авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

«В.Г. МОКРОЗУБ РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Горизонтальный И/ИЛИ Хранение {fa} И Корпус.Объём = 5 – 100 м И Аппарат.Высота = Ограниченная_величина Обечайка.Тип = 2. Pрасч –0,07 МПа С_рёбрами Корпус.Ориентация = Вертикальный Днище_нижнее.Тип = 3.

И Среда.Состояние = Коническое Сыпучий_материал Корпус.Ориентация = Вертикальный Днище_нижнее.Тип = 4.

И Среда.Состояние = Вязкая_суспензия_ Коническое (дрожжи, зерно с водой) И Выгрузка.Тип = Самотёк 5. Корпус.Ориентация = Вертикальный Днище_нижнее.Тип = И Теплообм_устр.Тип {Каналы, Коническое С_анкерными_трубами, С_отбортовками, Пуклеванное} И Теплообм_устр.Расположение = На_днище хранение {fa} 6. Днище_нижнее.Тип = Плоское И/ИЛИ сбор {fa} И Корпус.Объём 30 м И Давление в корпусе.Значение = Атмосферное ИЛИ Небольшое_ (–0,002... + 0,005 МПа) Корпус.Диаметр 1,0 м 7. Днище_нижнее.Тип = И Корпус. Диаметр 3,5 м3 Плосковыпуклое И Давление_в_корпусе. Значение = Атмосферное И Корпус.Объём 30 м Корпус.Диаметр 1,0 м 8. Днище_нижнее.Тип = И Давление_в_корпусе.Значение Торосферическое_тип_А = 0,7 МПа Корпус.Диаметр 1,0 м 9. Днище_нижнее.тип = И Давление_в_корпусе.Значение Торосферическое_тип_С = 0,7 МПа ИЛИ Вакуум 10. Корпус.Ориентация = Горизонтальный Днище.Тип = И Корпус.Диаметр 1,0 м3 и 3,5 м3 Плосковыпуклое И Давление_в_корпусе.Значение = Атмосферное ИЛИ Небольшое_ (–0,002... + 0,005 МПа) 11. Корпус.Ориентация = Горизонтальный Опоры.Тип = Седловые 12. Корпус.Ориентация = Вертикальльный Опоры.Тип = Лапы И Способ_установки = Меж ду_этажами ИЛИ На_раме 13. Корпус.Ориентация = Вертикальльный Опоры.Тип = Стойки И Способ_установки = На_фундаменте 14. Корпус.Ориентация = Вертикальльный Опоры.Тип = Юбка И Место_установки = На_улице И Н/D 15. Опоры.Тип = Юбка Корпус.Ориентация = Верти кальный И Аппарат.Масса = Большая 16. Перемешивание.Интенсивность Перемешивающее_ = устройство. Тип = Небольшая_(медленное пере- Барботер мешивание) И Рабо чая_среда.Взаимодействие_ с_воздухом = Нет И Рабочая_среда.Вязкость 0,2 кг/(м с) 17. Перемешивание.Эффективность Перемешивающее_ = устройство. Тип = Небольшая_(диспергирование Барботер грубое) И Рабочая_ сре да.Взаимодействие_ с_воздухом = Нет И Рабочая_среда.Вязкость 0,2 кг/(м с) 18. Перемешивание.Эффективность Перемешивающее_ = устройство. Тип = небольшая (диспергирование Барботер И грубое) И Рабо- Теплоноситель. Тип = чая_Среда.Смешение_ Острый_пар с_водой = Допускается И Рабочая_среда.Вязкость = 0,2 кг/(м с) И Нагрев {fa} 19. Рабочая_среда.Вязкость 0,01 Механическая_мешалка.

кг/(м с) И Рабо- Тип = Лопастная чая_среда.Твёрдая фаза.

Плотность = Небольшая И Рабочая_среда.Твёрдая фаза 5 % 20. Рабочая_среда.Вязкость 0,06 Механическая_мешалка.

кг/(м с) И Перемешив- Тип =Пропеллерная ние.Интенсивность = Высокая И Рабочая_среда.Твёрдая_фаза 10 % 21. Рабочая среда.Вязкость 1,0 Механическая мешалка.

кг/(м с) И Перемешива- Тип = Турбинная_открытая ние.Интенсивность = Высокая И Рабочая среда. Твёрдая фаза 60 % 22. Рабочая среда.Вязкость 5,0 Механическая мешалка.

кг/(м с) И Перемешива- Тип = Турбинная_закрытая ние.Интенсивность = Высокая И Рабочая среда. Твёрдая фаза 60 % 23. Рабочая_среда.Вязкость Механическая_ 0,01кг/(м с) мешалка.Тип = Рамная И Рабочая_среда.Твёрдая фаза.

Плотность = Небольшая И Рабочая_среда.Твёрдая фаза % И Рабочая_среда.Склонность_ к_налипанию_осадка = Есть 24. Рабочая_среда.Вязкость = Механическая_ Очень_большая мешалка.Тип = ИЛИ Рабочая_среда = Пастооб- Ленточная разный_ материал 25. Рабочая_среда = Газ + жидкость Механическая_ мешалка.Тип = Клетьевая Корпус.Объём = 1…50 м 26. Стойка.Тип = 1 И И Давление_в_корпусе.Значение Стойка. Исполнение = 0,6 МПа И Вал.Тип = Консольный (по ОСТ 26-01-109-85) И Эмалированное_покрытие = Отсутствует Корпус.Объём = 1…50 м 27. Стойка.Тип = 1 И И Давление_в_корпусе.Значение Стойка. Исполнение = 1,6 МПа И Вал.Тип = Консольный (по ОСТ 26-01-109-85) И Эмалированное_покрытие = Отсутствует Корпус.Объём = 1…50 м 28. Стойка.Тип = 1 И И Давление_в_корпусе.Значение Стойка. Исполнение = 0,6 МПа И Вал.Тип = Однопролёт- (по ОСТ 26-01-109-85) ный И Эмалированное_покрытие = Отсутствует Корпус.Объём = 1..50 м 29. Стойка.Тип = 1 И И Давление_в_корпусе.Значение Стойка. Исполнение = 1,6 МПа И Вал.Тип = Однопролёт- (по ОСТ 26-01-109-85) ный И Эмалированное_покрытие = Отсутствует Корпус.Объём = 0,25…2 м 30. Стойка.Тип = И Давление_в_корпусе.Значение И 1,6 МПа Стойка. Испол И Вал.Тип = Консольный нение = И Эмалированное_покрытие = (по ОСТ 26-01 Отсутствует 109-85) Корпус.Объём = 0,25...2 м 31. Стойка.Тип = И Давление_в_корпусе.Значение И 0,6 МПа Стойка. Испол И Вал.Тип = Консольный нение = И Эмалированное_покрытие = (по ОСТ 26-01 Отсутствует 109-85) 32. Вал.Тип = Консольный Стойка.Тип = И Эмалированное_покрытие = Есть или (по ОСТ 26-01 109-85) 33. Вал.Тип = Однопролётный Стойка.Тип = И Эмалированное_покрытие = Есть (по ОСТ 26-01 109-85) 34. Давление_в_корпусе.Значение 4 МПа Уплотнение.Тип И Вал.Частота_вращения 350 об/мин = Сальниковое И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопас ная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 3_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} 35. Давление_в_корпусе. Уплотнение.Тип Значение = Атмосферное = Манжетное И Температура +120 °С 5.3.3. Модель параметров элементов ёмкостного аппарата Модель параметров элементов ёмкостного аппарата содержит правила и зависимости Y b, Y pp, Y pe, некоторые из которых представлены в табл. 5.5.

