Средства механизации технологических процессов машиностроительных производств

(2 часа)

Цель работы: изучить состав, назначение и конструкцию основных устройств, позволяющие упростить перемещение заготовки по позициям технологического процесса.

Технические средства и программное обеспечение:

1. IBM-PC или совместимый компьютер;

2. Операционная система Microsoft Windows;

3. Пакет офисных программ Microsoft Office;

Средства для эскизирования:

4. Линейка инструментальная;

5. Штангенциркуль;

6. Карандаш.

Теоретические сведения:

В качестве транспортных средств в условиях современных машиностроительных предприятий применяют:

1. автоматизированные тележки;

2. штабелеры;

3. конвейеры;

4. кантователи;

5. поворотные столы;

6. роботы;

7. конвейеры для удаления стружки и т.д.

Рис. . – Классификация транспортных систем

Горизонтально-замкнутые (напольные) конвейеры применяют для транспортирования грузов в условиях серийного и массового поточного производства.

Конвейер (рис. ) имеет большое количество соединенных между собой тележек 1, движущихся по рельсам 2 при помощи тяговой замкнутой цепи.

Пуск конвейера осуществляется от электродвигателя приводной станции 10. Изготовленные на машинах формы 6 со сборочных рольгангов 7 передаются в заливочное отделение. Заливка форм расплавом производится со специального движущегося вертикально-замкнутого конвейера — платформы 3 разливочным ковшом 4, который доставляется из плавильного отделения на подвижной тележке по монорельсу 5.

Залитые расплавом формы поступают под охладительный кожух 9, а после остывания в них отливок — в выбивное отделение. После выбивки форм на механической решетке 8 отливки транспортируются в очистное отделение, выбитая из опок смесь — в смесеприготовительное отделение, а пустые опоки — на участок формовки.

Рис. . - Напольный конвейер:
1 — тележки, 2 — рельсовый путь, 3 — заливочная подвижная платформа, 4 — разливочный ковш, 5 — монорельс, 6 — литейные формы, 7 — рольганги формовочного участка, 8 — механическая выбивная решетка, 9 — охладительный кожух, 10 — приводная станция конвейера

Таким образом, конвейер дает возможность создать в литейном цехе единый последовательный процесс получения отливок. Скорость конвейеров колеблется в пределах от 1 да 7,5 м/мин.

Шагающие конвейеры применяют для транспортировки форм с участка формовки на заливку и выбивку вместо напольных горизонтально-замкнутых конвейеров, занимающих много места. Линия шагающего конвейера (рис. ) состоит из двух неподвижных наружных швеллеров 1, закрепленных на чугунных тумбах 7, и двух внутренних подвижных швеллеров, связанных в единую раму 2. Последняя опирается на ролики механизма подъема и направляется боковыми роликами. С помощью рычажно-эксцентрикового механизма 6 и пневматических цилиндров 5 рама может подниматься или опускаться на высоту, равную 20 мм.

Рис. . - Линия шагающего конвейера:
1 — наружные швеллеры, 2 — рама из подвижных швеллеров, 3 и 5 — пневматические цилиндры, 4— шток, 6 — рычажно-эксцентриковый механизм, 7 — чугунная тумба

Наличие же пневмоцилиндра 3 со штоком 4 дает возможность раме передвигаться вперед на величину шага и возвращаться в исходное положение. Благодаря такому устройству установленная на неподвижные швеллеры форма поднимается подвижной рамой, перемещается ею по горизонтали на один шаг, а затем опускается на неподвижную раму и т. д.
Управление рабочим циклом конвейера осуществляется автоматически золотниковой коробкой воздухораспределения при помощи электромагнитов и соответствующей электроаппаратуры, размещенных в специальном шкафу. Длина шагающего конвейера, как и его грузоподъемность, могут быть неограниченными. Число пневматических толкателей зависит от длины конвейера и прилагаемой нагрузки. Для сырых незалитых форм желательно иметь ролики с резиновым ободом для мягкого хода.

