1.3.3. ВРЕ.МЕННЫЕ ЦЕПИ

Любой процесс, в том числе и технологический, протекает не только н пространстве, но и во времени. Качество технологического процесса, его производительность и себестоимость во многом связаны с затратами иремени на осуществление каждого его этапа, поэтому представляет большой интерес установление связей между затратами времени на этапы процесса и определение законов их суммирования.

Анализ и синтез временных связей технологического процесса являются фундаментом для построения высокопроизводительных техноло-[ических процессов. Как правило, при проектировании технологических процессов затраты времени рассчитывают в номинальных иеличинах. Между тем многочисленные наблюдения свидетельствуют о существовании значительных отклонений фактических затрат времени от расчетных, причем эти отклонения носят как систематический, так и случайный характер. Это приводит к нарушению режимов функционирования механизмов, рассинхронизации этапов технологического процесса, возникновению явных и скрытых простоев исполнительных органов технологической системы и в итоге к нарушению ритмичности протекания процесса во времени.

Чтобы свести к минимуму эти негативные явления, следует рассчитывать затраты времени не только в номинальных величинах, но и в нх отклонениях, а для этого следует воспользоваться временными цепями,

Объектом теории временных цепей применительно к машиностроению является разработка методов расчета затрат времени, методов управления технологическими процессами в реальном времени.

В основу формирования теоретических положений временных цепей должны быть положены основные свойства времени как одной из форм существования материи. События во времени характеризуются, с одной стороны, последовательностью, а с другой - длительностью. Последовательность (неодновременность) событий во времени отражает порядок смены состояний материи, в то время как смена состояний материи подразумевает некоторую продолжительность, длительность существования каждого сменяющегося состояния, ибо без наличия какой-либо длительности каждого состояния не может быть самого состояния.

Последовательность и длительность связаны с такими свойствами времени, как дискретность и непрерывность. Конечная длительность сменяющихся состояний материи определяет дискретность времени, а непрерывность времени выступает как свойство сохранения связей между сменяющими друг друга явлениями. Кроме рассмотренных свойств.

время характеризуется такими свойствами как одномерность, однонаправленность, бесконечность и однородность.

Одномерность времени показывает, что следующие друг за другом последовательные состояния материи связаны непосредственно друг с другом, и эта связь полностью исчерпывается одним измерением. Непосредственным следствием этого свойства является возможность представления результата измерения времени одним числом.

Однонаправленность или необратимость времени означает, что последовательность состояний материи носит однозначный упорядоченный характер. Следствием однонаправленности времени является возможность рассмотрения времени как скалярной величины и представления результата измерения времени всегда положительным числом.

Бесконечность времени обусловлена вечностью мира, несотворимо-стью и неуничтожаемостью материи, формой движения которой является время.

Однородность времени состоит в том, что все его свойства остаются неизменными.

Следствием бесконечности и однородности времени является возможность произвольного выбора начала отсчета времени при любом его измерении. Бесконечность времени исключает существование естественного начального момента отсчета, а однородность времени позволяет выбрать за начало отсчета любой произвольный момент на оси времени,

Однонаправленность времени является проявлением необратимости развития мира. Но при этом необратимость не исключает повторяемости. Иными словами, чередование означает, что событие может повторяться. Итак, время непрерывно, необратимо, его нельзя остановить, изменить его направление или скорость.

На основе изложенного можно сформулировать следующие основные понятия и определения временных цепей по аналогии с размерными цепями. Однако, при этом свойства времени вносят существенные отличия в понятийный аппарат временных цепей и методов их расчета.

Звено временной цепи - отрезок прямой, условно отражающий промежуток времени. Принимая во внимание свойство необратимости времени, звено изображается в виде отрезка с одной стрелкой,

В отличие от звена размерной цепи, которая существует во времени целиком, представление звена временной цепи отрезком (от момента начала до момента окончания) в силу необратимости времени является условным, так как в момент окончания звена вся его предыдущая часть осталась в прошлом.

Временной цепью будем называть замкнутый контур отрезков прямой, отражающих продолжительности этапов процесса, следующих друг за другом.

За-иыкающее звено временной цепи -- это промежуток времени, который следует обеспечить (определить) в соответствии с поставленной задачей.

За замыкающее звено принимается продолжительность какого-либо процесса или промежуток времени, характеризующий несовпадение моментов начала или окончания каких-либо этапов процесса, например прихода в требуемое положение каких-либо органов машины.

Составляющее звено временной цепи - это промежуток времени, изменение которого вызывает изменение замыкающего звена.

Компенсирующее звено временнбй цепи - это промежуток времени, с изменением величины которого устраняется погрешность замыкающего звена.

Согласно приведенным определениям, временная цепь изображается графически в виде замкнутого контура расположенных один за другим отрезков прямой в строгом соответствии с последовательностью выполнения этапов процесса. Временные цепи могут быть двух типов: цепи с последовательно расположенными составляющими звеньями и цепи с параллельно расположенными составляющими звеньями (рис. 1.3.37).

Свойства необратимости и непрерывности времени находят свое отражение в том, что последовательность формирования временнбй цепи данного процесса из составляющих звеньев является единственной и не может быть изменена. В ней нельзя заменить или изменить какое-либо звено, как это делается в размерной цепи.

В связи с этим нумерацию составляющих звеньев следует осуществлять в одном направлении, например, слева направо в строгом соответствии с последовательностью выполнения этапов процесса. Если временная цепь содержит параллельные звенья, то нумерацию звеньев временнбй цепи в обеих ветвях проводят в одном направлении, а номер первого звена второй ветви является продолжением нумерации (см. рис. 1.3.37, б).

Рис. 1.3.37. Временнье цепи:

й - с последовательными звеньям; б - с параллельными звеньями