5.5. Правила Y b, определяющие общие параметры аппарата № Если то Давление 0,07МПа 1. Аппарат.Группа = И Температура = Независимо И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 0,07МПа И Давление 2,5 МПа 2. Аппарат.Группа = И Температура + И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 2,5 МПа И Давление 5 МПа 3. Аппарат.Группа = И Температура + И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 4 МПа И Давление 5 МПа 4. Аппарат.Группа = И Температура – И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 5 МПа 5. Аппарат.Группа = И Температура = Независимо И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 0,07МПа И Давление 1,6 МПа 6. Аппарат.Группа = И Температура – И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 0,07МПа И Давление 1,6 МПа 7. Аппарат.Группа = И Температура +200 И Температура + И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 1.6МПа И Давление 2,5 МПа 8. Аппарат.Группа = И Температура + И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 2.5МПа И Давление 4 МПа 9. Аппарат.Группа = И Температура + И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 4 МПа И Давление 5 МПа 10. Аппарат.Группа = И Температура – 40 И Температура + И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 0,07 МПа И Давление 11. Аппарат.Группа = 1,6 МПа И Температура –20 И Температура + И Среда.Характер {Взрывоопасная, Пожароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 0,07 МПа 12. Аппарат.Группа = 5а И Температура = Независимо И Среда.Характер {Взрывоопасная, По жароопасная, 1_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 2_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007, 3_класс_опасности_по_ ГОСТ_12.1.007} Давление 0,07 МПа 13. Аппарат.Группа = 5б И Температура = Независимо И Среда.Характер {Взрывобезопасная, Пожаробезопасная, 4_класс_опасности_ по_ ГОСТ_12.1.007} 5.3.4. Модель позиционирования элементов ёмкостного аппарата в пространстве Модель позиционирования представляет собой ограничения расположение и взаимосвязь базовых геометрических параметров элементов (оси, рёбра, поверхности).



Так как модель позиционирования разработана на объектном уровне, базовые геометрические параметры определя ются для каждого класса функциональных и соединительных элементов ёмкостного аппарата независимо от таких пара метров, как тип элемента, его геометрические размеры, материал изготовления и др. На конкретном уровне абстрагиро вания, при фиксированном информационном состоянии элемента, каждый элемент наследует базовые геометрические параметры, определенные для соответствующего класса элементов на объектном уровне.

Разработанные примеры позиционирования типовых сборочных единиц также выполнены на объектном уровне, и, следовательно, универсальны по отношению к текущим значениям других параметров сопрягаемых элементов.

В табл. 5.6 приведены примеры определения базовых геометрических параметров для основных классов функцио нальных и соединительных элементов ёмкостного аппарата.

Примеры позиционирования основных типовых сборочных единиц представлены в табл. 5.7.

5.6. Примеры определения базовых геометрических параметров элементов Обозначение и Базовые наименование 3D-модель геометрические класса параметры элементов b b e11 обечайка e11.Os b e11.Gr b e11.Gr b e11.Gr b e11.Gr b b e12 днище e12.Os b e12.Gr b e12.Gr b e12.Gr b b e31 мешалка e31.Os b e31.Gr b e31.Gr Продолжение табл. 5. Обозначение и Базовые наименование 3D-модель геометрические класса параметры элементов b b e32 вал e32.Os b e32.Gr b e32.Gr b b e4 опора e4.Os b e4.Gr b e4.Gr b e4.Gr b b e5 стропо- e5.Gr вые устрой- b e5.Gr ства b e5.Gr b b e61 патрубок e61.Os b e61.Gr b e61.Gr Соединительные элементы s s e21 фланец e21.Os s e21.Gr s e21.Gr s e21.Gr 5.7. Примеры определения сопряжений при позиционировании элементов Сборка 3D-модель Сопряжения b b s b b e11 + e12 ( e1 ) e11.Gr1// e12.Gr Обечайка + b b e11.os1 e12.Os днище b b e11.Gr2// e12.Gr (сварное соединение) Сборка 3D-модель Сопряжения b b s b b e11 + e61 ( e1 ) e11.Gr1//[x] e61.Os Обечайка + b b e11.Os1[x] e61.Os патрубок b b e11.Gr2[x] e61.Gr (сварное [x] – параметр соединение) сопряжения, числовая величина b b b b e31 + e32 e31.Gr1// e32.Gr мешалка b b e31.Os1 e32.Os +вал b b e31.Gr2// e32.Gr (шпоночное соединение) b b s b b e11 + e4 ( e1 ) e11.Gr1//[x] e4.Gr Обечайка + b b e11.Gr2// e4.Gr опора b b e11.Gr3// e4.Gr (сварное соединение) b s s b s e11 + e21 ( e1 ) e11.Gr1// e21.Gr Обечайка + b s e11.Os1 e21.Os фланец b s e11.Gr2// e21.Gr (сварное соединение) Представленные в табл. 5.7 соотношения для определения взаимного расположения элементов разработаны на объ ектном уровне для элементов технологического оборудования и не зависят от таких параметров элементов, как их типы и геометрические размеры.

Для представления в памяти ЭВМ модели структуры ёмкостного аппарата и модели параметров ёмкостного аппара та разработано продукционно-фреймовое представление информации на объектном уровне.

5.4. Продукционно-фреймовое представление информации о ёмкостном аппарате Продукционно-фреймовое представление структуры и параметров элементов на объектном уровне абстрагирования, представленное на примере ёмкостного аппарата, разработано на основе принципов, изложенных во второй главе.

5.4.1. Продукционно-фреймовое представление модели структуры ёмкостного аппарата Продукционно-фреймовое представление модели структуры ёмкостного аппарата содержит множество фреймов FR s, описывающих структуру сложных элементов ёмкостного аппарата и множество SFR связей между фреймами.

Каждому сложному элементу ёмкостного аппарата соответствует фрейм с одноименным названием, слотами этого фрей ма являются составляющие его элементы. Значения слотов определяют наличие, тип, количество элементов.

Каждому слоту ставится в соответствие процедура, представляющая собой набор правил, позволяющих определить значение слота.

Примеры фреймов, описывающих структуру аппарата и его элементов представлены в табл. 5.8.

5.8. Фрейм «Аппарат_Структура»

№ Имя слота Процедура 1. Корпус.Наличие PR1,1 = {Y} Корпус.Количество PR1,2 = {Y} Корпус.Тип PR1,3 = {Y} 2. Перемешивающее_устройство.Наличие PR2,1 = {Y} Перемешивающее_устройство.Количество PR2,2 = {Y} Перемешивающее_устройство.Тип PR2,3 = {Y} 3. Теплообменное_устройство.Наличие PR3,1 = {Y} Теплообменное_устройство.Количество PR3,2 = {Y} Теплообменное_устройство.Тип PR3,3 = {Y} 4. Опоры.Наличие PR3,1 = {Y} Опоры.Количество PR3,2 = {Y} Опоры.Тип PR3,3 = {Y} 5. Строповые_устройства.Наличие PR3,1 = {Y} Строповые_устройства.Количество PR3,2 = {Y} Строповые_устройства.Тип PR3,3 = {Y} 6. Устройства_ввода/вывода.Наличие PR3,1 = {Y} Устройства_ввода/вывода.Количество PR3,2 = {Y} Устройства_ввода/вывода.Тип PR3,3 = {Y} 7. Теплоизоляция.Наличие PR3,1 = {Y} Теплоизоляция.Количество PR3,2 = {Y} Теплоизоляция.Тип PR3,3 = {Y} 8. Футеровка.Наличие PR3,1 = {Y} Футеровка.Количество PR3,2 = {Y} Футеровка.Тип PR3,3 = {Y} 9. Устройство_заземления.Наличие PR3,1 = {Y} Устройство_заземления.Количество PR3,2 = {Y} Устройство_заземления.Тип PR3,3 = {Y} 10. Другие_устройства.Наличие PR3,1 = {Y} Другие_устройства.Количество PR3,2 = {Y} Другие_устройства.Тип PR3,3 = {Y} Соединениe_корпус_+_перемешивающее_устройство.

