Классификация механизированных инструментов

Механизированные инструменты можно подразделять по видам работ, для которых они предназначены, на инструмент для основных (слесарно-сборочных) и для вспомогательных (пригоночных) работ. В зависимости от типа двигателя различают инструмент электрифицированный, питаемый электрическим током, и пневматический, действующий от сжатого воздуха. Каждый из этих видов инструмента в свою очередь можно отнести к одной из групп в зависимости от того, на какой конкретной работе механизированный инструмент может быть использован (на сборке резьбовых соединений, при опиловке и зачистке, для сверления отверстий, нарезания резьбы, шабрения и пр.). Можно классифицировать механизированный инструмент также по характеру движения рабочего органа – шпинделя: на инструмент с вращательным и с возвратно-поступательным движением рабочего органа. Наконец, в зависимости от конструкции корпуса различают ручной механизированный инструмент с нагрудником, угловой, с рукояткой, пистолетный и др. (рис.3.2).

Можно назвать следующие основные типы механизированного инструмента электрического действия: электрогайковерты, электрошпильковерты, электросверлильные машины, шлифовальные и полировальные машины, электронапильники, резьбонарезатели, электроножницы и др.; пневматического действия: гайковерты, механические отвертки, рубильные и клепальные молотки, сверлильные и шлифовальные машины и др.

Основные требования, предъявляемые к механизированным ручным инструментам. Для полного использования преимуществ, которые можно получить, пользуясь механизированным инструментом, он должен удовлетворять следующим требованиям:

1. Иметь возможно меньший вес. Чем меньше его вес при той же мощности, тем меньше будет утомляться работающий. Средний вес применяемого в настоящее время инструмента составляет 2-15 кг.

2. Быть удобным в эксплуатации. Удобство инструмента характеризуется многими качествами. Он должен быть таким, чтобы его можно было свободно удерживать руками, не затрачивая излишней мускульной силы, или подвешивать над рабочим местом, быстро включать и выключать; кроме того, в него легко вставлять рабочий инструмент (головки ключей, сверла, зенкера, развертки и др.).

3. Обладать надежностью в работе. Надежность характеризуется конструкцией инструмента, допустимостью кратковременных перегрузок, прочностью износостойкостью его деталей и узлов, особенно зубчатых передач, обмоток, включающих устройств. При работе надежным инструментом снижаются простои из-за неисправности и связанной с этим неизбежной замены инструмента, процесс работы не приостанавливается, что очень важно при выполнении слесарно-сборочных работ на конвейере. Наконец, надежный инструмент является более экономичным, так как он требует меньшей затраты средств на ремонт.

4. Обеспечивать безопасность работы. В условиях производства это требование особенно важно. Если пользование механизированным инструментом не является безопасным для работающих, то какими бы высоки качествами инструмент не обладал, он не будет допущен к применению. Основные требования, предъявляемые к инструменту, это гарантия от поражения работающего электрическим током или сжатым воздухом, невозможность самопроизвольного включения и выключения.

5. Стоимость инструмента и его эксплуатация должны быть сравнительно небольшими, т.е. инструмент должен быть экономичным. Экономичность инструмента характеризуется небольшой первоначальной стоимостью, малым расходом электроэнергии или сжатого воздуха, отсутствием потерь тока и воздуха, малыми затратами на ремонт.

Производя сравнение между электрифицированными и пневматическими инструментами с вращательным рабочим движением, можно отметить, что первым трем требованиям они удовлетворяют примерно в равной степени.

В отношении безопасности работы электрифицированный инструмент, предназначенный для включения в сеть низкого напряжения (36 В), также может быть приравнен к пневматическому инструменту, за исключением тех случаев, когда работы производятся во взрывоопасных местах. Электрифицированный инструмент обычного исполнения для работы во взрывоопасных местах непригоден.

