●
Технические науки
306
№1 2017 Вестник КазНИТУ
анықтауды зерттеу темір жетіспеушілігі анемияны, эндемитриялық зобты, рахитты және басқа да
ауруларды ескертумен тығыз байланысты. Ағзадағы өмірсүргіштігіндегі әр түрлі аспектілердегі ми-
нералды заттардың бөлек мәндеріне сүйене отырып, олардың алмасудың биохимиялық процестеріне
қатысуында бірнеше басты бағыттарды белгілеуге болады:
- қаңқа құрылымдарының құрылуы (кальций, фосфор және т.б.);
- клеткалардың және плазмалардың осмотикалық қасиеттерін ұстап тұру (натрий, калий);
- қансыну (темір, мыс);
- ферменттердің белсендіргіштері және кофакторлары болып табылады (магний, цинк, мыс, те-
мір, селен, марганец, молибден және т.б.).
Минералды заттардың топтарына мынадай макроэлементтер: кальций, фосфор, калий, магний
және т.б; микроэлементтер: темір, цинк, мыс, хром, селен, йод және т.б. кіреді. Соңғы он жылдықта
барлық көптеген зерттеушілердің назары ағзаға кең спектормен әсер ететін микроэлементтер – пайда
болуды қамтамасыз етуден улы әсеріне дейін зерттеуге аударылуда. Микроэлементтерді улы және
өмірге қажетті деп нақты бөлуге болмайды, себебі олардың әсері бірдей және оның мөлшеріне бай-
ланысты [10;11].
Сүттегі минералды заттар басты түрде ақуыздармен (казеинмен, лактоферринмен, церулоплаз-
минмен және басқалармен) байланысты. Ферменттердің құрамында кофакторлар сияқты олар өздері
катализдейтін реакцияларға қатысады. Ізінше, олар тағамдық заттардың биологиялық байланысқан
компоненттері болып табылады, сондықтан адам ағзасына жақсы сіңеді [12,13]. Құрамындағы ко-
бальт бойынша бие сүті 1,5 есе артыұ, ал мыс – 1 л қымызда 3 есе 1,60 мг мыс табылған [14]. Сүт құ-
рамындағы минеральды заттар олардың жеміндегі және судағы деңгейіне байланысты. 1-кестеде бие
сүтіндегі және қымыздағы макро- және микроэлементтер бойынша орташа материалдарын сипаттау
көрсетілген [6, 8, 11, 12, 15].
Кесте 1. Бие сүтінің және қымыздың құрамындағы минералды элементтер
Өнімдер
Макроэлементтер, мг/100 г
Микроэлементтер, мкг/100 г
Na
K
Ca
Zn
Fe
B
Rb
Co
Бие сүті
30
70
80
280
50
900
50
1
Қымыз
27
82
80
300
50
900
45
1
Осымен, бие сүті және қымыз адам ағзасына әсер ететін кең спектрді көрсетеді:
- денсаулықты сақтауға әсер етеді;
- клеткалы компоненттердің жаңаруын тездетеді, одан кейін ағза жасарады;
- зат алмасуды және қан құрамын нормалайды;
- асқазан-ішек жолдарының, бауырдың қызметін жақсартады және олардың сақталмалы ауру-
ларын жояды;
- жүрек қан тамырлары және нерв жүйелеріне оң әсер етеді ;
- өкпе туберкулезі және басқада аурулар кезінде жоғарғы емдік әсер қалдырады.
ӘДЕБИЕТТЕР
[1] Басалаева Е.В. Перспективы переработки кобыльего молока // Молочная промышленность, №28,
2006, с. 30-31.
[2] Ахатова И.А, Маершина Н.А.,. Ахметшина Г.В. Поведенческие признаки как объект отбора в молоч-
ном коневодстве // Уфа: Гилем, 2008. –132 с.
[3] Твердохлеб Г.В., Раманаускас. Р.И. Химия и физика молока и молочных продуктов. //. Твердохлеб,–
М.: ДеЛи принт, 2006. –360 с.
[4] Шамаев А.Г. Кумыс. //Уфа: Китап, 2007. –312 с.
[5] Кравченко Э.Ф., Свириденко Ю.Я., Плисов Н.В. Состав и некоторые функциональные свойства бел-
ков молока // Молочная промышленность. –2005. –№ 11. –С. 42-44.
