 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Краткий очерк истории автоматизации
Автоматизированные технологии сборочного производства (18 недель) Лекции – 36 часов; Практ. занят. – 36 часов; Консультации – 2 часа + 5% от Лекц. в теч. сем. Экзамен– 0,5 часа × кол-во студ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Капустин Н.М. Комплексная автоматизация в машиностроении: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / Н.М. Капустин, П.М. Кузнецов, Н.П. Дьяконова; Под ред. Н.М. Капустина. М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 368 с.
2. Вальчихин Ю.А. Автоматизация сборки в машиностроении: Учеб-ное пособие / Ю.А. Вальчихин, Б.А. Немцев / Балт. гос. техн. ун-т. СПб., 2004. 61 с.
3. Основы автоматизации технологических процессов: Конспект лекций / А.Н.Волков, В.А. Дьяченко: СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1998. – 152с. * * * Пакет имитационного моделирования Arena (фирма Rockwell Software) позволяет строить визуализированные имитационные модели, проигрывать их и анализировать результаты. Автоматизация производства – это применение автоматических технических средств и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в производственных процессах. Основная цель автоматизации – совершенствование производства, в основе которого лежат технологические процессы, обеспечивающие высокую производительность, надёжность, качество и эффективность изготовления изделий. С этой точки зрения большое значение приобретают прогрессивные высокопроизводительные методы обработки и сборки, используемые при проектировании автоматизированных технологических процессов. Автоматизация производственных процессов, создание новых высокопроизводительных машин не просто освобождают человека от тяжелого и монотонного труда, но и позволяют – наращивать объемы выпускаемой продукции при меньших удельных материальных затратах, – позволяют заменить человека в условиях повышенной вредности производства (высокие концентрации вредных химических веществ, высокий уровень шумов или вибраций, повышенные уровень радиации или взрывоопасности и т.д.) – реализуют технологические процессы, выполнение которых недоступно человеку в силу ограниченности его физиологических возможностей. Сборка является завершающим этапом изготовления продукции на машиностроительном предприятии. В настоящее время трудоемкость сборки составляет 20…30% (иногда доходит до 50%), а себестоимость 40…50% от общей трудоемкости и себестоимости изготовления продукции машиностроения. По уровню механизации и автоматизации сборка – одна из наиболее отсталых частей производственного процесса. Считается, что даже в условиях крупносерийного и массового производства уровень автоматизации сборки не превышает 10%, а уровень механизации 25…40%. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Краткий очерк истории автоматизации
На самой заре своего развития человек пытался использовать различные приспособления, действующие без его участия, то есть самостоятельно. Древнегреческое слово «автоматика» и обозначает «самодействие».
Термин автомат произошел от греческого слова automatos, что в переводе на русский язык означает самодействующий (5в. до н. э., Др. Греция и Др. Рим).
Первые автоматы: (эпоха античности VIII в. до н. э. — VI вв. н. э.) – капканы и катапульты, которые приводили к выполнению запрограммированного конструкцией действия по команде человека или животного;
–Греческий изобретатель Филон Византийский (умер около 220 г. до н. э.) создал робота женского пола. Она держала кувшин с вином в правой руке. Когда на ее левой руке размещался кубок, она наливала в него вино и смешивала его с водой, если того пожелает хозяин.
–Описание многих интересных автоматов оставил нам смотритель библиотеки знаменитого Александрийского маяка Герон Александрийский (10 – 70 г.н.э.) в книге «Пневматика», написанной в I в.н.э. В ней показаны известные автоматы Древнего Египта, начиная со II в. до н.э., в том числе для продажи воды или вина, открывания дверей храма, зажигания священного огня и т. д.
– Первым примером применения обратной связи в автоматических устройствах является поплавковый регулятор уровня. Такой регулятор был применен в водяных часах александрийского ученого Ктезибия, построенных в II веке до н. э.
В данном случае использовано два автоматических устройства: – поплавковый регулятор уровня воды в баке; – водяной интегратор, отмеряющий уровень воды в накопителе, пропорциональный времени. Поплавковый регулятор уровня обеспечивает постоянный напор воды в баке 3, а следовательно, и стабильную скорость подъема воды в накопителе, реализуя важнейший принцип регулирования — обратную связь. В данном случае поплавок соединяет функции чувствительного (измерительного) элемента и исполнительного механизма. Часы Ктезибия были единственной альтернативой солнечным или песочным часам вплоть до XIV в., когда им на смену пришли механические часы без маятника, а затем, с XVII в., и с маятником. После падения Западной Римской империи (в конце V века – начало эпохи средневековья) развитие науки и техники в Европе приостановилось, и только на Арабском Востоке известно применение поплавковых регуляторов и водяных часов в VIII—XII вв.
В эпоху Возрождения (начало XIV – последняя четверть XVI в., начало XVII в.) интерес к изобретению автоматических устройств возобновился.
Неоспоримый вклад в развитие этого направления деятельности людей внесли Леонардо да Винчи (1452-1519), Христиан Гюйгенс (1629-1995), Исаак Ньютон (1643-1727), Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716), Жан Лерон Д`Аламбер (1717-1783).
Леонардо да Винчи (разрабатывал аппарат вертикального взлёта и посадки, предложил первую схему телескопа с двумя линзами (известная сейчас как зрительная труба системы Кеплера), проект водолазного костюма, проект моста через пролив Босфор, экскаватор; велосипед; танк; прожектор.
– колесцовый замок для пистолета (заводившийся ключом) – механизм огнестрельного оружия, в котором необходимая для воспламенения порохового заряда искра высекается с помощью вращающегося колёсика с насечкой. (Единственное его изобретение, получившее признание при его жизни). Был настолько совершенен, что продолжал встречаться и в XIX веке. – человекоподобный механизм двигающий головой и руками (приблизительно 1495 год). Чертежи робота были найдены в документах Леонардо, обнаруженных в 1950-х годах. Неизвестно, была ли разработка осуществлена.