11.

PR3,1 = {Y} Наличие Соединениe_корпус_+_перемешивающее_устройство.

PR3,2 = {Y} Количество Соединениe_корпус_+_перемешивающее_устройство.

PR3,3 = {Y} Тип Соединениe_корпус_+_теплообменное_устройство.

12.

PR3,1 = {Y} Наличие Соединениe_корпус_+_теплообменное_устройство.

PR3,2 = {Y} Количество Соединениe_корпус_+_теплообменное_устройство.

PR3,3 = {Y} Тип 13. Соединениe_корпус_+_опоры.Наличие PR3,1 = {Y} Соединениe_корпус_+_опоры.Количество PR3,2 = {Y} Соединениe_корпус_+_опоры.Тип PR3,3 = {Y} Соединениe_корпус_+_строповые_устройства.

14.

PR3,1 = {Y} Наличие Соединениe_корпус_+_строповые_устройства.

PR3,2 = {Y} Количество Соединениe_корпус_+_строповые_устройства.

PR3,3 = {Y} Тип Соединениe_корпус_+_устройства_ввода/вывода.

15.

PR3,1 = {Y} Наличие Соединениe_корпус_+_устройства_ввода/вывода.

PR3,2 = {Y} Количество Соединениe_корпус_+_устройства_ввода/вывода.





PR3,3 = {Y} Тип Соединениe_теплообменное_устройство_+_устройства_ 16.

PR3,1 = {Y} ввода/вывода.Наличие Соединениe_теплообменное_устройство_+_устройства_ PR3,2 = {Y} ввода/вывода.Количество Соединениe_теплообменное_устройство_+_устройства_ PR3,3 = {Y} ввода/вывода.Тип 5.9. Фрейм «Корпус_Структура»

№ Имя слота Процедура 1. Обечайка.Наличие PR1,1 = {Y} Обечайка.Количество PR1,2 = {Y} Обечайка.Тип PR1,3 = {Y} 2. Днище.Наличие PR2,1 = {Y} Днище.Количество PR2,2 = {Y} Днище.Тип PR2,3 = {Y} 3. Соединениe_обечайка_+_днище.Наличие PR3,1 = {Y} Соединениe_обечайка_+_днище.Количество PR3,2 = {Y} Соединениe_обечайка_+_днище.Тип PR3,3 = {Y} 5.10. Фрейм «Перемешивающее устройство_Структура»

№ Имя слота Процедура 1. Мотор-редуктор.Наличие PR1,1 = {Y} Мотор-редуктор.Количество PR1,2 = {Y} Мотор-редуктор.Тип PR1,3 = {Y} 2. Вал.Наличие PR2,1 = {Y} Вал.Количество PR2,2 = {Y} Вал.Тип PR2,3 = {Y} 3. Мешалка.Наличие PR2,1 = {Y} Мешалка.Количество PR2,2 = {Y} Мешалка.Тип PR2,3 = {Y} 4. Стойка.Наличие PR2,1 = {Y} Стойка.Количество PR2,2 = {Y} Стойка.Тип PR2,3 = {Y} 5. Соединениe_мотор-редуктор_+_вал.Наличие PR3,1 = {Y} Соединениe_мотор-редуктор_+_вал.Количество PR3,2 = {Y} Соединениe_мотор-редуктор_+_вал.Тип PR3,3 = {Y} 6. Соединениe_мешалка_+_вал.Наличие PR3,1 = {Y} Соединениe_мешалка_+_вал.Количество PR3,2 = {Y} Соединениe_мешалка_+_вал.Тип PR3,3 = {Y} 7. Соединениe_стойка_+_вал.Наличие PR3,1 = {Y} Соединениe_стойка_+_вал.Количество PR3,2 = {Y} Соединениe_стойка_+_вал.Тип PR3,3 = {Y} 8. Соединениe_мотор-редуктор_+_стойка.Наличие PR3,1 = {Y} Соединениe_мотор-редуктор_+_стойка.Количество PR3,2 = {Y} Соединениe_мотор-редуктор_+_стойка.Тип PR3,3 = {Y} Фреймы «Элемент_Структура» отображают структуру сборочных элементов. Остальные свойства сборочных эле ментов и свойства простых элементов (деталей) отображаются фреймами «Элемент_Параметры».

5.4.2. Продукционно-фреймовое представление модели параметров элементов емкостного аппарата Продукционно-фреймовое представление модели определения параметров содержит множество фреймов FRp, опи сывающих параметры элементов ёмкостного аппарата. Каждому элементу ёмкостного аппарата соответствует фрейм с одноименным названием, слотами которого являются его параметры. На конкретном уровне абстрагирования, при реше нии текущей задачи проектирования, значения слотов определяют текущее информационное состояние параметров эле ментов.

На рис. 5.4 представлен фрагмент продукционно-фреймового представления элементов ёмкостного аппарата.

Процедура, определяющая значение слота может состоять из набора правил и зависимостей или являться подсисте мой, выполняющей какой-либо завершенный этап проектирования. Примерами могут служить подсистемы гидродинами ческого расчёта, тепловых расчётов, механических расчётов. Ниже рассмотрена подсистема механических расчётов тех нологического оборудования.

Рис. 5.4. Фрагмент продукционно-фреймового представления элементов ёмкостного аппарата 5.5. Подсистема механических расчётов Одним из важнейших условий при проектировании ёмкостного оборудования является его способность воспринимать нагрузки, обусловленные параметрами проводимого в нем технологического процесса и условиями его взаимодействия с внешней средой. Способность сохранять прочность, жёсткость, устойчивость под влиянием различных нагрузок определя ется, как правило, такими параметрами нагруженных элементов, как толщины стенок обечаек и днищ, диаметры резьбы болта, толщина тарелки фланца, диаметр вала перемешивающего устройства, другие геометрические параметры, а также механические характеристики материала изготовления.

Такие параметры принято определять при помощи механических расчётов, которые являются одной из обязательных составляющих проекта технологического оборудования. Они представляют собой систему, основой которой служат стан дарты, руководящие и др. документы, в которых представлены методики расчёта отдельных элементов и сборочных единиц.

Модуль механических расчётов информационной системы автоматизированного проектирования технологического оборудования должен самостоятельно по исходным данным определить для каких элементов проектируемого аппарата какие расчёты необходимо провести. Структура двухуровневой системы механических расчётов технологического обо рудования представлена на рис. 5.5.

Функциями модулей нижнего уровня является проведение расчёта определённого элемента оборудования в соответ ствии с заданной методикой. Функции управляющей программы:

– на основании множества исходных данных определить, какие элементы необходимо рассчитать;

– какие расчёты для этих элементов необходимо провести;

– определить последовательность проведения расчётов;

– вызвать соответствующие модули нижнего уровня, передать в них необходимые исходные данные и принять ре зультаты работы.

Рис. 5.5. Структура системы механических расчётов Рис. 5.6. Представление системы прочностных расчётов Система прочностных расчётов технологического оборудования (рис. 5.6) представлена при помощи двудольного графа G = (V, R), где V = (V p, V e) – множество вершин графа: V p = { vip } – множество вершин, представляющих собой нагрузки, действующие на аппарат, V e = { vie } – множество вершин, представляющих собой элементы ёмкостного аппарата;

R = {r} – множество рёбер, указывающих, на какие элементы воздействуют те или иные нагрузки.

Рёбра графа имеют окраску. Окраска рёбер указывает, обеспечение каких критериев работоспособности для каждого из элементов необходимо. По сути, эти рёбра и определяют необходимые прочностные расчёты.

