Тема: ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОЭКОНОМИЧНОЙ СИСТЕМЫ СТРУЖКОУБОРКИ ДЛЯ ГАЦ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ФЛАНЕЦ И ВТУЛКА»

АННОТАЦИЯ
Научная работа состоит из теоретической части и 14 листов графических документов. Объем пояснительной записки - 170 листов. Пояснительная записка включает: 5 частей, 46 рисунков, 5 таблиц, 39 использованных источников и 2 приложения.
СТРУЖКА, СТРУЖКОУБОРКА, ТРАНСПОРТЕР, РЕГУЛИРОВАНИЕ, АНАЛИЗ, МОДЕРНИЗАЦИЯ, РАСЧЕТ.
Цель работы - опытная разработка и конструирование автоматических и энергоэкономичных средств уборки стружки в ГАЦ токарной обработки на примере деталей типа «фланец и втулка».
В ходе научной работы был проведен анализ деталей-представителей и рассчитан объем стружки при их обработке; проведено ознакомление со способами снижения энергопотребления транспортирующих машин; проведен анализ примера планировки цеха и возможных способов стружкоудаления; проведены выбор и модернизация оборудования для системы стружкоуборки. В основу системы положено применение трех видов конвейеров: шнековый, вибрационный и цепной. При включении конвейеров в систему они были модернизированы и снабжены, разработанными автором проекта устройствами автоматического управления, позволяющими существенно снизить их энергопотребление. Особое внимание уделено общецеховому пластинчатому конвейеру, в котором предложено применить двойной привод (в головной и хвостовой частях конвейера). При этом принципиально по-новому решен вопрос о расположении натяжного устройства конвейера. Предложено его совместить с головным приводом, для чего проанализированы конструктивные варианты такого решения и выбрано наиболее простое. В основу проекта входит разработка и проектирование комбинированного цилиндро-конического редуктора, являющегося ключевой частью не только привода цепного конвейера, но и механизма натяжения цепи.
Часть работы участвовала во Всероссийском конкурсе выпускных квалификационных работ 2013 года по специальности
«Металлообрабатывающие станки и комплексы», проходившем в «Южно¬Уральском государственном университете». Работа заняла первое место в номинации «Подъемно-траспортные машины» (грамота прилагается).
По основным разработкам научной работы были зарегистрированы следущие патенты Российской Федерации:
1. № 135279 Токарный станок с ЧПУ от 10 декабря 2013года;
2. № 135752 Редуктор от 20 декабря 2013года;
3. № 130978 Вибротранспортер от 10 августа 2013года;
4. № 136510 Электромеханический привод от 10 января 2014года.
Патенты представлены в приложении 2.
Сегодня невозможно даже представить себе человеческий труд без машин - технических устройств, предназначенных для частичной или полной замены людей.
Транспортирующие машины чрезвычайно многообразны. По принципу действия они могут быть разделены на две группы: машины для периодического и непрерывного перемещения грузов. К первым относятся различные грузоподъемные краны, погрузчики, тягачи, некоторые типы подвесных рельсовых и канатных дорог и т.п. Ко вторым - конвейеры всех типов, трубопроводный транспорт и др.
Машины непрерывного действия работают без остановки для загрузки и разгрузки. Они перемещают насыпной груз, располагающийся сплошным слоем на несущем элементе машины или штучные грузы, перемещающиеся непрерывным потоком, располагающиеся
последовательно один за другим. Обратное движение несущего элемента в них может происходить одновременно с движением груза.
Транспортирующие машины промышленного назначения делятся на внешний и внутренний (внутризаводской) транспорт. Внешний транспорт служит для доставки на предприятие различного вида сырья и так же используются и для вывоза готовой продукции и отходов. Внутренний транспорт предназначен для распределения грузов по предприятию между цехами и складами, а также в цехах между производственными участками и отделениями единицами оборудования. Что касается внутрицехового транспорта, то чаще всего используют конвейеры, электрокары, краны мостового типа и типа кранов-манипуляторов.
Независимо от принципа действия, назначения и области применения большинство транспортирующих машин содержит в своем составе управляемые приводы, включающие в себя двигатели и передаточные механизмы, связывающие двигатели с исполнительными органами машины. Работая по определенному алгоритму, двигатели обеспечивают транспортирование грузов машиной по заданной траектории, в заданную позицию, с заданной или регулируемой скоростью. Чтобы это осуществить, необходимы соответствующие управляющие устройства.
Управляющие устройства совместно с машиной и ее приводом образуют систему управления. Если все функции управляющего устройства выполняет техническое устройство - то система является автоматической.
В настоящее время существует уже большое число систем управления транспортирующими машинами. Это и системы управления железнодорожным и автотранспортом, и системы управления робокарами, и различные средства мониторинга, которыми все чаще оснащаются конвейеры.
Конвейер - это машина непрерывного транспорта, предназначенная для перемещения сыпучих, кусковых или штучных грузов.
Конвейеры применяют и для удаления стружки от станков с непрерывным замкнутым движением несущих рабочих органов, транспортеры с возвратно-поступательным движением несущего органа и транспортеры с винтовой рабочей поверхностью.
Развитие станкостроения и возрастающая мощность механообрабатывающих цехов способствуют значительному повышению производительности станков. Вследствие этого растет проблема транспортирования и переработки стружки в энергосберегающем режиме.
Уборка стружки - трудоемкий процесс, и без надлежащей его механизации это влечет за собой увеличение численности вспомогательных рабочих, которые заняты на ручной ее транспортировке и составляют 5-7% от общего числа производственных рабочих,
увеличение производственных площадей, загромождение проездов и т.д. Только при своевременном удалении стружки производство может работать нормально.
Проблема автоматизированного сбора и удаления стружки является одной из важнейших при создании ГПС, так как без ее решения практически невозможна работа станков в условиях отсутствия вспомогательного обслуживающего персонала.
Автоматизация отвода стружки от станков разрешает следующие проблемы:
— предотвращается концентрация тепла в местах контакта стружки с узлами станка, что повышает точность обработки;
— уменьшается опасность несчастного случая, растут культура и привлекательность труда;
— повышается коэффициент использования станка вследствие сокращения простоев и др.
В процессе проектирования современных транспортирующих машин типа конвейеров, лифтов, грузоподъемных кранов и т.п. наряду со стремлением улучшить их технические характеристики, всё больше и больше уделяется внимание их экономичности. При этом последнюю понимают как характеристику затрат на изготовление машин и как критерий оценки расходов, сопровождающих их эксплуатацию. Из указанных расходов особо выделяют затраты на электроэнергию, поскольку её стоимость в нашей стране растёт чрезвычайно быстро и, как следствие, быстро возрастает и стоимость продукции, вырабатываемой технологическими комплексами. Процесс автоматической уборки стружки сопровождается большими затратами энергии и является экономически очень дорогим.
Полное удаление стружки из зоны обработки является очень важным при работе без оператора в условиях «безлюдной» технологии, однако это процесс энергоемкий и затратный. Отсюда следует необходимость не просто автоматической уборки стружки, но и снижения энергопотребления за счет систем управления в автоматическом производстве. Это и обусловило тему настоящего дипломного проекта.

