Исходные данные для решения задачи

№ вар.	n _max , об/мин	L, мм	D, мм	П, мм	t, мм	T _доп, мин	t, мин	P_z _доп, Н	N _доп (N _двиг ), квт	R_a _доп, мкм
1	1600	200	50	6	6	20	10	8000	12	12,8
2	10000	200	80	2	1	30	15	2000	8	1,6
3	6000	300	40	3	3	30	15	5000	10	6,4
4	3000	400	80	8	8	25	20	10000	12	6,4
5	12000	100	20	1	0,5	30	15	3000	12	0,8
6	5000	250	50	3	2	25	15	6000	10	3,2
7	4000	200	40	5	5	40	15	9000	11	12,8
8	9000	200	30	3	1,5	35	20	4000	10	1,6
9	5000	300	40	4	4	30	15	6000	12	6,4
10	2500	400	60	8	8	25	20	12000	15	6,4
11	15000	300	20	1	0,3	20	10	3000	8	0,8
12	4000	450	30	2	2	50	10	5000	8	3,2
13	6000	200	80	5	5	45	15	11000	12	12,8
14	15000	300	50	1	0,5	40	15	2000	10	0,8
15	7000	300	30	4	4	45	10	6000	10	6,4
16	3000	300	50	5	5	50	20	8000	12	6,4
17	12000	200	30	2	0,3	55	15	2000	12	0,8
18	5000	300	40	2	2	45	15	5000	8	3,2
19	3000	350	50	6	4	35	15	10000	11	12,8
20	10000	250	20	1.6	0,4	30	15	3000	10	0,8
Окончание табл.4
№ вар.	n_max, об/мин	L, мм	D, мм	П, мм	t, мм	T _доп, мин	t, мин	P_z _доп, Н	N _доп (N _двиг ), квт	R_a _доп, мкм
21	8000	300	30	6	4	25	10	5000	12	3,2
22	4000	150	40	7	7	20	10	12000	12	12,8
23	10000	300	25	3	1,5	25	15	2000	10	1,6
24	8000	400	20	2	2	30	15	6000	8	6,4
25	3000	200	50	4	4	35	15	9000	8	12,8
26	10000	300	80	4	2	40	15	2000	12	1,6
27	8000	250	30	3	2	45	20	6000	12	3,2
28	4000	300	50	8	8	50	10	14000	15	12,8
29	15000	200	20	2	0,3	45	15	2000	8	0,8
30	8000	300	30	2	2	40	15	4000	10	3,2
31	3000	150	100	6	6	35	10	12000	11	12,8
32	4000	200	90	5	5	30	15	11000	10	1,6
33	5000	250	80	6	4	25	15	8000	8	6,4
34	6000	300	70	3	3	20	20	6000	8	6,4
35	7000	350	60	5	2.5	25	15	4000	7	0,8
36	8000	400	50	4	2	30	15	3000	6	3,2
37	9000	450	40	3	1.5	35	15	2000	5	12,8
38	10000	500	30	2	1	40	20	1500	4	1,6
39	11000	450	40	1	0.5	45	15	1500	4	6,4
40	12000	300	50	1	1	50	20	2000	6	6,4
41	13000	250	40	1	0.5	55	10	2500	6	0,8
42	14000	200	30	2	0.5	50	10	2000	5	3,2
43	15000	150	25	0.6	0.3	45	15	2500	5	12,8
44	6000	200	80	7	7	40	15	8000	10	0,8
45	7000	250	70	6	6	35	10	7000	9	6,4
46	8000	300	60	10	5	30	20	12000	12	6,4
47	9000	350	50	8	4	25	15	6000	10	0,8
48	10000	400	45	3	3	20	15	5000	8	3,2
49	5000	450	60	4	4	25	15	3000	6	12,8
50	4000	500	70	5	5	30	15	4000	8	0,8
t _в= 2 мин для всех вариантов

Методические указания.

Чтобы сформулировать оптимизационную постановку задачи, нужно выбрать критерий оптимальности, управляемые параметры, ограничения.

· Управляемые параметры. Данная задача используется при расчетах режима работы оборудования. Поэтому управляемыми параметрами будут элементы режима резания: подача S и скорость резания V.

· Критерий оптимальности и функциональные ограничения. Они могут быть получены из набора показателей качества работы системы (4.1)… (4.5). В соответствии с тем, как сформулированы требования на показатели качества (табл.4), можно понять, какие показатели качества использовать в качестве критерия оптимальности, какие – в виде функциональных ограничений.

Судя по исходным данным, мы имеем информацию по допускаемым значениям силы резания, мощности, шероховатости и стойкости. Так, например, если значение силы резания, полученное при определенных значениях параметров, будет большим, чем допускаемое, то система будет неработоспособна и возможна поломка инструмента. Поэтому, текущее значение силы не должно превышать допускаемого: P _z £ P _z _доп.

Аналогично можно получить вид всех функциональных ограничений.

Те (или тот) показатели качества, на которые нельзя сформулировать ограничения по типу «не более», можно использовать в качестве критерия оптимальности.

· Прямые ограничения. В качестве прямых ограничений можно использовать паспортные данные станка по предельным значениям подач и оборотов шпинделя. Для всех вариантов:

12,5 ≤ n ≤ n _max(об/мин), (4.6)

0.07 ≤ S ≤ 4.16 (мм/об). (4.7)

При этом следует помнить, что параметры n и V взаимозависимы, поэтому прямое ограничение (4.6) должно быть выражено через V (см. формулу 4.1).

Решение задачи. При поиске оптимального значения рекомендуется использовать один из методов поиска: метод покоординатного спуска, метод конфигураций или их сочетание [1, с.71-72].

Задание № 4

5.1. Описание задачи

Цель решения задачи по заданию №4 – освоить приемы нахождения оптимальных решений в отсутствие математической модели, связывающей критерий оптимальности с вариантами решений.

Прежде чем выполнять задание №4, необходимо изучить приемы нахождения оптимальных решений на основе балльных методов [1, с.97-103], а также в условиях многокритериальности [1, c. 83-88].

Цель решения задачи - выбрать оптимальную профессию, для которой показатели безопасности будут минимальными или максимальными.

В настоящее время для оценки профессионального риска используются результаты аттестации рабочих мест по условиям труда. Процедура аттестации рабочих мест по условиям труда прописана в литературе [4]. Условия труда оцениваются интегрировано с учетом комплексного воздействия на человека различных опасных и вредных производственных факторов. Суть методики интегральной оценки условий труда заключается в балльной оценке условий труда по гигиеническим показателям производственной среды. Балльные оценки условий труда приведены в Р 2.2.2006-05 «Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса».

В качестве показателей безопасности для оценки профессионального риска используются три показателя, которые формулируем как критерии оптимальности:

· обобщенный уровень безопасности ; (5.1)

· обобщенный уровень риска ; (5.2)

· годовой профессиональный риск . (5.3)

В зависимостях (5.1) – (5.3):

- уровень безопасности по i -му фактору производственной среды, n - число учитываемых факторов производственной среды, t – трудовой стаж, принимается t= 25 лет.

Уровень безопасности по i -му фактору производственной среды определяется:

, (5.4)

где - максимальная балльная оценка, принимается = 6, - балльная оценка по i – му фактору среды; определяется по классу условий труда в соответствии с Р 2.2.2006-05:

Условия труда	Балльная оценка
1 класс	1 балл
2 класс	2 балла
3.1 класс	3 балла
3.2 класс	4 балла
3.3 класс	5 баллов
3.4 класс	6 баллов