Под термином «нагрузка» здесь подразумевается какое-либо одно воздействие на аппарат (например, внутреннее давление в корпусе) или совокупность совместно действующих нагрузок (например, воздействие на штуцер комплекса внешних усилий от присоединенного трубопровода).

5.11. Граф системы прочностных расчётов ёмкостного оборудования Go = (Vо, Rо), (Vо = ( Vоp, Vоe ) p Vо_1 внутреннее давление в корпусе p Vо_2 разрежение в корпусе p Vо_3 внутреннее давление в рубашке Vоp = p Vо_4 внутреннее давление в змеевике p Vо_5 вес p Vо_6 ветровая нагрузка p Vо_7 сейсмическая нагрузка p Vо_8 внешний изгибающий момент Vоp = Vо_ p внешняя осевая сила p Vо_10 локальные нагрузки от присоединяемых трубопроводов p Vо_11 крутящий момент Vоe = e Vо_1 обечайка корпуса e Vо_2 днище 1 корпуса e Vо_3 днище 2 корпуса e Vо_4 обечайка рубашки e Vо_5 днище рубашки e Vо_6 соединение рубашки с корпусом e Vо_7 каналы e Vо_8 обечайка в месте присоединения опор и между ними e Vо_9 днище в месте присоединения опор e Vо_10 обечайка в месте присоединения строповых устройств e Vо_11 днище в месте присоединения строповых устройств e Vо_12 обечайка рубашки в месте присоединения опор e Vо_13 днище рубашки в месте присоединения опор обечайка рубашки в месте присоединения строповых e Vо_ устройств днище рубашки в месте присоединения строповых e Vо_ устройств e Vо_16 фланцевые соединения Vоe = e Vо_17 юбочная опора e Vо_18 места присоединения штуцеров e Vо_19 другие места приложения локальных нагрузок e Vо_20 вал перемешивающего устройства 5.12. Множество возможных значений окраски рёбер r C_ 1 прочность r C_ 2 устойчивость r C_ 3 герметичность r C= r C_ 4 жёсткость r C_ 5 виброустойчивость r C_ 6 циклическая прочность Матрица смежности окрашенного графа Go, представленная в табл. 5.13, показывает, какие нагрузки действуют на эле менты и критерии работоспособности, которые необходимо обеспечить. Обрабатывая матрицу смежности, управляющая программа определяет, какие элементы необходимо рассчитать и какие расчёты для этих элементов необходимо провес ти.

5.13. Матрица смежности окрашенного графа Go p p p p p p p p p p p Vо_1 Vо_1 Vо_1 Vо_1 Vо_1 Vо_1 Vо_1 Vо_1 Vо_1 Vо_1 Vо_ e Vо_1 1 1, 2 1, 2 0 0 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 0 e Vо_2 1 1, 2 1, 2 0 0 0 1, 2 1, 2 1, 2 0 e Vо_3 1 1, 2 1, 2 0 0 0 1, 2 1, 2 1, 2 0 e Vо_4 0 0 1 0 0 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 0 e Vо_5 0 0 1 0 0 0 1, 2 1, 2 1, 2 0 e Vо_6 0 0 1 0 0 0 1, 2 0 1 0 e Vо_7 1 1 1 1 0 0 1, 2 0 0 0 e Vо_8 1 1, 2 0 0 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 0 e Vо_9 1 1, 2 0 0 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 0 e Vо_10 0 0 0 0 1, 2 0 0 0 0 0 e Vо_11 0 0 0 0 1, 2 0 0 0 0 0 e Vо_12 0 0 1 0 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 0 e Vо_13 0 0 1 0 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 0 e Vо_14 0 0 0 0 0 0 1, 2 0 0 0 e Vо_15 0 0 0 0 0 0 1, 2 0 0 0 e Vо_16 1, 3, 4 1, 3, 4 1, 3, 4 1, 3, 4 0 1, 3, 4 1, 3, 4 1, 3, 4 1, 3, 4 1, 3, 4 e Vо_17 0 0 0 0 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 0 e Vо_18 1 1, 2 1 0 0 0 1, 2 0 0 1, 2 e Vо_19 1 1, 2 1 0 0 0 1, 2 0 0 1, 2 1, 4, e Vо_20 0 0 0 0 0 0 1, 2 0 0 5, 5.6. Способы представления структуры изделия в реляционной базе данных Основными элементами информационного пространства машиностроительного предприятия являются изделия (дета ли, сборочные единицы, стандартные, покупные), материалы, из которых изготавливаются изделия и подразделения. ЕR – диаграмма этих элементов представлена рис. 5.7.

В таблице «Изделия_и_материалы» находятся как записи изделий (сборочные единицы, детали, стандартные изде лия, покупные), так и записи о материалах, из которых эти изделия изготавливаются, в том числе и вспомогательные ма териалы (материалы на сварку, термообработку и другие). Объединение изделий и материалов в одной таблице позволяет для них иметь уникальный ID, что облегчает дальнейшее использование данных в задачах складского учёта, расчёта се бестоимости и другие так как, например, в документах прихода не различаются изделия и материалы.

Далее таблица «Изделия_и_материалы» разбивается на таблицы «Изделия» и «Материалы», которые и содержат ос новную информацию. Поле «Способ_ввода_размера_заготовки» в таблице «Материалы» определяет дальнейший интер фейс при вводе размера заготовки для детали. Например, заготовка из круга определяется длиной, заготовка из листа – длиной и шириной. Существуют следующие способы ввода: длина, длина-ширина, длина-ширина-высота, площадь, объ ём, масса, штуки.

Таблица «Маршруты_изготовления» содержит для каждой детали или сборочной единицы наименование маршрутов с весовыми коэффициентами предпочтения, например, если маршрут используется по умолчанию, то его весовой коэф фициент предпочтения равен единице, для остальных маршрутов может быть ноль.

Рис. 5.7. ER диаграмма основных элементов информационного пространства предприятия Таблица «Позиции маршрутов» для каждого маршрута задает перечень подразделений, через которые проходит деталь или сборочная единица.

Таблица «Заготовки_детали» для каждой детали задаёт несколько возможных заготовок и их размеры.

Классический способ представления спецификации. ER-модель базы данных, когда для каждой сборочной единицы составляется своя спецификация состоит из таблицы изделий и таблицы спецификаций (рис. 5.8). Таблица изделий содер жит сборочные единицы и детали, как покупные, так и изготавливаемые на предприятии. В таблице спецификаций поле «ID_изделия_родителя» представляет изделие, для которого составлена спецификация (куда входит изделие потомок), «количество» – определяет число входящих изделий.

Рис. 5.8. ЕR-модель классической базы спецификаций Групповая спецификация. Если номенклатура типоразмеров изделий, выпускаемых предприятием большая, и изде лия сгруппированы по типам, причем изделия каждого типа имеют множество одинаковых деталей, то с целью уменьше ния объёма информации составляется групповая спецификация. В групповой спецификации имеется список деталей и сборочных единиц, входящих во все изделия группы (постоянные детали), и список деталей и сборочных единиц, входя щих в отдельное изделие группы (переменные детали). Например, если в группу входит 10 изделий, каждое из которых содержит 100 деталей, причем 90 деталей входят во все изделия, то общее количество записей – 190. При составлении спецификации на каждое изделие общее количество записей в этом случае – 1000.

ER-модель базы данных для групповой спецификации представлена на рис. 5.9. Здесь таблица «Групповые специ фикации» содержит типы изделий, например, Насос НПЦ-32, Редуктор МРВ-2. Таблица «Изделия спецификации» содер жит конкретные изделия, входящие в группу, заданную полем «ID_Групповой_спецификации». Для насоса НПЦ-32 – это исполнения НПЦ.00.000, НПЦ.00.000-01, НПЦ.00.000-02, НПЦ.00.000-03 и т.д. Таблица «Содержание_спецификации»

содержит перечень деталей и сборочных единиц, из которых состоят изделия из таблицы «Изделия_спецификаций». Если поле «ID_Изделия_родителя» не определено или ноль, то деталь постоянная, в противном случае деталь принадлежит изделию, заданному этим полем.