Купить

Данная научная работа направлена на опытно-конструкторскую разработку энергоэкономичной системы стружкоуборки для гибкого автоматизированного цеха токарной обработки.
В ходе научной работы был проведен анализ деталей-представителей и рассчитан объем стружки при их обработке; проведено ознакомление со способами снижения энергопотребления транспортирующих машин; проведен анализ примера планировки цеха и возможных способов стружкоудаления; проведены выбор и модернизация оборудования для системы стружкоуборки. В основу системы положено применение трех видов конвейеров: шнековый, вибрационный и цепной. При включении конвейеров в систему они были модернизированы и снабжены, разработанными автором проекта устройствами автоматического управления, позволяющими существенно снизить их энергопотребление. Особое внимание уделено общецеховому пластинчатому конвейеру, в котором предложено применить двойной привод. При этом принципиально по-новому решен вопрос о расположении натяжного устройства конвейера. Предложено его совместить с головным приводом, для чего проанализированы конструктивные варианты такого решения и выбрано наиболее простое. В основу проекта входит разработка и проектирование комбинированного цилиндро-конического редуктора, являющегося ключевой частью привода цепного конвейера и механизма натяжения цепи.
При применении в производстве спроектированной энергоэкономичной системы удаления стружки существенно снизится энергопотребление транспортеров, повысится удобство уборки стружки, снизятся затраты финансовых средств конвейеров, увеличится срок службы и снизится количество ремонтов за счет повышения надежной работы транспортеров.
Таким образом, в научной работе были разработаны наиболее производительные, удобные и энергоэкономичные варианты конвейеров, которые можно внедрять в производство. Также были проведены условные 166
расчеты по ряду экономических показателей, которые показали примерную экономическую целесообразность проекта.
Часть работы участвовала во Всероссийском конкурсе выпускных квалификационных работ 2013 года по специальности
«Металлообрабатывающие станки и комплексы», проходившем в «Южно-Уральском государственном университете». Работа заняла первое место в номинации «Подъемно-траспортные машины» (грамота прилагается).
По основным разработкам научной работы были зарегистрированы следущие патенты Российской Федерации: (см. приложение 2):
1. № 135279 Токарный станок с ЧПУ от 10 декабря 2013года;
2. № 135752 Редуктор от 20 декабря 2013года;
3. № 130978 Вибротранспортер от 10 августа 2013года;
4. № 136510 Электромеханический привод от 10 января 2014года.

Купить