Привод шагающих конвейеров может быть пневматическим, гидравлическим и механическим.

При помощи шагающих конвейеров можно передвигать формы в горизонтальной плоскости и под прямым углом, для чего в месте пересечения их линий устанавливается промежуточный поворотный стол. Объединяя таким образом в единую систему несколько шагающих конвейеров, можно создать напольный шагающий литейный конвейер. Для удобства накатывания и сталкивания форм на концах линии шагающего конвейера встраивают рольганги.

Применение подъемно-опускающихся тележек, расположенных на различных уровнях (над полом цеха и ниже его) по концам линий шагающих конвейеров, дает возможность создать компактный вертикально-замкнутый конвейер, нашедший применение на ряде отечественных заводов. Так, в литейном цехе Харьковского станкозавода имени Косиора в результате применения шагающих литейных конвейеров для опок 800X600 и 400 X Х300 мм удалось высвободить 200 м2 формовочной подкрановой площади на участке, производящем мелкие отливки.

Пневматические подъемники (см. рис.) применяются главным образом при крупносерийном или массовом типе производства в условиях параллельного режима работы цеха. Они отличаются удобством и легкостью обслуживания, а также плавностью подъема (опускания) груза, что особенно важно для литейных цехов, где удары могли бы вызвать разрушение песчаных форм. Грузоподъемность пневматических подъемников ленинградского завода «Пневматика» составляет 185—1760 кгс.

Тельферы представляют собой электрические подъемники, состоящие из электроблока для подъема груза (при помощи каната и крюка) и тележки для его перемещения. Тельферы перемещаются но монорельсам с помощью специального электромотора и обслуживают площадь малой ширины. Управление тельфером может осуществляться с пола или из кабины. Грузоподъемность их 0,25—5,0 тс.

Рольганги применяют в крупносерийном и массовом производстве для самых разнообразных целей: сборки и передачи собранных форм от формовочных машин на конвейер, передачи пустых опок и т. д. Рольганг (рис. ) представляет собой горизонтальную или слегка наклонную раму 1 с роликами 2, которые установлены на шарикоподшипниках и приходят во вращение при перемещении по ним формы 3.

Рис. 110. Рольганг: 1 — рама, 2 — ролики, 3 — литейная форма

Длина секции рольганга обычно составляет 3—4 мм. Рольганги могут быть прямоугольными и выгнутыми, приводными и неприводными. Выгнутые рольганги образуют поворот или закругление пути. Их применяют реже. Сочетая прямоугольные и выгнутые секции, можно составить роликовый конвейер. В приводных рольгангах груз перемещается с помощью электродвигателя, а в неприводных — усилием, прикладываемым рабочим к грузу. Для перемещения крупных опок устанавливают два параллельных рольганга. На роликах среднего типа диаметром 105 мм можно перемещать груз массой до 2 т.

Ленточные транспортеры применяют в условиях массового и серийного производства для передачи формовочных смесей в бункера, подвешенные над формовочными машинами, для доставки просыпавшейся оборотной смеси от формовочных машин и от выбивных решеток в смесеприготовительное отделение и т. д.

Транспортер представляет собой бесконечную прорезиненную ленту, натянутую на два концевых барабана. Один из барабанов является ведущим и приводится во вращение двигателем, а второй — ведомым. Концевые барабаны и опорные ролики, предотвращающие провисание ленты под тяжестью груза, монтируются на металлической конструкции. Ширина ленты обычно составляет 400—800 мм, а длина транспортера может достигать 200 м.

Тележки самоходные (рис. ) удобны для перемещения различных грузов (стержней, модельных плит, опок и т. д.) в любом направлении при наличии в цехе благоустроенных (деревянных шашечных, асфальтовых и цементных) дорог.