Правда, до нас дошли сведения о создании такого рода механизмов ещё в более ранние эпохи. Например, немецкий ученый из Кельна Альберт Великий (1193-1280) создал «железного человека», который служил ему привратником: открывал и закрывал двери.
Изобретение Христианом Гюйгенсом в 1673 г. часового механизма с маятником привело к созданию весьма совершенных программируемых механических автоматов-игрушек («андроидов» и «автоматонов»), имитирующих внешние черты и поведение животных или человека.
Пьер Жаке-Дроз (родился в 1721 году в швейцарском городе Ла-Шо-де-Фон) гениальный мастер по созданию автоматических механизмов, искусный создатель анимированных часов. Создание автоматонов было лишь способом привлечения внимания знатных людей для продажи часов. Самыми знаменитыми из его автоматонов стали: – Музыкант – это девушка, играющая на органе и состоящая из 2500 деталей. Музыка не поддельная, она не записана и не проигрывается музыкальной шкатулкой: кукла в самом деле касается пальцами клавиш инструмента, изготовленного по специальному заказу и состоящего из 24 труб. Кукла даже «дышит» (можно увидеть, как двигается грудь) и совершает некоторые движения, как настоящий музыкант, а глаза её следят за тем, куда двигаются пальцы. Девушка может проигрывать пять мелодий, которые были написаны сыном Пьера Жаке-Дроз – Анри-Луи Жаке-Дроз. – Художник – это автоматон, созданный в 1773 году и состоящий из 2000 деталей. Он может рисовать три картинки: портрет Людовика XV и его собаку с надписью «Mon toutou» (с фр. – мой пёсик), королевскую чету Марию Антуанетту и Людовика XVI, а также сцену с Купидоном, управлящим колесницей, запряжённой бабочками. Механизм состоит из системы кулачков, которые управляют движением руки в двух измерениях, а также отвечают за подъем карандаша. Помимо этого автоматон ёрзает на стуле и периодически сдувает пыль с карандаша. –Аллиграф – это самый сложный автоматон, завершённый в 1772 году и состоящий из 6000 деталей. Он может писать текст, состоящий из 40 букв. Текст закодирован на колесе и буквы выбираются последовательно друг за другом. Мальчик использует гусиное перо, которое он периодически макает в чернильницу, при этом встряхивает перо, чтобы предотвратить кляксы. Глаза атоматона двигаются вслед за текстом, и голова поворачивается к чернильнице, когда он макает в неё перо.
Корнелиус Дреббель – знаменитый голландский ученый изобрел в начале XVII в. инкубатор для цыплят, который оснастил ртутным термостатом, что давало возможность поддерживать постоянную температуру в инкубаторе. (Дреббель известен также как создатель одной из первых подводных лодок и изобретатель мощного микроскопа.) Французский физик и математик Дени Папен (Denis Papin), ассистент Гюйгенса, построил одну из первых паровых машин, паровой котел которой был оснащен предохранительным клапаном. Регулируя положения груза, можно было задавать предельное давление сброса пара из котла. До сих пор все паровые котлы оснащаются подобными клапанами.
Автоматы в допетровской Руси
– у Ивана Грозного (1530 – 1584 гг.) был механический автомат-слуга – «железный мужик». Купец Йохан Вем в своих дневниках приводит следующие сведения: «Побил железный мужик на потеху пировавшим царского медведя, и бежал медведь от него в ранах и ссадинах». Кроме того, автомат умел прислуживать гостям за столом: «Железный мужик на удивление всем подносил царю чашу с вином, кланялся гостям и что-то напевал на этом невыносимом русском языке, который мне так никогда и не поддался». Другой купец писал: «Железный мужик прислуживает царю за столом, подает ему при ошеломленных этим зрелищем гостях кафтан, метет метлой двор. Когда царю возразили, что вещь эта не искусством мастера сотворенная, царь сначала осерчал. Но выпив кубок мальвазии, кликнул трёх людей мастерового вида, одетых по-боярски, и что-то им приказал. Те открыли спрятанные под одёжей железного мужика крышки, в нём оказались шестерни и пружины, двигавшие руки, ноги и голову. Гости с перепугу протрезвели, а русский царь прихвастнул, будто такие слуги были на Руси ещё века два-три назад»
– У царя Алексея Михайловича (1629 – 1676 гг.) в Коломенском дворце по разные стороны от трона стояла пара механических львов, способных копировать некоторые движения настоящих животных: Механизмы рыкающих львов были изготовлены в 1673 году часовым мастером Оружейной палаты Петром Высоцким. Они, как живые, рыкали, двигали глазами, зияли устами. Медные туловища оклеены были под львиную стать бараньими кожами. Механика, издававшая «львово рыканье» и приводившая в движение их пасти и очи, помещалась рядом, в особом чулане, где устроен был стан с мехами и пружинами. Таким образом, ранний этап развития автоматизации вплоть до широкого внедрения паровых машин отличается тем, что первые автоматы, как правило, работали по жесткому алгоритму и использовались не для утилитарных или производственных целей, а для богослужения или развлечений. Труд человека был дешев, что делало применение сложных автоматических механизмов нерентабельным.
Чрезвычайно большое влияние на развитие научно-технического прогресса оказали создатели текстильных машин. По сути дела в текстильной промышленности появились первые сложные машины-автоматы технологического назначения. |
Например, механик Жак де Вокансон (Jacques de Vaucanson) в 1739 г. создал утку, принимающую пищу.