Артоболевский И.И. - Теория механизмов и машин (1073999), страница 117
Текст из файла (страница 117)
Такая замена часто ведет к тому, что многостадийные технологические процессы превращаются в одностадийиые процессы практически мгновенного превращения исходного сырья в готовое изделие или полуфабрикат. В качестве примера рассмотрим принцип действия литьевой машины, показанной на рис. 28.2. Гранулы пластмасс или резины, постоянно подаваемые в бункер 7, посредством вращения поршня-червяка 3 нагнетаются в переднюю часть цилиндра, запертую клапаном 2.
Вследствие внешнего нагрева и механического трения гранулы размягчаются и материал переходит в вязко- пластическое состояние (рис. 28.2, а). После выгрузки готового изделия пресс-формы 5 смыкаются (рис. 28.2, б). Затем, когда накопится порция подготовленного к литью материала, осуществляется следующее: подвод, посредством механизма 1, литьевой головки к прессформам, клапан 2 открывает канал, впрыск, т. е. литье под давлением за счет осевого движения поршня-червяка 3, в сторону прессформ (рис. 28.2, в), выдержка под давлением„после чего литьевая головка отводится от прессформы, клапан 2 запирает канал, поршень-червяк 3 отводится вправо и приводится во вращение механизмом 4 для подготовии следующей партии материала.
По истечении времени технологической выдержки, необходимой для отвердения (вулканизации) отлитого изделия, прессформы 5 размыкаются и выталкиватель 6 осуществляет выгрузку изделия (рис. 28.2, г). Во-вторых, применение, при сохранении технологического способа неизменным, одновременной многоинструментальной обработки одного и того же объекта (например, обработка всех отверстий или обработка с нескольких сторон корпусных деталей $122.
НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ МАШИН-АВТОМАТОВ 579 и т. и.); одновременной обработки одним инструментом нескорьких объектов (например, обработка пакета плоских деталей, применение многоместных прессформ и т. и.); обработки комбинированным инструментом, повторяющим контур проекции или форму объекта; обработки фасонным и составным режущим инотрументом, комбинированными штампами и т. п.
Рнс. 26.2. Прнпцнпнальная технологическая схема машины-автомата для литья под давленнем наделна на пластмасс н рваным: а) подготовка порции материала; 6) смыканяе пресс4юрм; а) впрыск под давленнем: е) размыкание прессформ я выгруака наделяя 4'. Переход к непрерывным процессам путем уменьшения интервалов времени между последовательными выпусками объектов обработки, что позволяет снизить непроизводительные затраты времени, может быть осуществлен следующими путями.
Во-первых, применением технологических способов, которым свойственна непрерывность. Например, непрерывное рафинирование и разливка стали; получение металлических труб нз ленты или колец и втулок из ленты нли трубы; получение штучных металлических деталей, заготовок зубчатых колес, металлорежущего инструмента, шаров и пр.
методом поперечно-винтовой прокатки; применение метода экструзии, т. е. непрерывного выдавливания через фасонные отверстия (фильеры) металлов, резины, пластмасс, пищевых продуктов. Получение и обработка в виде «бесконечной» ленты металла, древесно-слоистых пластиков, пластмасс, линолеума, искусственной кожи, нетканых материалов, прессованне с помощью валков и т. д.
Во-вторых, применение роторных и роторно-конвейерных машин н линий, в которых вспомогательные операции совмещены во времени с операциями обработки, нбо все транспортно-техно- 19е ЯЗО Ггг 22. ОСНОВНЫВ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ МАШИН-АВТОМАТОВ логические органы находятся в непрерывном совместном движении. Схема роторной машины-автомата показана на рис. 28.3. По окружности расположено т одинаковых блоков, т. е. комплектов рабочих органов, таких, как на рис. 28.2, непрерывно вращалощихся, в данном случае против часовой стрелки, а угловой скоростью рл. Выдаче порции, в частном случае одного объекта обработки, соответствует угол поворота грр. Всем операциям обработки и сопутствующим им вспомогательным операциям Зггпугт соответствУет Угол повоРота гур = = (й — 1) 1рр.
Сектор (т + 1 — й) Ч р Кр соответствует холостому пробегу. Обг. 1 работка во всех т позициях (каналах) рр осуществляется параллельно, но со сдвигом фаз. 'А Роторные машины и линии применяются для самых различных видов обработки: штамповки, прессования, резания, дозирования, расфасовки сыЙр пучих и розлива жидких веществ, уку- порки, сборки, упаковки и пр, В роторных линиях загрузка, передача объекта из одного рабочего ротора в другой, а иногда и выгрузка производятся посредством транспортных роторов (рис.
28.4, где показаны типовая конструкция (а) н компоновка (б) роторной линии, состоящей из шести рабочих роторов Р„ Р„ ..., Р, и шести транспортных роторов Т„ Т„ ..., Тл). Роторные линии получили распространение в самых различных отраслях промышленности, где выпускается массовая продукция. Роторные линии обусловливают возможность и целесообразность создания автоматизированных цехов (рис. 28.5). 5'. Инлгенсификация операций, т. е.
ускорение операций, обусловлена либо применением более высоких скоростных режимов, при сохранении неизменным способа обработки, либо реализацией технологических способов, основанных на применении новых, ранее не использовавшихся для этих целей видов энергии, и, соответственно, новых способов передачи энергии: обработка с помощью лазера, ультразвуковая, электроэрозиуная, электро- химическая, электроалмазная, электроабразивная обработка, позволяющая получать в металлических деталях полости и отверстия любых конфигураций и сечения с высоким классом чистоты; высокочастотная сварка; прядение и нанесение покрытий в силь.