Рис. 5.9. ЕR-модель базы данных групповых спецификаций Групповая спецификация с полем принадлежности. Рассмотренный способ составления групповой спецификации эффективен тогда, когда число изделий группы небольшое. Если, например, число изделий группы 100 и каждое изделие состоит из 100 деталей, и 90 деталей постоянных, то общее число записей групповой спецификации 1090. Между тем, оставшиеся переменные детали могут встречаться в нескольких изделиях. Например, для группы изделий, имеющих кон структорское обозначение 700.100.01, 700.100.02,..., 700.100.50, 700.200.01, 700.200.02, …,700.200.50, групповая специ фикация может иметь следующий вид (табл. 5.14).

5.14. Групповая спецификация Обозначение Наименование Количество По стоянные детали 700.400.01 Шестерня 700.500.00 Хвостовик … … … Переменные детали Детали, входящие в изделия 700.100.01, 700.100.02, …, 700.100. 700.300.01 Крышка 700.310.01 Прокладка … … … Детали, входящие в изделия 700.100.11, 700.100.12, …, 700.100. 700.300.02 Крышка 700.310.02 Прокладка … … … В автоматизированной системе подготовки конструкторской документации предлагается в стандартную специфика цию добавить новую графу, которая будет определять принадлежность детали к тому или иному изделию. Запись в эту графу производится по следующим правилам.

Сначала каждой лексеме обозначения изделия даются имена. Например Z1, Z2 и т.д. Тогда обозначения изделий 700.100.01, 700.100.02, …, 700.100.50 записываются как Z1.Z2.Z3. Соответственно запись «0 Z3 11 и Z2 = 100» обо значает изделия, у которых второе поле обозначения – 100, а третье больше нуля и меньше 11, т.е. изделия 700.100.01, 700.100.02, …, 700.100.10. Запись «Z3 = 11 или Z3 = 15» обозначает изделия 700.100.11, 700.100.15, 700.200.11, 700.200.15. Таким образом, спецификация, представленная выше, примет вид (табл. 5.15).

5.15. Групповая спецификация с графой принадлежности Обозначение Наименование Количество Принадлежность 700.400.01 Шестерня 2 Постоянная 700.500.00 Хвостовик 1 Постоянная … … … … 700.300.01 Крышка 1 0 Z3 11 и Z2 = 700.310.01 Прокладка 2 0 Z3 11 и Z2 = … … … … 700.300.02 Крышка 1 10 Z3 21 и Z2 = 700.310.02 Прокладка 2 10 Z3 21 и Z2 = … … … … На первый взгляд, составление спецификации в таком виде может показаться трудоёмким, однако эта спецификация не предназначена для ручного ввода. Ввод поля принадлежности в автоматизированной системе при наличии операции копирования или ввода по шаблону осуществляется нажатием всего одной клавиши. ЕR-модель базы данных в этом слу чае принимает вид, представленный на рис. 5.10.

Рис. 5.10. ЕR-диаграмма спецификации с полем принадлежности Рис. 5.11. ЕR-диаграмма групповой спецификации с полем принадлежности и вторичной спецификацией Спецификация изделия в АСУП используется в алгоритмах разузлования при нормировании материалов, планиро вании работы цехов и т.д. Недостатком предложенного способа задания спецификации является необходимость обраба тывать текстовую строку поля принадлежности, что, несомненно, увеличит время работы алгоритма разузлования. Для больших изделий (с числом деталей несколько тысяч) можно использовать дополнительно таблицу «Вторичные специ фикации» (рис. 5.11).

Записи этой таблицы создаются программно из таблиц «Содержание спецификаций» и «Изделия спецификаций»

при вводе (удалении, редактировании) записей в таблицу «Содержание спецификаций». Таблица «Вторичные специфи кации» содержит ID_Изделия_родителя и алгоритм разузлования может быть применен к ней. Поле ID_Содержание_спецификаций позволяет поддерживать таблицу «Вторичные спецификации» через таблицу «Содержа ние спецификаций».

Спецификации с взаимозаменяемыми деталями. В конструкции изделия достаточно часто на одну позицию специ фикации закладывается несколько взаимозаменяемых деталей, которые могут влиять и на другие позиции дерева изделий.

Обозначение изделия при этом не изменяется, а выбор конкретной детали при выполнении заказа для таких позиций может осуществляться диспетчерскими службами предприятия на основании имеющегося задела, остатков на складе (например, покупных комплектующих) и др. При этом условия взаимодействия таких переменных позиций задаются конструктором.

На рисунке 5.12 представлено дерево изделия, в котором Aijk – деталь или сборочная единица i -й спецификации j -й пози ции;

k – номер варианта детали для позиций с взаимозаменяемыми деталями. Условия взаимозаменяемости следующие:

0 1 если A41, то A31 и A11 ;

А 0 А41 или A 0 А А А 1 1 1 А31 или A32 A2 А11 или A A1 A Рис. 5.12. Дерево изделия с взаимозаменяемыми деталями 0 1 если A42, то A32 и A12. Другие варианты исключены. Здесь сначала задаются детали верхнего уровня, но не исключается 2 2 2 2 1 и вариант, когда сначала задаются детали нижнего уровня A11 и A21 или A12 и A22 и по ним выбираются A41 или A42.

Для представления и обработки (разузлования) подобных спецификаций может быть использована структура, пред ставленная на рис. 5.13.

В таблице «Содержание_спецификаций» поле «Признак вариативности» принимает значение 0, если позиция спе цификации не имеет взаимозаменяемых деталей, и 1 в противном случае. Если поле «Признак вариативности» имеет зна чение 0, то поле «ID_Изделия» однозначно определяет позицию спецификации. Если поле «Признак вариативности»

имеет значение 1, то поле «ID_Изделия» не определено или определяет изделие, используемое по умолчанию.

Таблица «Варианты_позиций» для одной позиции спецификации определяет несколько возможных значений. Выбор одного значения осуществляется с помощью поля «Условия применения», которое содержит логическое выражение, оп 1 ределяющее применение конкретного изделия. Например, для позиции A3 (рис. 5.12) могут использоваться А31 или A32, 1 0 причем А31 используется, когда в позиции A4 используется A41. В этом случае в таблице «Варианты_позиций» для по зиции A3 будет две записи.

Рис. 5.13. ER-диаграмма спецификаций с взаимозаменяемыми деталями Вопросы для самопроверки 1. Основные элементы ёмкостных аппаратов.

2. Представление структуры ёмкостного аппарата в виде графа.

3. Представление структуры ёмкостного аппарата в виде И-ИЛИ леса.

4. Основные элементы информационно-логической модели ёмкостного аппарата.

5. Модели параметров элементов ёмкостного аппарата.

6. Модель позиционирования элементов ёмкостного аппарата.

7. Подсистема механических расчётов ёмкостного аппарата.

8. Способы представления структуры изделия в реляционной базе данных.

6. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ 6.1. Структура системы Автоматизированная информационная интеллектуальная система (АИИС) для проектирования технологического оборудования базируется на процедурной модели процесса проектирования и информационно-логической модели проек тируемого объекта и реализует следующие интеллектуальные функции:

– определение на основании данных технического задания структуры проектируемого объекта;

– определение параметров элементов проектируемого объекта;

– создание сборочных чертежей на основе автоматического позиционирования элементов в пространстве.

Базовые компоненты АИИС: математическое обеспечение, программное обеспечение, информационное обеспечение и информационные базы представлены на рис. 6.1.