[6] Рогов, И.А., Антипова Л.В., Дунченко Н.И., Жеребцов Н.А. Химия пищи. Белки: структура, функции,
роль в питании.//М.: Колос, 2000. –Кн. 1. –384 с.
[7] Сеитов З.С. Биохимия // Алматы. Акбар. 2011. С. 795.
[8] Амосова Т.В. Производство кумыса // Якутия. 1974. С. 93.
[9] Сеитов З.С. Кумыс. Шубат //Алматы - 2005. С. 286.
[10] Амосова Т.В. Производство кумыса // Якутия. 1974. С. 93.
●
Техникалық ғылымдар
ҚазҰТЗУ хабаршысы №1 2017
307
[11] Сеитов З.С. Кумыс. Шубат //Алматы - 2005. С. 286.
[12] Горбатова К.К. Химия и физика белков молока // М. Колос. 1993. С. 170.
[13] Hambraeus L. Nutritional Aspects of milk proteins // In Aduanced Dairy Chemistry-1. Proteins. 1992,
London UK, p. 470-790.
[14] Шалыгина А.М., Тихомирова Н.А., Нонова И.И, Петров А.А. Биологически активные вещества
молока // М. АгроНИИТЭИПП. 1997, с. 150.
[15] Абу Али Ибн Син (Авиценна). Канон врачебной науки // Книга III, т. 2, Ташкент, Фан, 1980.
Жусупбекова А. Б. , Тнымбаева Б. Т., Токтамысова А.Б., Желдібаева А.А., Серікқызы М.С.
Лечебно -профилактические свойства кобыльего молока и кумыса
Резюме. Приведен обзор работ зарубежных и отечественных авторов об общих пищевых ценностях ко-
быльего молока и крепкого кумыса, о их лечебно -профилактических свойствах, воздействующих на организм
человека.
Ключевые слова: кисломолчный продукты, кобылье молоко, кумыс, лечебно -профилактические свойс-
тва, качества.
Zhusupbekova A.B., Tnymbaeva B.T., Toktamysova A.B., Zheldibaeva A.A., Serikkyzy M.S.
Medical -prophylactic characteristic of mare's milk and koumiss
Summary. This paper discusses the results of the review and the foreign and domestic authors on the overall nu-
tritional value of mare's milk and strong koumiss, its therapeutic curative-prophylactic characteristic on the human’s
organism.
Key words: dairy products, mare's milk, koumiss, curative –prophylactic characteristic, qualities.
УДК 681.51
А.Т. Наурызбаев
(НАО Казахский национальный технический исследовательский университет им. К.И. Сатпаева,
Алматы, Республика Казахстан, email: abash_92@mail.ru)
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ ТОЧНОСТИ И
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАНИПУЛЯЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
Аннотация. Развитие современного общества связано с развитием его промышленного потенциала,
созданием и эксплуатацией различных производств с технологическими процессами, которые все более и более
насыщаются роботами и комплексами роботов, работающих в автоматическом режиме. Можно говорить об
автоматизации производства и технологических процессов как устойчивой тенденции, отражающей последние
достижения в области машиностроения, механики, теории автоматического управления, вычислительной
техники и информатики. Кузнечно-штамповочная отрасль, не являясь исключением из общих тенденций
развития промышленности, подтверждает необходимость широкого внедрения в инженерную практику средств
автоматизации труда в различных формах их реализации. В последнее время широкое внедрение получили
системы автоматизированного управления, средства автоматизации штамповочных производств и сборочных
работ. Вместе с тем, на современном этапе исключительную актуальность приобрели вопросы комплексной
механизации и автоматизации производственных процессов на базе применения вычислительной техники,
системы машин, автоматических манипуляторов с программным управлением, автоматизированных и
роботизированных комплексов и линий, гибких производственных систем, охватывающих основное,
вспомогательное и обслуживающее производства.
Ключевые слова. Робототехнические комплексы, процесс штамповки, взаимодействия манипуляцион-
ных элементов
Целью работы является разработка принципов построения и обеспечение динамической
точности и взаимодействия манипуляционного оснащения роботизированных технологических
комплексов.
