ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Надежность типовых механизмов автоматических линий из агрегатных станков из "Надежность автоматических линий " Одной из важнейших проблем повышения надежности автоматических линий из агрегатных станков является выбор принципиальных схе л типовых механизмов с постоянным их совершенствованием. Унификация силовых головок, транспортеров, механизмов зажима и фиксации, поворотных столов, механизмов отвода стружки, комаидоаппаратов и других элементов ни в коей мере не означает неизменность раз и навсегда выбранных конструкций и принципиальных схем. В настоящее время существует немало конкурирующих вариантов решения типовых задач транспортировки деталей, их поворота, закрепления, удаления стружки и т. д. Например, силовые головки бывают с гидравлическим, пневмо-гидравлическим, механическим, электромеханическим и другим приводом подачи. Шаговые транспортеры бывают с подпружиненными собачками, флажковые, грейферные, рейнерные и т. д. Перспективность тех или иных решений определяется прежде всего их долговечностью и надежностью в работе. [c.253] Рассмотрим характеристики сравнительной надежности различных конструктивных вариантов наиболее типовых механизмов линий из агрегатных станков шаговых транспортеров, механизмов зажима и фиксации. Данные о сравнительной надежности шаговых транспортеров различных автоматических линий показаны на рис. 109. Все шаговые транспортеры выполняют одинаковую функцию — перемещение деталей и спутников из позиции в позицию. [c.253] Как показывают циклограммы автоматических линий (см., например, рис. 21), межстаночная транспортировка является одним из наиболее длительных холостых ходов, поэтому, с точки зрения производительности линии, мы должны увеличивать скорость транспортера. Однако, как говорилось выше (см. гл. II 1), при этом ухудшается надежность и увеличивается частота отказов механизмов фиксации и самих транспортеров, между производительностью и надежностью возникает противоречие. Уменьшать нестабильность подачи деталей на рабочих позициях можно различными путями применением механического привода с плавным изменением скорости кинематическим путем, применением гидравлического привода с торможением на конечном отрезке пути и, наконец, созданием транспортеров с жестким захватом деталей, исключающим их отскок от транспортера в момент его остановки и т. д. Все эти методы получили воплощение в различных конструкциях транспортеров. [c.254] С точки зрения надежности, идеальным был бы плавный закон изменения скорости перемещения транспортера, с разгоном, максимумом в середине хода и замедлением до нуля в конце. Такой закон могут обеспечить механические передачи, например, кулисс-ные или мальтийские. [c.255] Крайние положения штанги транспортера контролируются конечными выключателями 8. После окончания зажима и фиксации штанга благодаря ходу штока цилиндра 6 поворачивается, флажки выходят из гнезд спутников, после чего штанга возвращается в исходное положение, следует обратный поворот, и флажки вводятся в пазы очередных спутников, зафиксированных в рабочих позициях. Так как основание спутника имеет форму квадрата, то он одинаково легко перемещается штангой и в обычном положении и в повернутом на 90°. Такая конструктивная схема в сочетании с высокой надежностью электроаппаратуры управления позволила обеспечить работу с высокой надежностью. [c.258] Диаграмма сравнительной надежности (рис. 209) показывает, что интенсивность отказов шаговых транспортеров с подпружиненными собачками автоматических линий Блок-2 , головки блока и картера коробки передач находится приблизительно на одинаковом уровне. Наиболее высока интенсивность отказов шагового транспортера с кулисным механическим приводом, ниже всех — у флажкового шагового транспортера, несмотря на сложность конструкции, обусловленную дополнительным приводом поворота штанги с флажками. Это объясняется не только высоким качеством изготовления, сборки и отсутствием простоев, связанных с невыполнением фиксации, но и удобным расположением транспортера сбоку от линии, что облегчает доступ к нему, наладку и очистку, а также уменьшает вероятность попадания стружки в механизмы. К этому следует добавить, что высокий уровень надежности работы транспортеров во многом определяет и надежную работу механизмов зажима и фиксации. [c.258] На всех перечисленных линиях из агрегатных станков