Структура программного обеспечения и информационных баз АИИС представлена на рис. 6.2. Программное обес печение системы состоит из управляющей программы, реализующей процедурную модель (FM), представленную в раз деле 2, отдельных исполнительных модулей, выполняющих конкретные задачи проектирования и необходимых при про ектировании баз данных и баз знаний.

Управляющая программа в автоматизированном режиме вызывает модуль, выполняющий определенный этап про ектирования. Лицо, принимающее решения (ЛПР), которыми являются конструктор и технолог имеет возможность кор ректировки результатов работы системы на различных этапах проектирования.

Обмен данными между модулями осуществляется при помощи информационных баз, включающих в себя базы дан ных свойств веществ и конструкционных материалов, стандартных элементов, 3D параметрических элементов и 2D па раметрических чертежей, результаты работы отдельных модулей (база проекта) и базу правил (в представленной работе правила и зависимости Y e, Y t, Y k, Y s, Y b, Y pp, Y pe, Y r, описанные в разделе 3).

Рис. 6.1. Базовые компоненты АИИС для проектирования технологического оборудования Рис. 6.2. Структура программного и информационного обеспечения автоматизированной информационной интеллектуальной системы для проектирования технологического оборудования База данных системы автоматизированного проектирования емкостного оборудования BD = {BV, BM, BSi} содер жит:

BV – база веществ, представляет собой двойку BV = {BVN, BVS}, где BVN – множество наименований веществ;

BVS – множество их свойств.

BVS = {BVS1, BVS2, BVS3}, где BVS1 – химические свойства веществ, например, химический состав, коррозионная активность, взаимодействие с водой, воздухом и др.;

BVS2 – физические свойства (агрегатное состояние, плотность, вяз кость и др.);

BVS3 – другие свойства, например, такие как склонность к налипанию осадка.

BM – база конструкционных материалов. BM = {BMN, BMS, BMP, BMPS}, где BMN – множество наименований конст рукционных материалов;

BMS = {BMS1, BMS2, BMS3} – множество свойств конструкционных материалов, где BMS1 – множество химических свойств материалов;

BMS2 – множество физических свойств;

BMS3 – механические характеристики.

BMP – множество состояний поставки для каждого из BMN.

BMPS – множество свойств для каждого BMP. BMPS = {BMPS1, BMPS2, BMPS3}, где BMPS1 – геометрические ха рактеристики материала (толщина, ширина и длина листа, размеры поковки, шероховатость поверхности и др.);

BMPS2 – механические характеристики материала;

BMPS3 – состояние материала (термообработанное, нормализованное, нагарто ванное, травленое и др.).

BSi – база стандартных изделий BSI = {RBSi, TBSi, GBSi} включает: RBSi – реляционную базу стандартных изде лий;

TBSi – текстовые документы (паспорт, инструкции по технике безопасности);

GBSi – графическую информацию, включая 3D модели стандартных элементов технологического оборудования.

Методологическая основа реляционной базы стандартных изделий (RBSi) характеризуется выражением «Объект свойство-значение». RBSi представляет собой двойку: RBSi = {Si, S}, где Si – единицы стандартных изделий;

S = {S1, S2, S3} – свойства (характеристики) стандартных изделий;

S1 = {s1} – общие свойства (наименование, тип, типоразмер);

S2 = {s2} – технические характеристики (мощность, число оборотов мотор-редуктора, грузоподъемность подшипника, допус каемая нагрузка на опору), S3 = {s3} – конструкционные параметры (геометрические размеры, материал) 6.2. Элементы автоматизированной информационной интеллектуальной системы для проектирования технологиче ского оборудования Ниже представлено описание некоторых элементов АИИС РИК-ХИМ, разрабатываемой в Тамбовском государствен ном техническом университете на кафедре «Автоматизированное проектирование технологического оборудования».

Разработаны следующие элементы АИИС проектирования технологического оборудования:

прототипы экспертных систем: определения структуры ёмкостного аппарата, выбора типа и исполнения стойки и типа уплотнительного устройства привода ёмкостного аппарата;

база параметрических 3D моделей элементов технологического оборудования.

программы и электронные книги механических расчетов элементов технологического оборудования и программа гидромеханического расчёта вертикальных аппаратов с перемешивающими устройствами, выполненные в соответствии с действующей нормативной документацией;

база типоразмеров стандартных изделий, включающая: крепёжные изделия, подшипники качения, фланцы для сосудов и аппаратов, прокладки для фланцев сосудов и аппаратов, фланцы для трубопроводов, рубашки сосудов и аппа ратов, обечайки и днища ёмкостных аппаратов, мешалки ёмкостных аппаратов, опорные и строповые элементы, уплотне ния валов аппаратов с перемешивающими устройствами, соединительные устройства валов аппаратов с перемешиваю щими устройствами, стойки вертикальных приводов аппаратов с перемешивающими устройствами;

база свойств материалов.

Прототипы экспертных систем. Разработаны прототипы экспертных систем: экспертная система определения структуры ёмкостного аппарата, экспертная система выбора типа и исполнения стойки и типа уплотнительного устройства привода ёмкостного аппарата. Прототипы экспертных систем основаны на правилах вида IF/THEN, содержащихся в модели структуры и модели параметров ёмкостного аппарата, приведенных в главе 3.

Экспертные системы созданы на базе оболочки Exsys CORVID и в дальнейшем генерируются в HTML страницы.

Программа расчёта валов перемешивающих устройств [22]. Программа предназначена для расчёта на виброустой чивость, жёсткость, прочность и усталостную прочность вертикальных валов перемешивающих устройств, применяемых в аппаратах по ГОСТ 20680–75 или вертикальных жёстких валов перемешивающих устройств горизонтальных аппаратов. Расчёт производится в соответствии с РД РТМ 26-01-72–82 «Валы вертикальные ёмкостных аппаратов с перемешивающими устрой ствами. Методы расчёта» для гибких и жёстких консольных и однопролетных валов постоянного и переменного сечения, уста новленных по центру или эксцентрично относительно оси аппарата, с учётом или без учёта гидродинамической силы.

Основными результатами расчёта являются:

значение диаметра поперечного сечения валов постоянного сечения, удовлетворяющего условию виброустойчи вости;

проверка выполнения условий виброустойчивости, жёсткости и прочности для валов постоянного и переменного сечения;

построение эпюр динамических отклонений оси вала;

построение эпюр изгибающих и крутящих моментов вдоль оси вала;

построение эпюр эквивалентных напряжений в сечении вала вдоль его оси.

Программа расчёта фланцев [23]. Основные функции программы:

– расчёт фланцевых соединений по РД 26-15–88 «Расчёт фланцевых соединений ёмкостных стальных аппаратов»;

– проектирование нестандартных фланцев;

– оптимизация размеров нестандартных фланцев.

В соответствии с РД 26-15–88 для плоских приварных, приварных встык и свободных фланцев в программе реализо ваны расчёты на прочность болтов и втулки фланца, расчёт прокладки и расчёт фланцевого соединения на герметич ность.

Оптимизация размеров нестандартных фланцев осуществляется по критерию металлоёмкости. При этом должны со блюдаться необходимые условия прочности и герметичности фланцевого соединения.

Совместно с расчётным модулем предлагается база данных содержащая: необходимые для расчёта физико-механические характеристики сталей, используемые для изготовления элементов фланцев (предел прочности, коэффициент линейного рас ширения, предел текучести и модуль продольной упругости);

типоразмеры фланцев по ГОСТ и ОСТ;

типоразмеры крепежных элементов, используемых во фланцевых соединениях аппаратов;

3D модели плоских приварных, приварных встык и свобод ных фланцев с плоской уплотнительной поверхностью, поверхностями шип-паз и выступ-впадина.