Преимущества и недостатки электрифицированных пневматических инструментов. Пневматический инструмент питается сжатым воздухом, поэтому применение этого инструмента на заводе требует сооружения специальной компрессорной станции для сжатия воздуха. Таким образом, на строительство компрессорной станции и прокладку воздухопроводов в цехе потребуются значительные первоначальные затраты. Для применения электрифицированных инструментов никаких специальных сооружений не нужно, так как электроэнергия имеется на любом современном заводе. Таким образом, с точки зрения первоначальных затрат выгоднее внедрять не пневматический, а электрифицированный инструмент. Однако следует иметь в виду, что эти первоначальные затраты не всегда оказываются большими. Если, например, сжатый воздух уже применяется на заводе для других технологических целей, то использование его для пневматических инструментов в механосборочном цехе не вызовет больших затрат. При применении большого количества механизированных инструментов нужно учесть еще и расход энергии. Дело в том, что коэффициент полезного действия большинства пневматических инструментов равен 7-11%, тогда как у электрифицированных инструментов 40-60%. Следовательно, при применении пневматических инструментов расход энергии будет значительно выше. Также больше будут и эксплуатационные расходы, так как часть стоимости обслуживания компрессорной установки должна быть отнесена к расходам на инструмент.

Что касается удобства использования, то здесь каких-либо существенных преимуществ у электрифицированного и пневматического инструмента нет. Вес их на единицу мощности почти одинаков, то же самое можно сказать и о габаритных размерах, а это главное для такой оценки. Следует отметить, что для производства, где существует большая опасность воспламенения горючих жидкостей, а тем более взрывоопасных, пневматический инструмент не заменим. Использование энергии сжатого воздуха очень удобно в многошпиндельных инструментах в связи с возможностью создания специальных малогабаритных ротационных двигателей, хорошо устанавливающихся по нескольку штук в одном корпусе инструмента. Подобная же компоновка из нескольких электродвигателей обычно получается более громоздкой и тяжелой.

Электрифицированные инструменты. Электрифицированным инструментом называется такой механизированный инструмент, у которого приводным двигателем является электродвигатель. В литературе за электрифицированным инструментом закрепилось название электроинструмент.

Помимо приведенной выше классификации механизированных инструментов электроинструмент может быть разбит на три группы по роду тока, используемого для его питания: 1) инструмент постоянного тока; 2) однофазный инструмент; 3)трехфазный инструмент.

Трехфазный инструмент в свою очередь разделяется на нормальный и высокочастотный.

В качестве привода для инструментов постоянного тока применяют двигатели постоянного тока с параллельной и последовательной обмоткой возбуждения. Для инструментов однофазного переменного тока применяют коллекторные двигатели с последовательной обмоткой возбуждения, которые часто рассчитываются и изготовляются таким образом, чтобы они могли работать также от сети постоянного тока. В последнем случае эти двигатели называют универсальными коллекторными двигателями.

Для трехфазного инструмента в качестве приводного двигателя применяют асинхронный трехфазный короткозамкнутый электродвигатель нормальной (50 Гц) или повышенной (200 Гц) частоты. Наряду с упомянутыми двигателями в некоторых конструкциях электромолотков и вибраторов в качестве приводного двигателя используют электромагниты.

Механизированный инструмент для пригоночных работ. Основными пригоночными работами, выполняемыми при сборке промышленной продукции (автомашин, тракторов, станков и других машин), являются: опиловка и зачистка сопрягаемых поверхностей, сверление, развертывание и зенкование отверстий, нарезание внутренней резьбы, шабрение и др. Объем пригоночных работ в значительной мере зависит от масштабов производства. В индивидуальном и мелкосерийном производстве, например при сборке машин, может найти применение большинство из перечисленных работ; в крупносерийном же и массовом производстве не должно быть пригоночных работ, и если практически некоторые такие работы производятся, то это свидетельствует о несовершенстве технологического процесса.

Таким образом, механизированный инструмент для пригоночных работ следует широко применять прежде всего в индивидуальном и мелкосерийном производстве, а также при изготовлении опытных экземпляров новых машин и механизмов, где за счет этого можно значительно снизить трудоемкость сборки. Ручные пригоночные работы в крупносерийном и массовом производстве следует устранять не внедрением механизированного инструмента, а улучшением технологического процесса и выполнением несвойственных сборке работ по пригонке деталей в механическом и других обрабатывающих цехах.

