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:

[e-mail]

tel. [phone]

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)