Электронные книги в формате МСAD. В настоящее время в виде электронных книг представлены следующие ме тоды расчёта элементов технологического оборудования [27]:

1. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность (ГОСТ 14249–89).

2. Сосуды с рубашками. Нормы и методы расчёта на прочность. ГОСТ 25867–83 (СТ СЭВ 3650–82).

3. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность и герметичность фланцевых соединений (РД 26-15– 88).

4. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность укрепления отверстия (ГОСТ 24755–89).

5. Сосуды и аппараты эмалированные. Нормы и методы расчёта на прочность. ОСТ 26-01-949–80.

6. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность обечаек и днищ от воздействия опорных нагрузок. ГОСТ 26202–84 (СТ СЭВ 2574–80).

7. Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчёта на прочность при малоцикловых нагрузках (ГОСТ 25859–83).

8. Сосуды и аппараты. Аппараты колонного типа. Нормы и методы расчёта на прочность ГОСТ 24757–81 (СТ СЭВ1645–79).

9. Сосуды и аппараты. Определение расчётных усилий для аппаратов колонного типа от ветровых и сейсмических воз действий (ГОСТ 24756–81).

10. Сосуды и аппараты из титана. Нормы и методы расчёта на прочность РД 24.200.17–90.

11. Расчёт валов вертикальных аппаратов с перемешивающими устройствами (РДРТМ 26-01-72–82).

12. Сосуды и аппараты. Чугунные нормы и методы расчёта на прочность ГОСТ 26159-84–90.

13. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность элементов теплообменных аппаратов (РД 26-14–88).

14. Механический расчёт элементов аппаратов барабанного типа.

15. Гидродинамический и тепловой расчёт вертикальных аппаратов с перемешивающими устройствами (РД 26-01 90–85).

16. Технологический расчёт насадочной ректификационной колонны непрерывного действия для разделения бинар ных смесей в плёночном гидродинамическом режиме работы.

17. Технологический расчёт теплообменной аппаратуры.

База свойств материалов. Разработана база физико-механических свойств металлов и химических веществ, позволяю щая получать следующие сведения о металлах: допускаемое напряжение, модуль продольной упругости, коэффициент сопро тивления, коэффициент теплопроводности, удельная теплоёмкость, коррозионная стойкость в различных средах и другие свой ства.

База типоразмеров стандартных изделий содержит чертежи и значения геометрических и эксплуатационных ха рактеристик следующих основных элементов технологического оборудования: крепёжные элементы, подшипники качения и скольжения, фланцы, опоры, перемешивающие устройства, тарелки ректификационных аппаратов и другие элементы, на которые имеется ГОСТ или ОСТ.

База параметрических 3D моделей элементов. Разработана база параметрических моделей элементов емкостных аппаратов. База, выполненная в системе проектирования «КОМПАС», предназначена для создания моделей сборок раз личных типовых аппаратов.

База моделей состоит из двух частей:

– база параметрических 3D моделей элементов;

– база чертежей с обозначениями параметров соответствующих моделей элементов.

В базу включены модели следующих типов элементов: обечайки (конические и цилиндрические);

днища (сфериче ские, конические, плоские, эллиптические);

опоры вертикальных аппаратов (опоры-лапы, опоры-стойки);

опоры горизон тальных аппаратов;

опоры колонных аппаратов;

строповые устройства;

фланцы (плоские приварные, приварные встык, под прокладку восьмиугольного сечения);

прокладки;

муфты;

стойки перемешивающих устройств;

перемешивающие устройства.

Вопросы для самопроверки 1. Базовые компоненты АИИС для проектирования технологического оборудования.

2. Структура программного и информационного обеспечения АИИС для проектирования технологического оборудования.

3. База данных системы автоматизированного проектирования ёмкостного оборудования.

4. Элементы системы автоматизированного проектирования технологического оборудования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В учебном пособии рассмотрены следующие элементы математического и программного обеспечения интеллекту альных информационных систем проектирования технологического оборудования:

процедурная модель процесса проектирования технологического оборудования, описывающая процесс проекти рования от получения исходных данных до выдачи рабочей документации;

информационно-логическая модель технического объекта на абстрактном уровне и на объектном;

информационно-логическая модель ёмкостного аппарата, описывающая его элементы, связи между параметрами элементов, включая и взаимное расположение элементов в пространстве, позволяющая генерировать законченный вари ант конструкции аппарата;

продукционно-фреймовое представление на абстрактном уровне и на объектном уровне (на примере ёмкостного аппарата), позволяющее представить информационно-логическую модель технического объекта в памяти ЭВМ;

способы представления структуры изделия в реляционной базе данных;

программное обеспечение интеллектуальной информационной системы проектирования технологического обо рудования.

Изложенный материал предназначен для студентов и проектировщиков, занимающихся разработкой информацион ных систем проектирования технологического оборудования.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Амиров, Ю.Д. Основы конструирования: творчество–стандарти-зация–экономика : справочное пособие / Ю.Д.

Амиров. – М. : Изд-во стандартов, 1991. – 392 с.

2. Ахремчик, О.Л. Эвристические приемы проектирования локальных систем автоматизации : монография / О.Л.

Ахремчик. – Тверь : ТГТУ, 2006. – 160 с.

3. Балабуев, П.В. Глобальная информатизация – прорыв информационных (компьютерных) технологий / П.В. Балабуев // Информационные технологии в наукоемком машиностроении. – Киев : Техника, 2001. – С. 64 – 83.

4. Волкова, Г.Д. Проектирование прикладных автоматизированных систем в машиностроении : учебное пособие / Г.Д. Волкова, О.В. Новосёлова, Е.Г. Семячкова. – М. : МГТУ «Станкин», 2002. – 162 с.

5. Волкова, Г.Д. Развитие теоретических основ концептуального моделирования как основы представления проектно конструкторских знаний / Г.Д. Волкова // Вестник компьютерных и информационных технологий. – 2005.– № 5 (11). – С.

21 – 26.

6. Гаврилова, Т.А. Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем / Т.А. Гаврилова, К.Р. Червин ская. – М. : Радио и связь, 1992. – 199 с.

7. Гладков, Л.А. Генетические алгоритмы / Л.А. Гладков, В.В. Курейчик, В.М. Курейчик. – М. : ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 320 с.

8. Гордеев, Л.С. Интегрированная экспертная система для организации многоассортиментных химических произ водств / Л.С. Гордеев, М.А. Козлова, В.В. Макаров // Теоретические основы химической технологии. – 1998. – Т. 32. – № 3. – С. 322 – 332.

9. ГОСТ 23501.101–87 – Системы автоматизированного проектирования. Основные положения. – М. : Изд-во стан дартов, 1987.

10. Евгеньев, Г.Б. Объектно-ориентированные анализ и проектирование в машиностроении / Г.Б. Евгеньев // Инфор мационные технологии. – 2003. – № 7. – С. 2 – 7.

11. Зыков, А.А. Основы теории графов / А.А. Зыков. – М. : Наука, 1987. – 384 с.

12. Иноземцев, А.Н. Применение экспертных систем в задачах классификации машиностроительных деталей / А.Н.

Иноземцев, Д.И. Троицкий, Н.П. Шишкова, М.В. Новикова // Информационные технологии. – 2002. – № 6. – С. 36 – 39.

13. Кафаров, В.В. Анализ и синтез ХТС / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин. – М. : Химия, 1991. – 370 с.

14. Кафаров, В.В. Математические основы автоматизированного проектирования химических производств: Методо логия проектирования и теория разработки оптимальных технологических схем / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин, В.Л. Пе ров. – М. : Химия, 1979. – 320 с.

15. Кафаров, В.В. Основы автоматизированного проектирования химических производств / В.В. Кафаров, В.Н. Ветохин. – М. : Наука, 1987. – 624 с.

