инструмента. Станки и инструмент, 1976, № 11, С. 36−37.
  38. В.П., Зайцев А. Н. Математическое моделирование электрохимической размерной обработки. Уфа: УГАТУ. 1996. 222с.
  39. Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. М.: Высш. шк, 1982. 496 е.: ил.
  40. М. Ю. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки, Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1988. 719 с.
  41. М.Г. Моделирование точности при проектировании технологических машин. Учеб. пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1988. -246 с.
  42. В.В., Смоленцев В. П. Влияние газовыделения на процесс ЭХО. // Электронная обработка материалов, 1972, № 4, С. 15−17.
  43. B.C. Технология и оборудование электрофизических и электрохимических методов обработки материалов. Киев: Вища шк. 1983. 176формообразования и фазовых превращений. Калинин: Изд-во КГУЮ, 1977. С. 113−120.
  44. Ф.В. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. М.: Машиностроение. 1976. 302 с.
  45. В.П. Изготовление инструмента непрофилированным электродом. М.: Машиностроение, 1967. -158 с.
  46. В.П. Комбинированные методы обработки.
  47. В.П., Смоленцев Г. П., Садыков З. Б. Электрохимическое маркирование деталей. М: Машиностроение. 1983. 72 с.
  48. В.П. Технология электрохимической обработки внутренних поверхностей. М.: Машиностроение. 1978. 176 с.
  49. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. Пер. с англ. И. Г. Арамановича, A.M. Березмана, И. А. Вайнштейна, JI.3. Румшизкого, Л. Я. Цлафа. Под общ. ред. И. Г. Арамановича. м.: Наука, 1973.-831 с.
  50. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки / Под ред. В. А. Волосатова. Л.: Машиностроение. 1988. 719 с.
  51. Султан-Заде Н. М. Надежность и производительность автоматизированных технологических систем. М.: ВЗМИ, 1982. 242 с.
  52. Султан-Заде Н. М. Системы управления станками и автоматические линии: Межвуз. сб. науч. тр. М.: 1983. 258 с.
  53. А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей. М.: Машиностроение, 1987. 208 с.
  54. Теория автоматического управления техническими системами: Учеб. пособие для студентов машино- и приборостроит. вузов / Солодовников В. В., Плотников В. Н., Яковлев А. В. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1993. -492 с.
  55. Теория автоматического управления: Учеб. для вузов / Брюханов В. Н. Косов М.Г., Протопопов С. Н. и др.- Под ред. Ю. М. Соломенцева. М.: Машиностроение, 1992. 267 с.
  56. Технология и экономика электрохимической обработки / В. В. Любимов и др. М.: Машиностроение. 1980. 192 с.
  57. Технология электрохимической обработки деталей в авиастроении / В. А. Шманев, В. Г. Филимошин, А. Х. Каримов и др. М.: Машиностроение. 1986.-168 с.
  58. В.И. Станок-автомат для электрохимического маркирования цилиндрических поверхностей. Станки и инструмент, 1976, № 2, С. 38−39.
  59. Ю.П., Самецкий Б. И. Электрохимическая обработка в машиностроении. М. Машиностроение, 1972. 117 с.
  60. Л. Э. Информационно-измерительные системы приводов металлорежущих станков: Учеб. пособие. М.: «Станкин», 1990. 181 с.
  61. Л.Э. Комплексирование информации о положении в электроприводах // Измерительная техника. 1985. — № 7, С. 6−7.
  62. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. В 2-х тт. / Б. А. Артамонов, Ю. С. Волков, В. И. Дрожалов и др. М.: Высш. шк., 1983, т.1,247 е.- т.2. 208 с.
  63. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов / Под ред. В. П. Смоленцева. T.I. М.: Высш. шк. 1983. 247 с.
  64. Электроэрозионная и электрохимическая обработка / Под ред. А. Л. Лившица, А. Роша, ч.1. М.: НИИМАШ, 1980. 224 с.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!