Лекция № 14. Тема:Принципы построения механизированных и автоматических линий

Тема: Принципы построения механизированных и автоматических линий.

План:

1. Механизированные и автоматические линии сварочного производства.

2.

Механизированные и автоматические линии сварочного производства разделяют по виду выполняемых работ, по номенклатуре изготовляемых изделий, по признаку непрерывности технологи­ческого процесса, по компоновке, расположению оборудования и системе управления.

По виду выполняемых работ линии разделяют в зависимости от охвата операций процесса производства сварных изделий. Линии могут охватывать весь процесс производства сварного изделия, начиная от заготовки и кончая отделкой, или включать только часть операций, например, сборочно-сварочные и отделочные. Комплекс операции, включаемых в линию, зависит от конструкции свариваемого изделия и масштаба производства.

По номенклатуре изготовляемых изделий линии разделяют на однономенклатурные, предназначенные для изделий одного типоразмера, и многономенклатурные — для изделий разных типораз­меров с переналадкой или без переналадки линии. Однономенкла­турные линии применяют в массовом и крупносерийном производ­ствах, многономенклатурные — в серийном и мелкосерийном про­изводствах.

По признаку непрерывности технологического процесса разли­чают линии с непрерывным и прерывистым технологическим про­цессом. Линии с непрерывным технологическим процессом харак­теризуются непрерывным воздействием инструмента на обрабаты­ваемое изделие при непрерывном перемещении изделия. Эти линии отличаются наибольшей производительностью, так как производ­ственный процесс не имеет непроизводительных затрат вспомога­тельного времени на установку изделия, подвод инструмента и дру­гие вспомогательные приемы. При прерывистом технологическом процессе воздействие инструмента на обрабатываемое изделие происходит с перерывами, необходимыми для снятия изделия после обработки, установки нового изделия, подвода инструмента.

По компоновке выделяют линии с жесткой и гибкой связью. На линиях с жесткой связью обрабатываемые изделия перемещаются от одною рабочего места к другому без образования заделов (рис. 174, а), линии с гибкой связью имеют накопители полуфабри­катов у каждого рабочего места (рис. 174, б). Линии с жесткой связью занимают меньшую производственную площадь, имеют 66- лее простую конструкцию оборудования и поэтому значительно дешевле линии с гибкой связью. Однако в линиях с жесткой связью неисправность любого механизма влечет за собой остановку работы всей линии, что является серьезным недостатком этих линий. Вто­рой недостаток линий с жесткой связью — это потери рабочего времени, вызываемые несинхронностью операций, выполняемых на разных местах линии. В связи с этим в многооперационных линиях прибегают к разделению линий на участки из сблокированных рабочих мест, между которыми предусматривают накопители полу­фабрикатов (рис. 174, в). По пространственному расположению оборудования выделяют линии с последовательным (рис. 174, а—в), последовательно-параллельным (рис. 174, г) и параллельным (рис, 174, д) расположением оборудования.

При создании линий сварочного производства руководствуются следующими данными из опыта эксплуатации действующих линий.

1. Линии с наибольшим уровнем комплексной механизации и автоматизации, охватывающие полный комплекс операций производства сварных изделии, начиная от заготовки и кончая отделкой, применяют при массовом выпуске простых по конструкции изде­лий с небольшим числом деталей. Примерами таких линий могут быть линии прямошовных и спиральношовных труб, стальных отопительных радиаторов. Для многоэлементных сложных сват, конструкций применяют сборочно-сварочные линии с организациейизготовления деталей на отдельных линиях заготовительного производства.

2. Механизированные липни применяют как в массовом, так и в многономенклатурном мелкосерийном производствах. Типичные многономенклатурные линии — линии полотнищ резервуаров пролетных балок электромостовых кранов и др.

3. Линии производства сварных конструкций могут иметь жест­кую и гибкую связь между рабочими местами. Линии с жесткой связью без накопителей у рабочих мест создают для крупногаба­ритных сварных изделий с небольшим числом позиций. Большин­ство линий с жест ши связью представляют собой многопозиционные комбинированные машины: линии полотнищ резервуаров, спи­ральношовных труб, отопительных радиаторов. Многопозиционные линии обычно имеют накопители между отдельными участками сблокированных рабочих мест.

