Для проведения практических занятий по дисциплине

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Специальные дисциплины

Кафедра оборудования и автоматизации машиностроения

«Автоматизация производственных процессов в машиностроении»

Иркутск 2010

Практическое занятие №1: «Расчет пластинчатого конвейера»

Исходные данные:

тонн/час – производительность конвейера.

тонны/ м – плотность груза.

- угол подъема конвейера.

м. – длина горизонтальной части лотка.

м. – высота подъема груза.

Основные параметры конвейера:

Ширина настила

.

Конвейеры в большинстве случаев тихоходные, принимаем м/с.

Тогда

м.

Площадь поперечного сечения слоя груза

,

где , т.к. принимаем (угол естественного откоса).

Отсюда

м .

Необходимая мощность на валу приводных звездочек

,

где - (кг/ м ); K=60 – средний настил.

Уточненное значение скорости движения конвейера

м/с.

Тогда

кг/м.

Мощность двигателя приводной станции

Н.

Минимальное натяжение цепи

кН.

Контур цепного конвейера разбивают на участки как для ленточного конвейера (см. рис.1).

Рис. 1. Схема пластинчатого конвейера

Так, горизонтальный пластинчатый конвейер имеет 4 точки разбивки контура.

В точке 1 минимальное натяжение .

Натяжение в точке 2

,

где - сопротивление на участке 1….2; - коэффициент сопротивления качению ходовых роликов.

Для пластинчатых втулочно-роликовых цепей при использовании подшипников скольжения и - при закрытых подшипниках качения.

Натяжение в точке 3

,

где - коэффициент сопротивления на натяжной или приводной звездочке.

Натяжение в точке 4

где

-

средняя линейная плотность груза, кг/м.

По найденным натяжениям находят уточненное тяговое усилие на приводной звездочке

.

Мощность двигателя приводной станции определяют

,

где - КПД передачи механизма привода ().

Осевое усилие на винте натяжной станции (при параллельных ветвях ленты) определяется по формуле

,

где Н – сопротивление при передвижении в ползунах натяжного барабана.

Мощность на загрузочном лотке определяются по формуле

,

где - длина загрузочного лотка,м.

Мощность на плужковом сбрасывателе определяется

.

Мощность электродвигателя привода

.

Практическое занятие №2: «Расчет пневматического лотка»

Исходные данные (для круглой плоской заготовки):

мм – диаметр заготовки;

мм – высота (толщина) заготовки;

материал – сталь ( г/см );

длина лотка - 2,0 м (см. рис. 2);

сек – расчетное время для определения запаса воздуха в резервуаре;

мм – зазор между деталью и буртиком лотка (см. рис.3).

Рис. 2. Общий вид пневматического лотка:

1 – основание; 2 – дроссель; 3 – трубопровод; 4 – каркас; 5 – винты; 6 – шаровые опоры; 7 – стенки; 8 – заготовка; 9 – воздушный канал; 10 – отверстия; 11 – плоскость скольжения; 12 – фиксаторы; 13 – датчик; 14 – ограничительный упор

Основные параметры лотка:

1. Давление на входе лотка

,

где - площадь опорной поверхности детали;

- вес детали, определяемый по формуле

.

Здесь - ускорение свободного падения. Так как

=416 м ,

то

кг.

С учетом того, что

м ,

Будем иметь

кг/ м .

2. Шаг отверстий (см. рис. 3).

Рис. 3.

А) Определяется число отверстий из условия неразрывности потока воздуха по формуле

,

Откуда

.

Здесь - число отверстий; d- диаметр отверстия (при расчете принимаем его значение равным 1 мм). Тогда

.

Б) Определяется сторона эквивалентного квадрата

,

Откуда

м.

В) Определяется шаг отверстий. Примем:

-число рядов в горизонтальном и вертикальном направлениях;

-число отверстий в «квадрате».

Приравниваем число отверстий

.

Откуда:

м.

и

.

3. Расход воздуха

,

где - коэффициент расхода воздуха (для отверстий с острыми кромками); - температура воздуха на входе, (); -давление воздуха, Па.

4. Высота резервуара

,

где - высота резервуара (форма– прямоугольный параллепипед); - ширина лотка ( мм); сек - расчетное время; - длина лотка.

Так как

м ,

то

м.

Практическое занятие №3: «Расчет автоматического склада»

Исходные данные:

мм – диаметр заготовки;

мм – длина заготовки;

кг – масса заготовки;

– число ГПМ;

– штучное время обработки на одном станке;

– число смен работы в сутки;

м – размеры кассеты в плане;

тыс./год

- число операций.

Основные параметры склада:

1.Число заготовок в кассете (при способе укладки вертикально)

шт.

2. Высота кассеты с грузом

,

где м; м.

Откуда

м.

3. Объем занимаемый одной кассетой

.

Тогда

м .

4. Число заготовок, помещающихся в 1 м объема производственного помещения

шт.

5. Потребная грузоподъемность кассеты

кг.