16. Колчин, А.Ф. Управление жизненным циклом продукции / А.Ф. Колчин, М.В. Овсянников и [и др.]. – М.

:Анахарсис, 2002. – 304 с.

17. Курейчик, В.М. Эволюционные алгоритмы: генетическое программирование. Обзор / В.М. Курейчик, С.И. Род зин // Известия РАН. ТиСУ. – 2002. – № 1. – С. 127 – 137.

18. Лащинский, А.А. Основы конструирования и расчёта химической аппаратуры : справочник / А.А. Лащинский, А.Р. Толчинский. – М. : МАШГИЗ, 1970 – 752 с.

19. Малыгин, Е.Н. Методология определения аппаратурного оформления многоассортиментных химических произ водств / Е.Н. Малыгин, С.В. Карпушкин, Е.Н. Туголуков // Химическая промышленность. – 2004. – № 3. – С. 148 – 156.

20. Малыгин, Е.Н. Проектирование гибких производственных систем в химической промышленности / Е.Н. Малы гин, С.В. Мищенко // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. – 1987. – Т. 32. – № 3. – C. 293 – 300.

21. Малыгин, Е.Н. Система автоматизированного расчёта и конструирования химического оборудования / Е.Н. Ма лыгин, С.В. Карпушкин, М.Н. Краснянский, В.Г. Мокрозуб // Информационные технологии. – 2000. – № 12. – С. 19 – 21, 4 я стр. обложки.

22. Мариковская, М.П. Расчёт валов вертикальных ёмкостных аппаратов с перемешивающими устройствами (Про грамма зарегистрирована в отраслевом фонде алгоритмов и программ № 7418) / М.П. Мариковская, В.Г. Мокрозуб, В.Е.

Красильников. – М. : ВНТИЦ, 2007. – № 50200700035.

23. Мариковская, М.П. Расчёт фланцевых соединений ёмкостных стальных аппаратов (Программа зарегистрирована в отраслевом фонде алгоритмов и программ № 6895) / М.П. Мариковская, В.Е. Красильников, В.Г. Мокрозуб. – М. :

ВНТИЦ, 2006. – № 50200601654.

24. Мешалкин, В.П. Экспертные системы в химической технологии. Основы теории, опыт разработки и применения / В.П. Мешалкин. – М. : Химия, 1995. – 368 с.

25. Мокрозуб, В.Г. Разработка информационной системы автоматизированного проектирования технологических объектов на примере ёмкостного аппарата / В.Г. Мокрозуб, М.П. Мариковская, В.Е. Красильников // Вестник Тамбовско го университета. – 2006. – № 3. – Т. 11. – С. 314 – 316.

26. Мокрозуб, В.Г Методологические основы построения автоматизированной информационной системы проекти рования технологического оборудования / В.Г. Мокрозуб, М.П. Мариковская, В.Е. Красильников // Системы управления и информационные технологии. – 2007. – № 1.2 (27). – С. 259 – 262.

27. Мокрозуб, В.Г. Механические расчёты элементов химического оборудования 9Программа зарегистрирована в отрас левом фонде алгоритмов и программ № 91250 / В.Г. Мокрозуб. – М. : ВНТИЦ, 2007. – № 50200702125.

28. Мокрозуб, В.Г. Интеллектуальная автоматизированная система проектирования химического оборудования / В.Г.

Мокрозуб, М.П. Мариковская, В.Е. Красильников // Системы управления и информационные технологии. – 2007. – № 4. (30). – С. 264 – 267.

29. Норенков И.П., Основы автоматизированного проектирования / И.П. Норенков. – М. : МГТУ им. Баумана, 2006. – 448 с.

30. Норенков, И.П. Информационная поддержка наукоёмких изделий. CALS-технологии / И.П. Норенков, П.К.

Кузьмик. – М. : МГТУ им. Баумана, 2002. – 320 с.

31. Основы конструирования и расчёта химико-технологического и природоохранного оборудования : справочник / под ред. А.С. Тимонина. – М. : Мир, 2002. – Т.3. – 968 с.

32. ОСТ 26-291–94. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия. – М. : Изд-во стандартов, 1994.

33. Островский, Т.М. Оптимизация химико-технологических процессов. Теория и практика / Т.М. Островский, Т.А.

Бережинский. – М. : Химия, 1984. – 240 с.

34. Павлов, В.В. Структурное моделирование в CALS-технологиях / В.В. Павлов ;

отв. ред. Ю.М. Соломенцев;

Ин ститут конструкторско-технологической информатики РАН. – М. : Наука, 2006. – 307 с.

35. Петров, В.Н. Информационные системы / В.Н. Петров. – СПб. : Питер, 2003. – 688 с.

36. Половинкин, А.И. Автоматизация поискового конструирования (искусственный интеллект в машинном проекти ровании) / А.И. Половинкин, Н.К. Бобков, Г.Я. Буш. – М. : Радио и связь, 1981. – 83 с.

37. Половинкин, А.И. Основы инженерного творчества / А.И. Половинкин. – М. : Машиностроение, 1988. – 368 с.

38. Соломенцев, Ю.М. Автоматизированное проектирование и производство в машиностроении / Ю.М. Соломенцев, В.Г.

Митрофанов, А.Ф. Прохоров [и др.] ;

под общ. ред. Ю.М. Соломенцева, В.Г. Митрофанова. – М. : Машиностроение, 1986. – 256 с.

39. Информационно-вычислительные системы в машиностроении CALS-технологии / Ю.М. Соломенцев, В.Г. Мит рофанов, В.В. Павлов, Л.В. Рыбаков. – М. : Наука, 2003. – 292 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………... 1. КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ПУТИ ИХ РАЗВИТИЯ ….. Вопросы для самопроверки ……………………………………… 2. ПРОЦЕДУРНАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ……………………. 2.1. Методология проектирования технологического оборудования …………………………………………………. 2.2. Информационный анализ конструкции и процесса проектирования технологического оборудования ………. 2.3. Процедурная модель процесса проектирования технологического оборудования …………………………… Вопросы для самопроверки ……………………………………… 3. ИНФОРМАЦИОННО-ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА …………………………………….. Вопросы для самопроверки ……………………………………… 4. ПРОДУКЦИОННО-ФРЕЙМОВОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ О ТЕХНИЧЕСКОМ ОБЪЕКТЕ ……………….. Вопросы для самопроверки ……………………………………… 5. ИНФОРМАЦИОННО-ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЁМКОСТНОГО АППАРАТА ……………………………………... 5.1. Описание элементов ёмкостных аппаратов ……………… 5.2. Информационный анализ конструкции ёмкостных аппаратов ……………………………………………………… 5.3. Информационно-логическая модель ёмкостного аппарата ……………………………………………………….. 5.3.1. Множество элементов ёмкостного аппарата ………….. 5.3.2. Модель структуры ёмкостного аппарата ……………… 5.3.3. Модель параметров элементов ёмкостного аппарата …………………………………………………. 5.3.4. Модель позиционирования элементов ёмкостного аппарата в пространстве ……………………………….. 5.4. Продукционно-фреймовое представление информации о ёмкостном аппарате ……………………………………….. 5.4.1. Продукционно-фреймовое представление модели структуры ёмкостного аппарата ……………………….. 5.4.2. Продукционно-фреймовое представление модели параметров элементов ёмкостного аппарата ………….. 5.5. Подсистема механических расчётов ……………………….. 5.6. Способы представления структуры изделия в реляционной базе данных ………………………………… Вопросы для самопроверки ……………………………………… 6. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИФОРМАЦИОННАЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ …………………….

6.1. Структура системы …………………………………………... 6.2. Элементы автоматизированной информационной интеллектуальной системы для проектирования технологического оборудования …………………………… Вопросы для самопроверки ……………………………………… ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………………

Pages:     | 1 ||
 

Похожие работы:


 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.