4. Наибольшее распространение в сварочном производстве имеют линии с последовательным расположением рабочих мест с незамкнутым н замкнутым потоками. В большинстве случаев эти линии имеют сквозной транспорт, при котором не требуются сложные передаточные механизмы изделий с конвейера на рабочие позиции. Линии с последовательно-параллельным расположением рабочих мест применяют при невозможности синхронизировать все опера- Лии потока. В этом случае на определенном участке линия разветвляется на несколько параллельных ветвей, что позволяет сохра­нить большую длительность операций на этих ветвях. Примерами таких линий могут быть линии прямошовных труб и кабин грузо­вых автомобилей. Линии с параллельным расположением обору­дования состоят из ряда одинаковых машин, соединенных общим конвейером для транспортировки свариваемых изделий. Эти линии применяют при массовом выпуске малогабаритных изделий, изго­товляемых на полуавтоматах или автоматах, выполняющих одина­ковый объем операций.

5. Наиболее прогрессивную форму непрерывного технологи­ческого процесса имеют линии изготовления сварных изделий из рулонного проката. Это линии спиральновидных труб и отопитель­ных радиаторов.

Основные параметры механизированных и автоматических линий: ритм и такт выпуска и общая продолжительность производ­ственного цикла. Под ритмом или производительностью линии понимается количество продукции, выпускаемой в единицу вре­мени. Часовая производительность линии Q определяется по фор­муле

где t — такт выпуска, мин.

Такт выпуска — это интервал времени, через который периоди­чески производится выпуск изделий с линии. При проектировании линий такт линий определяется по формуле

где Ф — действительный (расчетный) годовой фонд времени обору­дования, ч;

η – коэффициент использования действительного фонда времени, учитывающий неизбежные простои линии из-за не­поладок, повреждений и настроек, равный 0,7—0,9; N — годовая программа выпуска сварных изделий, шт.

Промежуток времени τ между последовательными передачами с одного рабочего места линии на другое равных количеств п_t (транспортных партий) продукции определяется по формуле

У линий с жесткой связью и последовательным расположением рабочих мест этот промежуток времени равен такту. У линий с же­сткой связью и последовательно-параллельным расположением рабочих мест на разветвленных участках линии τ равен

где I — число параллельных рабочих ветвей линии.

Продолжительность производственного цикла изготовления на линии равна времени Т прохождения изделия по линии, начиная от подачи заготовок или сырьевого материала на первую позицию и кончая выдачей готового изделия с последней позиции для ли­нии с жесткой связью и последовательным расположением рабочих мест

где п — число рабочих мест.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие Вы знаете системы автоматического управления? Их основные осо­бенности?

2. Перечислите основные средства автоматического управления.

3. Как работает станок-полуавтомат для корпусов шахтерских ламп?

4. Расскажите о работе станка для кузовов шахтных вагонеток.

5. Какие Вы знаете загрузочные устройства для станков-автоматов?

6. Расскажите о работе станка для пустотелых стальных шаров.

7. Какие Вы знаете разновидности поточных механизированных и автомати­ческих линий в сборочно-сварочном производстве?

8. Как рассчитываются основные параметры поточных механизированных и автоматических линий.

Литература:

Базовая:

1. А.Д. Гитлевич, Механизация и автоматизация сварочного производства, М., Машиностроение, 1979г. – стр.290.

Вспомогательная:

1. С.А. Куркин, Сварные конструкции, М., Высшая школа, 1991г. – стр.398;

2.М.С. Львов, Автоматика и автоматизация сварочных процессов, М., Машиностроение, 1982г. – стр.302;

3.В.А. Тимченко, А.А. Сухомлин, Роботизация сварочного производства, К., Техника, 1989г. – стр.175;

4.Г. Герден, Сварочные работы, М., Машиностроение, 1988г. – стр.288;

Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Технологическое оборудование.