фиксация производится введением двух штырей в базовые отверстия (на линиях картера сцепления и поворотного кулака — в спутнике на остальных—непосредственно в обрабатываемой детали). Однако привод фиксаторов и управление работой механизма могут производиться по-разному, что и обусловило многовариантность решения одной и той же задачи, различные конструкции механизмов фиксации. [c.258] Существуют конструкции, в которых зажим и фиксация производятся от отдельных цилиндров, а система нашла преимущественное применение в отечественных линиях. [c.259] Различие в конструкции, технологии изготовления и сборки, условиях эксплуатации обусловили и различный уровень надежности в работе описанных выше конструкций механизмов зажима и фиксации, о чем свидетельствует диаграмма их сравнительной надежности (рис. 116). Подавляющее большинство отказов всех механизмов выражается в том, что деталь не зафиксировалась в рабочей позиции, фиксаторы не вошли в отверстия. Это происходит при несоосности, которая может явиться следствием нестабильности хода транспортера, перекоса детали, неточной обработки базовых отверстий, а также при попадании стружки, падении давления в приводных цилиндрах фиксации и т. д. Анализируя надежность механизмов зажима и фиксации (см. рис. 116), можно заметить явно недостаточную надежность механизмов на линиях головки блока (МЗМА) и картера сцепления. На линии головки блока причиной является в основном засорение стружкой штанги транспортера и собачек, в результате чего собачки при обратном ходе транспортера утапливаются и заклиниваются. При ходе транспортера вперед деталь не захватывается собачкой и перемещается вперед только следующей деталью, т. е. на недостаточную велп-чину и происходит вторичный отказ. [c.262] Одной из важнейших причин отказов механизмов зажима и фиксации, как говорилось выше, является нестабильность хода транспортера, который в сочетании с недостаточной точностью изготовления спутников, нестабильностью полол ения собачек и т. д. приводит к значительному несовпадению осей фиксаторов с осями базовых отверстий спутника. Кроме этих вторичных, зависимых отказов существует целый ряд отказов, вызванных внутренними причинами. К их числу относятся отказы из-за контактной аппаратуры. Правильность выполнения перемещений контролируется на каждом агрегате четырьмя конечными выключателями, доступ к которым затруднен, так как для предохранения от пыли и грязи они прикрыты сверху щитками. Так как большинство отказов устраняются нажатием рукой на конечные выключатели, то щитки после многократного отвинчивания оказались повсюду утерянными. В результате через 3 года среднее время единичного простоя сократилось почти вдвое, а частота отказов почти не уменьшилась, хотя за несколько лет наладчики достаточно хорошо изучили линию. [c.264] Так как фиксаторы расположены под линией, то на штоки постоянно оседает пыль и мелкая стружка, которая в процессе работы быстро изнашивает уплотнения, вызывая повышенную утечку воздуха из пневмоцилиндров. В результате сила на штоке оказывается недостаточной, чтобы сдвинуть спутник в соосное положение, поэтому происходят отказы. Затяжка уплотнений приводит к повышенному износу, а при особо сильной затяжке сопротивление возрастает настолько, что фиксаторы не могут войти в базовые отверстия. Для устранения этого на линии приходится регулярно проводить профилактические осмотры с разборкой и очисткой пневмоцилиндров. [c.264] Как только наладчик убедится, что на линии что-то не сработало, он обычно пытается определить причину и место неполадки осмотром линии, однако при неполадках механизмов зажима и фиксации это сделать невозможно. Приходится идти к пульту отыскания неполадок и поворотом рукоятки определить, какой аппарат не сработал. После того, как номер конечного выключателя установлен (он не дал сигнала, так как ход цилиндра не выполнен или вследствие собственной надежности), наладчик направляется к данной позиции и легким постукиванием сдвигает деталь на нужное место. Несовершенство такой системы отыскания неполадок очевидно и для других механизмов, но особенно ярко оно проявляется для механизмов фиксации. Только на линии Блок-2 наладчики имеют такой огромный опыт, что обычно безошибочно определяют место неполадок и без всяких вспомогательных средств. [c.265] Наиболее высокий уровень надежности механизмов зажима и фиксации достигнут на линии поворотного