Опыт, накопленный в автоматизации машиностроительных производств, а также в его наибо-
лее развитых направлениях, таких как авиастроение, станкостроение, кузнечное дело, содержит мно-
го полезной информации для его переосмысления и применения результатов робот предшественни-
ков в новых современных условиях. Доказано, что задача увеличения объема производства может
быть решена без привлечения дополнительной рабочей силы за счет комплексной автоматизации ос-
●
Технические науки
308
№1 2017 Вестник КазНИТУ
новных и вспомогательных операций. В настоящее время наметилась вполне определенная тенден-
ция смещения акцентов от производства с узкой номенклатуры изделий к многономенклатурному
производству, что стало преобладающим в общем объеме промышленной продукции в связи с резко
возрастающей потребностью в новых видах изделий с быстрой сменяемостью моделей. Промышлен-
ные изделия в условиях технологической и информационной революции имеют тенденцию к быст-
рому моральному старению и должны быстро видоизменяться и обновляться в соответствии с изме-
няющимся спросом. Упомянутые тенденции обусловливают качественный новый подход в решении
вопросов комплексной автоматизации многономенклатурного производства.
Как показывает накопленный опыт автоматизации, весьма перспективным средством является
применение для этих целей промышленных роботов (ПР), которые обслуживают основное техноло-
гическое оборудование и являются важнейшим компонентом гибких производственных систем.
Одним из высокопроизводительных способов получения изделий в машиностроении является
листовая штамповка, которая широко распространена в автомобилестроении, самолетостроении, в
производстве сельскохозяйственных машин, транспортом машиностроении и других отраслях. Хо-
лодная штамповка не случайно выбрана в качестве объекта исследования. Причинами этого являются
наибольший объем внедрения ПР для ее автоматизации, однотипность выполнения этих операций и
малое время цикла штамповки на предприятиях различных отраслей, сложность автоматизации опе-
раций вторичной штамповки традиционными способами. Для этого вида производства характерен
однообразный характер работы, большой шум, большая вероятность несчастных случаев, что осо-
бенно проявляется при использовании ручного труда для работы на прессах. Применение ПР в этом
виде производства обусловливает повышение производительности труда, снятие кадрового дефицита
и улучшение условий труда. Вместе с тем, роботизированный штамповочный комплекс роботизи-
рованная ячейка может рассматриваться как своеобразный типовой модуль, проблемы создания,
отработки и эксплуатации которого являются общими и для других технологических процессов, в
том числе и для операций сборки. Поэтому вполне уместно ставить вопрос о некоторых общих про-
блемах роботизированного производства.
Создание роботизированных производств в настоящее время развивается в двух направлениях:
разработка новых технологий, оборудования и производств в целом, основанных на применение ПР;
роботизация действующего производства. Первое направления в перспективе является ведущим.
Вместо с тем оно выливается в большую комплексную проблему, охватывающую все отрасли про-
мышленности. Для решения этой проблемы требуется создание нового оборудования и новых техно-
логий, разработка принципов организации и управления для полностью роботизированных предпри-
ятий. Второе направление представляет собой использование ПР в действующем производстве с уче-
том реально ограниченных возможностей изменения последнего, но с весьма существенной модерни-
зацией. Если иметь в виду общие проблемы производства, то в этой связи для автоматизации опера-
ций штамповки, были созданы специализированные модели роботов. Это ПР, предназначенные для
выполнения жестко запрограммированных действий, определяемых процессом штамповки. Простота
изменения программ обеспечивает их достаточную универсальность и быструю переналаживаемость
в пределах функциональных возможностей ПР. Несмотря на недостатки таких ПР, существенное зна-
чение в листоштамповочном производстве приобретают их преимущества. Имея ограниченные тех-
нологические возможности, жестко программируемые ПР наряду с высоким быстродействием и точ-
ностью позиционирования обладают рядом положительных качеств, таких как относительно низкая
стоимость, простота конструкции, высокая надежность. Такие ПР в настоящее время составляют ос-
новную часть выпущенных машин как по числу моделей, так и по общему количеству. Как правило,
они имеют пневматический привод (при малой грузоподъемности) и цикловые системы управления.