Трубопроводные работы

Студент должен:

знать:

- классификацию труб (по отраслям);

- запорную арматуру;

- прокладочный материал;

- крепление труб;

- применяемый инструмент.

уметь:

- производить резку и гибку труб;

- нарезать резьбу;

- соединять трубы на муфтах, фитингах.

Трубы – основная часть трубопроводов. Трубы изготовляют из стали, чугуна, цветных металлов, стекла, керамики, фарфора, пластмасс, практически из всех конструкционных материалов химического машиностроения.

Стальные трубы. Их делают сварными и бесшовными. Сварные трубы – водо, газо, проводные (газовые) и электросварные – имеют продольный или спиральный шов, поэтому они менее надежны в работе.

Электросварные трубы имеют более широкие пределы применения.

Бесшовные трубы не имеют сварного шва, поэтому более надежны.

Наряду с трубами массового применения из стали марок 10 и 20 в случае необходимости применяют трубы из легированных сталей 12МХ, 15ХМ, Х5М или из высоколегированных кислотостойких и жаропрочных сталей 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т и др.

Чугунные трубы. Чугунные канализационные трубы не рассчитаны для работы под давлением, они предназначены для передачи жидкости самотеком. Их выпускают диаметрами от 50 до 1000 мм.

Медные и латунные трубы. Их выпускают диаметром до 360 мм. Медные трубы применяют в технике глубокого холода, в промышленности органического синтеза и в пищевой промышленности. Латунные трубы в химической промышленности находят ограниченное применение.

Алюминиевые трубы. Их широко применяют для транспортировки азотной, уксусной кислоты и некоторых других агрессивных продуктов.

Свинцовые трубы. Несколько лет назад они были почти единственным средством для транспортирования слабых растворов серной кислоты и других кислых сред. В настоящее время они почти полностью заменены пластмассовыми трубами.

Титановые трубы. Применяются в основном для изготовления химической аппаратуры, но ограниченное применение находят и для трубопроводов.

Керамические трубы. Во многих случаях при транспортировке агрессивных веществ их с успехом применяют вместо труб из цветных металлов и кислотостойких сталей. Керамиковые канализационные (безнапорные) трубы изготовляют внутренним диаметром от 125 до 600 мм. Их применяют для уличных сетей канализации, а также для внутрицеховой канализации, предназначенной для удаления агрессивных жидкостей.

Стеклянные трубы. Их широко применяют в пищевой и фармацевтической промышленности, а также и в отдельных отраслях химической промышленности, устанавливая там, где требуется особая чистота продуктов и оптический контроль за перемещаемыми веществами.

Фарфоровые трубы. В химической промышленности их применяют мало и используют лишь в тех случаях, когда требуется особая чистота продуктов.

Из пластмассовых труб наиболее распространены трубы из винипласта, фаолита и полиэтилена.

Винипластовые трубы. Их изготовляют с внутренним диаметром до 150 мм. Температурные пределы их применения до 50⁰С. Эти трубы при незначительном нагреве хорошо гнутся и отбортовываются. Применяют для транспортирования различных кислот и щелочей, за исключением концентрированной серной кислоты и сильных окислителей.

Трубы из полиэтилена. По своим свойствам и применению они близки к винипластовым. Полиэтилен по сравнению с винипластом обладает более высокой ударной прочностью.

Трубы из фаолита. Их выпускают диаметром до 200 мм. Они рассчитаны на максимальное давление до 1 МПа и рабочую температуру до 100-110⁰С. Эти трубы применяют для транспортирования продуктов как внутри цеха, так и для межцеховых коммуникаций.

Трубы из фторопласта. Они находят ограниченное применение из-за трудности его обработки.

Весьма перспективны стальные трубы с защитным покрытием, так как при этом механическая прочность стальной трубы сочетается с антикоррозионными свойствами покрытия. Наиболее широко применяют гуммированные трубы и трубы, защищенные полиэтиленом. Их применяют при температурах до 65-70⁰С. Они допускают вакуум не более 0,03 МПа. Допускаемое значение внутреннего давления определяется прочностью стальной трубы. В настоящее время осваиваются трубы, защищенные изнутри эмалью, фторопластом, пентапластом и другими полимерными материалами.