Структурное представление модели дискретно-непрерывной идеализированной поточной линии

В лесопромышленном комплексе предмет труда обладает высокой вариативностью размернокачественных характеристик и неоднозначностью позиционирования при загрузке на поток, что серьезно осложняет технологический процесс первичной обработки древесного сырья при увеличивающихся требованиях высокой производительности и качества продукции. При всех типах технологического процесса первичной обработки древесного сырья (вывозка хлыстами или сортиментами) основой выполнения операций являются перемещения.
Поточные технологии лесопромышленного комплекса Российской Федерации являются основой промышленного производства товаров и полуфабрикатов различного назначения. В обозримом будущем это самые перспективные технологии, которые обеспечат, наряду с высокой производительностью, высокое качество продукции и наиболее приспособлены к глубокой автоматизации. Наиболее подходящим методом , для моделирования переместительных операций является метод матричных преобразований координат (МПК) – перемещения начала координат, повороты вокруг осей координат и возможность записать структуру последовательного технологического процесса в виде произведения матриц . Последнее свойство позволяет представить структуру технологического процесса в виде взаимосвязанных операций.
Целью данной работы является создание метода моделирования поточной технологии из последовательно установленного оборудования различного типа количеством более двух. Данная цель сформулирована с учетом известных научных работ по созданию моделей технологического процесса поточных технологий, в которых указывается на отсутствие формализации потоков с последовательно установленными станками в количестве более двух.
В работе предложена расчетная схема поточной линии из трех станков с индивидуальными приводами для обработки длинномерного древесного сырья. При составлении модели технологического процесса применен «плавающий» метод задания координат, который отличается от метода Денавит–Хартенберга отсутствием абсолютной, неподвижной системы координат.
Процесс моделирования разбит на два этапа. Первый этап – создание модели поточной линии в виде произведения квадратных диагональных единичных матриц 4×4. Применение матриц 4×4 позволило создать «идеальную» модель поточной линии формализованную в виде произведения матриц 4×4, которые отображают последовательность процесса в виде циклограммы. На втором этапе создается идеализированная модель циклограммного типа. В результате анализа модели циклограммного типа сделаны выводы об ограниченной информативности созданной модели, предложено использовать модель на базе матриц 4×4 при структурном анализе технологического процесса по функциональным возможностям.

1. Denavit J., Hartenberg R. S. A Kinematic Notation for lower Pair Mechanisms Based on Matrices // Journal of Applied Mechanics. Vol. 22, trans.ASME, vol. 77,series E.,1955, p. 215–221.

2. Батин И. В., Дудюк Д. Л. Основы теории и расчета автоматических линий лесопромышленных предприятий // Лесная промышленность. 1975. 176 с.

3. Воробьев Е. И., Попов С. А., Шевелева Г. И. Механика промышленных роботов [Текст] : в 3 кн. Кн. 1. Кинематика и динамика. М. : Высш. шк., 1988. 304 с.

4. Пигнастый О. М. Основы статистической теории построения континуальных моделей производственных линий // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. Математика. 2014. С. 32

5. Редькин А. К., Якимович С. Б. Математическое моделирование и оптимизация технологий лесозаготовок : учебник для вузов. М. : ГОУ ВПО МГУЛ, 2005. 504 с.: ил.