Создание роботизированных технологических комплексов (РТК) с применением жестко про-
граммируемых ПР сопряжено с решением ряда научных и инженерных проблем, связанных с разра-
боткой различного вспомогательного (или манипуляционного) оборудования и оснащения, дополня-
ющих комплексы до самостоятельно функционирующих единиц. Важнейшим элементом вспомога-
тельного оборудования являются накопительно-ориентирущие устройства (НОУ) для поштучной вы-
дачи заготовок под схват ПР [1].
Тенденции развития современного автоматизированного производства
На современном этапе исключительную актуальность приобрела комплексная механизация и
автоматизация производственных процессов на базе применения вычислительной техники, системы
●
Техникалық ғылымдар
ҚазҰТЗУ хабаршысы №1 2017
309
машин, автоматических манипуляторов с программным управлением, автоматизированных и роботи-
зированных комплексов и линий, гибких производственных систем, охватывающих основное, вспо-
могательное и обслуживающее производства. Традиционные средства автоматизации, основу кото-
рых составляют различные механические средства управления, задающие необходимую последова-
тельность действий, находят применение в основном при автоматизации материальных потоков на
предприятиях крупносерийного и массового производства со стабильной номенклатурой изделий.
Дальнейшее совершенствование крупносерийного и массового производства заключается в создании
комплексно-механизированных поточных линий и их высшей формы - автоматических линий.
Однако наряду с высокой производительностью, надежностью и низкой трудоемкостью изго-
товления изделий, средствам автоматизации в массовом и крупносерийном производстве присуща
наименьшая гибкость, определяемая невозможностью быстрой переналадки оборудования на другой
тип изделий. Именно этим объясняется основной недостаток традиционных средств автоматизации -
узкая специализация, изготовление определенного вида изделий.
В настоящее время усилилась тенденция смещения акцентов от производства с узкой номен-
клатурой к многономенклатурному производству, которое стало преобладающим в общем объеме
промышленной продукции в связи с резко возрастающей потребностью в новых видах изделий с
быстрой сменяемостью моделей. Согласно прогнозам, эта тенденция сохранится и в ближайшем бу-
дущем. Многономенклатурное производство будет доминировать, составляя до 80 % от общего объ-
ема промышленного производства. Упомянутая тенденция, а также отток кадров из промышленного
производства в сферу обслуживания являются важнейшими причинами, обусловившими качественно
новый подход к решению вопросов комплексной автоматизации, который принципиально отличается
от традиционного направления автоматизации, крупносерийного и мелкосерийного производства.
Достижения науки и техники позволили сформировать генеральное направление комплексной
автоматизации мелкосерийного производства на базе применения оборудования с ЧПУ, роботизации
технологических процессов, создания информационно-вычислительных систем с автоматическим
диспетчированием. При этом технологическая гибкость мелкосерийного производства определяет-
ся гибкостью технологических модулей. Она будет тем выше, чем меньше времени затрачивается на
переналадку модулей и чем больше номенклатура выпускаемых изделий. Важнейшим компонентом
гибкости технологических модулей являются промышленные роботы. Учеными и производственни-
ками накоплен значительный научный и практический потенциал использования промышленных ро-
ботов при автоматизации мелкосерийного производства. Это касается вопросов разработки нового
оборудования и новых технологий для автоматизации с применением промышленных роботов, а
также использования последних в действующих производствах с учетом реально ограниченных воз-
можностей их изменения, но за счет их существенной модернизации. Опыт показал, что наиболее
целесообразным является комплексный подход к автоматизации всего технологического цикла,
начиная от получения исходных заготовок до выхода готовых деталей.
Важнейшим фактором технологической гибкости систем автоматизации является модуль-
ный принцип проектирования технических средств с унификацией основных функциональных узлов и
устройств (приборы, системы управления, загрузочно-разгрузочные, транспортно-накопительные и
другие устройства), и стандартизации оснастки, инструмента, заготовок. Этот метод, помимо увели-
чения гибкости системы, позволяет существенно повысить надежность технических средств и повы-
сить коэффициент использования оборудования. Потенциальная готовность комплексов к переналад-
ке тесно связывается с автоматизацией процессов управления, проектирования и инженерно-
технологической подготовкой производства, и выдвигает на передний план проблему соответствую-
щего математического обеспечения для оперативного решения этого сложного комплекса задач. Та-
кой системный подход к вопросу создания автоматических переналаживаемых производств требует
решения целого ряда научно-технических, технологических и организационных проблем, связанных
с созданием перепрограммируемых промышленных роботов, встроенных систем активного контроля
качества продукции, разработкой средств активной диагностики технологического оборудования,
организацией обращения инструмента, оснастки, заготовок и готовой продукции.
