Оценки энергоемкости технологического процесса

 

ТП машиностроения требуют определенных затрат энергии для своего выполнения.

Для наиболее распространенных методов обработки заготовок уровень ТП по энергоемкости У_э можно рассчитать по формуле (1.131)

, (1.131)

где У_эор (1.132), У_эод, У_это – уровни ТП по энергоемкости при обработке заготовок резанием, давлением (поверхностным пластическим деформированием) и термообработкой. Если какой-либо из перечисленных методов обработки в ТП отсутствует, то находят среднее арифметическое значение из уровней качества по оставшимся методам.

При работе на металлорежущих станках обычно затрачивается электроэнергия уровень ТП по затратам, которой можно рассчитать по формуле (1.132)

, (1.132)

где j = 1… m _ор – количество технологических операций обработки заготовок резанием в ТП;

i = 1… n _ор – количество технологических переходов в j -ой обработки заготовок резанием;

(1.133) – коэффициент уровня качества по затратам электроэнергии на выполнение i -го технологического перехода при обработке резанием i -ой поверхности на j -ой технологической операции обработки детали f -ой партии.

, (1.133)

где , – затраты электроэнергии при выполнении i -го технологического перехода обработки резанием по базовому и сравниваемому вариантам, рассчитываемые по общей формуле (1.134)

, (1.134)

где N _y – Установленная мощность главного двигателя станка, кВт;

k_N (1.135), k _вр (1.136) – коэффициенты загрузки двигателей станка по мощности и времени;

k _од – коэффициент одновременности работы всех двигателей станка;

k _w – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети завода;

h – коэффициент полезного действия привода станка;

Т _ор – основное время обработки резанием на технологическом переходе, выбираемое из операционной карты.

, (1.135)

где N _эф (1.147) – эффективная мощность, затрачиваемая на резание на технологическом переходе

, (1.136)

где ГР – группа ремонтной сложности станка, средняя по электрической, механической и электронной частям

, кВт, (1.137)

где P_z – окружная составляющая силы резания, кг;

V – скорость резания, м/мин, выбираемая из операционной карты.

Для технологического перехода токарной обработки составляющая силы резания P_z определяется по формуле (1.138)

, (1.138)

где t, S, V – глубина (мм), подача (мм/об) скорость резания (м/мин);

, , , – коэффициенты и показатели степени, зависящие от условий резания;

– произведение коэффициентов, учитывающих условия обработки;

l = 1… р – количество коэффициентов k_l, каждый из которых учитывает определенное условие резания.

Уровень ТП по энергоемкости при обработке заготовки поверхностным пластическим деформированием, например, обкатыванием роликами, У_кэод можно рассчитать по формуле (1.139)

, (1.139)

где j = 1… m _од – количество технологических операций обработки заготовок давлением – поверхностным пластическим деформированием (ППД);

i = 1… n _ор – количество технологических переходов обработки заготовок ППД;

(1.140) – коэффициент уровня качества по затратам электроэнергии на выполнение i -го технологического перехода при обработке давлением i -ой поверхности на j -ой технологической операции обработки детали f -ой партии.

, (1.140)

где , – затраты электроэнергии при выполнении i -го технологического перехода обработки давлением по базовому и сравниваемому вариантам, рассчитываемые по общей формуле (1.141)

, (1.141)

где Т _од – основное время обработки давлением, выбираемое из операционной карты. Обозначения остальных составляющих такое же как и в формуле (1.134).

Коэффициент загрузки оборудования по мощности k_N рассчитывается по формуле (1.142)

, (1.142)

где (1.143) – эффективная мощность, затрачиваемая на обработку давлением.

, кВт, (1.143)

где P – усилие прижима деформирующего элемента, например, ролика к обрабатываемой поверхности;

f _тр – коэффициент трения ролика по обрабатываемой поверхности;

V – скорость вращения заготовки, м/мин.

Уровень ТП по энергоемкости при термообработке заготовок можно рассчитывать по формуле (1.144)

, (1.144)

где j = 1… m _то – количество технологических операций термообработки заготовок;

(1.145) – коэффициент уровня качества по затратам электроэнергии при термообработке в электропечах на j -ой технологической операции при обработки f -ой партии деталей.

, (1.145)

где , – затраты электроэнергии при выполнении j -ой технологической операции термообработки по базовому и сравниваемому вариантам, рассчитываемые по общей формуле (1.146)

, (1.146)

где Т _от – основное время термообработки, выбранное из операционной карты, обозначения остальных элементов те же, что и формуле (1.36) Значения коэффициентов k_N, k _вр, k _од, k _w выбираются из справочника.