Принимаем грузоподъемность поддонов кг. Допустим, что заготовки будут укладываться в кассеты на заготовительном участке и поступать в ГПС уже укомплектованными кассетами. Это наиболее рациональный вариант организации производства.

6. Расчетная интенсивность внешнего грузопотока прибытия заготовок в ГПС

поддон/час,

где - процент бракованных деталей; число дней работы ГПС в году; - коэффициент неравномерности прибытия заготовок в ГПС с внутризаводского транспорта; - коэффициент рабочего времени; час – продолжительность смены; - число смен.

7. Расчетная интенсивность выдачи заготовок из ГПС

,

где - коэффициент неравномерности выдачи готовых деталей из ГПС на внутризаводской транспорт.

8. Расчетная интенсивность выдачи заготовок со склада на производственный участок

.

9. Потребная производительность складского робота

поддон/час.

где - коэффициент учитывающий грузопоток инструмента.

10. Потребная вместимость склада

.

Здесь

-

число деталей, обрабатываемых на первом станке;

-

число деталей, обрабатываемых на других станках;

час –

продолжительность операций на 1-м станке;

час –

продолжительность операций на других станках; - число операций при изготовлении детали на разных станках.

Тогда

шт.

В качестве склада выбираем стеллажный склад с автоматическим стеллажным краном- штабелером (см. рис.4). Определим параметры этого склада.

11. Высота яруса в стеллажах

м.

12. Длина производственного участка

.

Принимаем длину стеллажей равной длине производственного участка ГПС:

; м; м.

Тогда

м.

Рис. 4. Схема стеллажного склада

1 – стеллажи (2)	11 – кабели питания и управления
2 – перегрузочные устройства	12,13 – стойки питания и управления
3 – упор штабелёра	14 – верхняя направляющая
4 – траверса	15 – направляющая каретка
5 – вертикальные направляющие (1 или 2)	16 – штабелёр (робот)
6 – телескопический столик	17 – привод телескопического столика на каретке
7 – каретка
8 – тележка	18 – цепная передача
9 – ведущие колёса	19 – привод каретки
10 – нижняя направляющая (в виде швеллера)	20 – захватное устройство

13.Число ячеек по длине склада

,

где ; .

Тогда

.

14. Число ярусов в стеллажах по высоте

шт.

15. Высота стеллажей

,

где мм. – высота расположения нижнего яруса над полом; мм.

Таким образом

м.

16. Ширина стеллажей

м.

16. Длина склада

м.

Здесь м.

Практическое занятие №4: «Расчет кассетного загрузочного устройства»

I. Исходные данные:

мм - диаметр заготовки;

мм – толщина заготовки;

шт/мин – производительность станка;

час – время непрерывной работы;

- количество кассет (см. рис. 5).

Рис. 5. Схема кассетного магазинного загрузочного устройства

1- Пневмогидроцилиндр. 2- Поршень. 4 – 5 клапаны нормально открытые. 6- перегородка. 7- поршень. 8- шток пневмоцилиндра поворота стола. 9- Палец. 10- Косозубая муфта. 11- Стакан. 12- Кассеты 8шт. 13- Поворотный стол. 14- Датчик наличия стола на исходной позиции. 15- Щуп датчика наличия заготовки. 16- Заготовка. 17- Шток. 19 – Цилиндр пневмогидравлического привода подъема заготовок. 18 – Рычаг. 20 – 21 датчики конечных положений штока цилиндра подъема заготовок. 23- обратный клапан. 24- нормально закрытый электро- гидравлический кран.

II. Основные параметры, определяющие конструкцию устройства:

1. Расстояние от центра стола до центра заготовки

м.

1. Наружный диаметр стола

м.

1. Толщина стола:

м.

4. Высота кассеты с заготовками (должна быть не более 0,4 м.)

,

где - количество заготовок в одной кассете (шт.), - количество заготовок в загрузочном устройстве (шт.); - количество кассет (на выбор 4, 6, 8 шт.); - производительность станка (шт./час); - время непрерывной работы ( час); толщина одной заготовки.

Получим

;

Тогда

м.

1. Внутренний диаметр пневмоцилиндра механизма подачи заготовок:

,

где - усилие подъема одной кассеты (); - масса одной кассеты (); - объем одной кассеты; - плотность стали ( кг/ м ); - ускорение свободного падения ( (м/с ); - давление в магистрали ( МПа).

Так как

м ,

То

кг,

а

Н.

В результате будем иметь

м.

1. Наружный диаметр пневмоцилиндра механизма подачи заготовок

м.

1. Внутренний диаметр пневмоцилиндра механизма поворота стола:

,

где ; ; - масса поворотной части устройства; - угол наклона зуба поворотной зубчатой муфты; - вертикальная и горизонтальная составляющие силы поворота; ; - масса стола, определяемая по формуле

кг.

Получим

;

Н;

Н;

м.

Конструктивно принимаем ; .

11. Диаметр установочной плиты

м.

Остальные размеры принимаем из конструктивных соображений с учетом соотношения их величины с расчетными.

Практическое занятие №5: «Конструирование и расчет вибрационного загрузочного устройства»

Дата добавления: 2014-12-25