Серьезной проблемой является обеспечение динамического качества работы РТК, что предпо-
лагает соблюдение норм и ограничений на уровень динамических нагрузок, вибраций и ударов, кото-
рые практически присутствуют в организации циклических рабочих процессов. В этом плане задача
внедрения РТК на определенном этапе требует выбора, расчета и обоснования использования специ-
альных средств обеспечения динамического качества (точности позиционирования, затухания пере-
●
Технические науки
310
№1 2017 Вестник КазНИТУ
ходных процессов и т.д.), что, в свою очередь, требует разработки математического, алгоритмическо-
го и программного обеспечения в решении типовых динамических задач [2,3].
Анализ тенденций развития РТК, а также наработанный автором практический опыт показыва-
ет, что в масштабе РТК (например, штамповки) необходимо учитывать общность групповой обра-
ботки деталей, а именно: накопления заготовок в НОУ, их поштучного разделения, захвата испол-
нительным органом ПР, подачи и съема с позиции штамповки, общность межоперационного транс-
портирования, контроля и т.д. В этом случае универсальность ПР позволяет манипулировать любой
деталью группы, а вспомогательное манипуляционное оснащение (околороботная оснастка) проекти-
руется с учетом геометрических характеристик для всех деталей, входящих в группу штамповки, с
соблюдением условий многократной и быстрой переналадки путем использования сменных или ре-
гулируемых элементов. Повышенная стоимость такой оснастки оправдывается, т.к. затраты распре-
деляются на все детали, входящие в группу. Опыт показывает, что при создании РТК этот метод яв-
ляется наиболее целесообразным, поскольку позволяет резко сократить прерывистость, присущую
мелкосерийному многономенклатурному производству.
Вместе с тем увеличение номенклатуры деталей ведет к относительному росту потерь времени
на переналадку РТК. Целесообразность и быстрота переналадки характеризуются и оцениваются ко-
эффициентом гибкости
, который представляет собой отношение затрат времени на переналадку
многономенклатурного РТК к эффективному фонду его работы. Накопленный автором опыт разра-
ботки и внедрения РТК для многономенклатурного производства позволил определить понятие гиб-
кости и качественной ее оценки по взаимосвязи с такими характеристиками производства как произ-
водительность и экономическая эффективность, что позволяет количественно сравнивать различные
варианты роботизации.
В существующем множестве расчетов показателей гибкости (
) наиболее предпочтительный
представляется следующая формула:
, (1)
где
= время цикла обработки всей номенклатуры изделий,
= время
переналадки РТК, n количество позиций номенклатуры.
Из (1) видно, что для РТК, выпускающего одно наименование (n=1),
=0. Графически зависи-
мость
от номенклатуры, времени переналадки и размера партий обрабатываемых деталей показана
на рис.1. Можно отметить, что
возрастает с увеличением количества наименований обрабатывае-
мой номенклатуры (n), размера партий запуска деталей (
) и с уменьшением времени переналадки
( ). Например, для времени переналадки РТК
=60мин и одинаковых значениях количества наиме-
нований обрабатываемой номенклатуры деталей n=10, коэффициент гибкости
возрастает от 0 до 1
с увеличением размера партий запуска деталей
от 1 до 7000шт. Максимальное значение
опре-
деляется программой выпуска всей номенклатуры n за период(месяц).
Вместо с тем, увеличение номенклатуры деталей ведет к относительному росту потерь време-
ни на переналадку роботизированной системы при смене деталей включает следующие работы:
1) набор программы и переналадку режимов работы промышленных роботов (НП);
2) замену и настройку схватов исполнительных органов роботов (СХ);
3) замену или поднастройку вспомогательного технологического оборудования (накопительно-
ориентирующих устройств и др.) (ВТО);
4) замену и настройку технологического инструмента на обслуживаемом оборудовании (НТИ).
|