кулака, где предусмотрен целый ряд конструктивных мер повышения надежности (см. рис. 115), флажковый шаговый транспортер обеспечивает подачу спутников на рабочие позиции с точностью до 0,1 мм, что практически исключает несоосность между фиксаторами и базовыми отверстиями спутников. На линии имеется единая штанга, которая приводит от единого гидроцилиндра все фиксаторы, тем самым сводятся к минимуму собственные простои механизмов из-за гидро- и электроаппаратуры. В результате частота отказов механизмов зажима и фиксации на линии поворотного кулака в 12 раз ниже, чем на линии картера сцепления и в 5 раз ниже, чем на линии Блок-2 . [c.265] Дать оценку, является ли достигнутый уровень надежности механизмов зажима и фиксации достаточным, можно путем сравнения фактического уровня эксплуатационной надежности с требованиями к надежности, исходя из обеспечения заданных эксплуатационных показателей линии, в первую очередь — заданной производительности (см. гл. II 5). [c.265] Д — коэффициент межучасткового наложения потерь. [c.266] Многие из этих показателей носят объективный характер. Например, согласно данным табл. 12 и диаграммы рис. 116, для отечественных линий процент простоев из-за механизмов зажима и фиксации находится в пределах 2—7%, в среднем около а = 4%, среднее время единичного простоя 0 ,, = 2 мин. [c.266] Таким образом, для механизмов зажима и фиксации частота отказов не должна превышать одного отказа в среднем на 2300— 2400 циклов. Конкретные расчеты для исследованных линий дают результаты в этом же диапазоне. Так, для линии Блок-2 требуемый коэффициент надежности механизмов зажима и фиксации при Т1а л = 0,8 (что обусловлено конструктивной простотой линии) = 2700. Сравнивая эти объективные требования с фактическим уровнем согласно диаграмме рис. 116, можно видеть, что надежность работы механизмов зажима и фиксации является удовлетворительной на линиях Блок-2 , картера коробки передач и поворотного кулака, неудовлетворительной на линии головки блока и особенно — на линии картера сцепления. [c.266] В настоящее время системами сигнализации снабжаются автоматические линии из токарных станков, которые являются малонадежными в работе, а в линиях из агрегатных станков такие системы отсутствуют, имеются лишь системы отыскания неполадок. Отсутствие системы сигнализации приводит к тому, что при несрабатывании того или иного элемента цикла (например, переключения силовой головки с рабочего хода иа холостой) наладчику иногда трудно даже определить, что произошел отказ, так как все шпиндели продолжают вращаться и никаких внешних признаков отказа не наблюдается. Только по истечении какого-то времени, когда наладчик замечает, что, например, давно не двигался транспортер, он пытается визуально определить причину и место неполадки. Это нетрудно сделать при несрабатывании управления циклом головки (когда все, кроме одной, вернулись в исходное положение), но невозможно, когда не произошла фиксация. Тогда наладчик идет к пульту отыскания неполадок и поворачивая рукоятку, определяет номер не сработавшего электрического контакта, подходит к нужной позиции и легким ударом или постукиванием сдвигает деталь в требуемое положение. Таким образом, чистое время исправления неисправностей обычно минимальное, а общее время простоя велико. Очевидно система сигнализации должна давать сигналы о характере и месте неполадок тотчас же по мере их возникновения, что позволит значительно сократить время простоев. [c.267] Одним из вариантов системы сигнализации может быть электрическое табло, установленное над линией и видимое с любого места. Сигнал на табло должен загораться только в случае возникновения отказа и указывать номер рабочей позиции и элемент цикла, в котором произошел отказ. Такое устройство должно не заменить, а лишь дополнить существующие искатели неполадок. [c.267] Таким образом, сокращение потерь по оборудоватпто действующих автоматических линии из агрегатных станков должно представлять не только сокращение частоты отказов механизмов и устройств линии, но и сокращение времени каждого простоя путем внедрения рациональной системы сигнализации и отыскания неполадок. Как показывают приведенные данные, это даст возможность сократить простои линии в некоторых случаях в 3—4 раза и не только повысить производительность, но п сократить число обслуживающих рабочих-наладчиков. [c.268] Вернуться к основной статье