ных электростатических полях; разрезание по контуру многослойных настилов металлов, бумаги, ткани и пленок с помощью лазера, жидкости или пара высокого давления; гидравлическая или пневматическая прокидка утка в ткацких станках; вибрационная обработка (вибропрессование, виброгалтовка и пр.); диффузионные процессы (беление и кращение ткани, дубления 8 122.
НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ МАШИН-АВТОМАТОВ ваг кож, отмывка металлических деталей и пр.), производимые с помощью ультразвука, и т. д, 6 . Создание многоолвраиионных машин и связывание машин в виде патом тичвской линии обеспечивает повышение эффектив- Рнс. 28.4. Роторвая ливня; я) типовая яовструвцня; б] схема номпоноаяв ротора в лв. вви ахея ебегв еяяя Рис. 28.8. Общях вия цеха-автомата, оснащенного роторнымн линиями ности производства за счет, главным образом, сокращения непроизводительных затрат времени на транспортно-перегрузочные операции и уменьшения затрат ручного труда.
Если первые автоматические линии, появившиеся после второй мировой войны, предназначались, главным образом, для операций формообразования штамповкой (роторные линии) или резанием (линии для обработки корпусных деталей, валов, зубчатых Щз Гл, 2«. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ МАШИН-АВТОМАТОЬ колес, поршней, колец подшипников), то сейчас все большее распространение получают линии, в которых операции формообразования сочетаются со сборкой, контролем, маркировкой, упаковкой и другими операциями, выполняемыми по принципу «от сырья или полуфабрикатов — к готовому изделию или к готовому элементу изделиям Такие линии широко используются в автомобильной, электротехнической, пищевой, легкой и других отраслях промышленности.
При этом снижают жесткость межпозиционных (межмашинных) связей с тем, чтобы'остановка по случайным причинам одной позиции или машины не вызывала простоя всего комплекса. Большое значение при создании автоматических линий имеет автоматизация транспортно-погрузочных операций, которая освобождает человека от выполнения вручную трудоемких, монотонных, а нередко опасных для его жизни функций, связанных с подачей в рабочую зону и удалением из нее объектов обработки, изменением их ориентации в пространстве или на плоскости.
Решение этих задач стало возможным путем использования манипуляторов, автооператоров и промышленных роботов с ручным и программным управлением (см. $ 128). $ !23. Принципы автоматизации управления машинами-автоматами 1'. Автоматизация управления технологическими машинами- автоматами состоит в придании машинам способности воспринимать и перерабатывать все большее число потоков информации, что ведет к возрастанию уровня «самостоятельности» их функционирования. Управление органами технологических машин осуществляется обычно в функции положения или в функции времени. Принцип управления в функции положения, когда сигнал об окончании такта движения данного органа подается конечным (концевым) выключателем, датчиком положения или другим подобным элементом, на который воздействует сам перемещаемый орган, широко используется в технологических машинах (чаще всего для линейных перемещений), в транспортных машинах (конвейеры с автоматическим адресованием, лифты).
Эта форма управления является децентрализованной. Управление в функции времени обычно называют программным управлением, имея в виду, что машина должна обеспечивать выполнение заранее установленной программы. Эта форма управления обычно является централизованной. 2'. Программа может быть зафиксирована с помощью одного из двух возможных способов: аналогового или цифрового (числового). Аналоговый способ программного управления предполагает задание предназначенной для реализации в технологической машине $ !22.
принципы АВтомАтизАции упРАВления 683 исходной информации в виде той или иной физической модели: кулачков, копнров (шаблонов, трафаретов), кннематических цепей с определенным соотношением геометрических параметров звеньев и параметров их относительного движения. Кулачки обычно монтируются на одном общем валу, обеспечивающем распределение потоков энергии, поступающих к рабочим органам машины, и поэтому называемом распределилтельным валом. Угловое положение кулачка относительно распределительного вала определяет временную картину функционирования рабочего органа, т. е. моменты начала и конца хода и т.
п. В связи Рнс. 22Л. Свеев гиврокопнроаааьного устройства фреаерного станке с этим точность реализации заданной программы движений рабочих органов зависит от точности углов установки кулачков относительно распределительного вала, и нарушение правильности углового положения кулачков ведет к рассинхронизацни работы машины. От кулачков к рабочим органам движение передается через рычажные, гидравлические, пневматические и иные механизмы. Для повышения переналаживаемости, в связи с изменением объекта или технологии обработки или и того и другого, используют быстросменные кулачки, кулачки с возможностью регулировки их углового положения относительно вала или регулировки положения оси качания толкателей для изменения длины хода, наборы (блоки) унифицированных типовых быстросмепных кулачков в виде командоаппаратов и т.
д. 3'. Идея копирования заданного образца при изготовлении серии одинаковых деталей положена в основу всех копировальных систем управления. На рис. 28.6 показано гидрокопировальиое устройство, где движение от ролика, обкатывающего копир 1, передается к фрезе 4 с помощью гидравлической следящей системы, состоящей из подающего жидкость из масляного бака 7 насоса б, 584 Гд, А6. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ МАШИН-АВТОМАТОВ трубопроводов 8 и двух цилиндров: управляемого, с неподвижно укрепленным поршнем 5 и управляющего (сервоцилиндра), с золотником 3, связанным со щупом 2. Плита, несущая оба цилиндра и фрезу, укреплена на суппорте, который, перемещаясь по направляющим, может двигаться, приближаясь к столу, несущему копир и заготовку, или отходя от него. Если ролик и фреза занимают одинаковые положения по отношению соответственно к копиру и заготовке, то золотник 8 занимает среднее положение, перекрывая оба трубопровода, ведущие к управляемому цилиндру.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