Рис. . –Тележка самоходная

Тележка состоит из основания 1 с ромбовидным размещением колес 6, 9, что повышает маневренность тележки и упрощает устройство разворота. С торцов основания смонтированы подвижные бамперы 5 для автоматического торможения и остановки в случае возникновения препятствия.

В основании расположены приводы на колеса 9, состоящие из редукторов 8, электродвигателей 7 с питанием от аккумуляторных батарей. На основании монтируется грузовая платформа 2 для транспортирования и загрузки-выгрузки столов-спутников 3 с заготовками 4.

Тележки приводятся в движение электродвигателями (электрокары) или двигателями внутреннего сгорания (автокары). Грузоподъемность тележек 0,75—2 тс, а скорость движения по гладкой горизонтальной дороге с полным грузом 4—8 км/ч.

В современных высокомеханизированных литейных цехах литейные конвейеры и другие подъемно-транспортные средства применяют в сочетании с формовочными машинами и другим технологическим оборудованием и, таким образом, осуществляют комплексную механизацию и поточные методы труда.

Расчет количества средств механизации

Количество элементов напольно-тележечного транспорта (электротележки, электроштабелеры, погрузчики и т.п.) определяют по формуле:

(5.1)

где Q – годовой грузооборот, т;

q_э – грузоподъемность электротележки, т;

Т_э – общее время пробега (оборот) электротележки, мин;

К₁ – коэффициент неравномерности;

К₂ = 0,8 - коэффициент использования грузоподъемности;

Ф_до – действительный годовой фонд времени работы оборудования при соответствующем числе смен, час;

m = 1 или 2 коэффициент, учитывающий одно или двухстороннюю систему перевозок;

Общее время пробега электротележки:

Тэ = Тпр Тп Тр Тз, (5.2)

где Тпр – время пробега эл. тележки в оба конца, мин

Тп – время погрузки, мин;

Тр – время на разгрузку, мин;

Тз – время случайных задержек (примерно 10% на каждый рейс), мин;

Время пробега эл. тележки в оба конца:

(5.3)

где l – среднее расстояние при маршрутных перевозках;

v – среднетехническая скорость электрокары;

Количество мостовых кранов для механических цехов:
(5.4)

где n – число деталей, транспортируемых в смену;

i – среднее число транспортных операций на одну деталь;

Т_кр – общее время пробега крана, мин;

Т_см – время работы в смену, мин;

Т_кр = Т_пр Т_п Т_р Т_з, (5.5)

где Тпр – время пробега эл. тележки в оба конца, мин

Т_п – время погрузки, мин;

Т_р – время на разгрузку, мин;

Т_з – время случайных задержек (примерно 10% на каждый рейс), мин;

(5.6)
где l – средняя длина пробега крана (приближенно принимается равной половине длины обслуживаемого участка), м;
v – средняя скорость движения крана в м/мин (30 – 80 м/мин).

Для сборочных работ количество подъемных кранов определяется на основе графиков сборки, в которых приводится время работы крана на каждой операции.

Укрупненно для механических цехов принимается 1 крана на 40 – 80 м длины пробега, а для сборочных работ на 30 – 50 м.

При расчете подвесных конвейеров используют скорость или производительность:

или (5.7)

где Q – производительность конвейера в шт/час;

- такт работы в мин;t

l – шаг подвесок в м;

n – количество изделий на одной подвеске, шт.

Для конвейеров, обслуживающих станочные линии, скорость принимается 1 – 6 м/мин (при массе изделий 30 – 50 кг скорость принимают не более 3 м/мин).

При необходимости создания запаса на конвейере в расчет вводят коэффициент увеличения производительности (до 5).

При обслуживании подвесным конвейером сушильных, моечных или лакокрасочных камер скорость его определяется:

(5.8)

где L – общая длина рабочего участка камеры;

То – технологическое время обработки;

Выполнение работы:

1. По выданному преподавателем

Лабораторная работа №8