Автоматизация процесса поперечной резки электротехнической стали (стр. 1 из 16)

ВВЕДЕНИЕ

Под гидроприводом понимают совокупность устройств (в число которых входит один или несколько объемных гидродвигателей), предназначенную для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости под давлением. В качестве рабочей жидкости в станочных гидроприводах используется минеральное масло.

Широкое применение гидроприводов определяется рядом их существенных преимуществ перед другими типами приводов и, прежде всего возможностью получения больших усилий и мощностей при ограниченных размерах гидродвигателей. Гидроприводы обеспечивают широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости, возможность работ в динамических режимах с требуемым качеством переходных процессов, защиту системы от перегрузки и точный контроль действующих усилий.

К основным преимуществам гидропривода следует отнести также высокое значение коэффициента полезного действия, повышенную жесткость и долговечность.

Гидроприводы имеют и недостатки, которые ограничивают их использование в станкостроении. Это потери на трение и утечки, снижающие коэффициент полезного действия гидропривода и вызывающие разогрев рабочей жидкости. Внутренние утечки через зазоры подвижных элементов в допустимых пределах полезны, поскольку улучшают условия смазывания и теплоотвода, в то время как наружные утечки приводят к повышенному расходу масла, загрязнению гидросистемы и рабочего места. Необходимость применения фильтров тонкой очистки для обеспечения надежности гидроприводов повышает стоимость последних и усложняет техническое обслуживание.

Наиболее эффективно применение гидропривода в станках с возвратно-поступательным движением рабочего органа, в высокоавтоматизированных многоцелевых станках и т.п. Гидроприводы используются в механизмах подач, смены инструмента, зажима, копировальных суппортах, уравновешивания и т.д. гидроприводами оснащаются более трети выпускаемых в мире промышленных роботов.

Современное развитие производства технической продукции требует совершенствования её технология изготовления, модернизации технологического оборудования и повышения её качества.

Поэтому вопросы разработки высокоэффективного технологического оборудования резки тонколистовой рулонной стали являются актуальной.

Целью дипломного проектирования является автоматизация процесса поперечной резки электротехнической стали 0,1…0,6х800мм.

Дипломный проект выполняется по заданию ООО НЭВЗ

1. Анализ и обоснование выбранной конструкции

1.1 Обзор аналогов автоматической линии поперечной резки рулонной стали

Линия автоматизированная для поперечной разки рулонной стали предназначена для качественной правки тонколистового материала и поперечного раскроя рулона на карты (листы).

В состав линии входят:

· Устройство разматывающие.

· Машина правильная.

· Подача валковая.

· Ножницы специальные.

· Устройство стапелирующие.

Линия автоматизированная для поперечной резки электротехнической стали, включая в себя отдельные машины, устройства и комплекты, указанные выше, предназначена для автоматической правки в пределах заданных величин поперечного раскроя рулонного материала на листы требуемой длины.

Операции, предшествующие технологическому процессу на линии:

· Транспортировка рулона к линии внутренним транспортом.

· Предварительная распаковка рулона.

· Укладка распакованного рулона цеховым краном на платформу подъемника разматывающего устройства.

Описание технологического процесса получения листовой карты.

В устройстве разматывающем, подъем рулона и перемещение на уровень оси шпинделя осуществляется гидроподъемником. Перемещение устройства на позицию загрузки рулона и обратно на рабочую позицию размотки осуществляется гидроцилиндром. Фиксация рулона на поверхности шпинделя осуществляется разжимом секторов гидроцилиндром зажима. Прижим ленты и предохранение от самопроизвольного раскручивания осуществляется роликом прижимным с приводом от гидроцилиндра через систему рычагов. Вращение шпинделя при заправке и торможение в процессе работы осуществляется гидромотором через зубчатое зацепление.

В машине правильной, предварительное устранение кривизны листа, полученной в намотанном рулоне, осуществляется устройством натяжным. Вытягивание ленты и её правка осуществляется валками рамы правильной и механизма правки, имеющих общий привод, состоящий из электродвигателя и редуктора.

Правка листа в ленте осуществляется при помощи изменения перекрытия валков, путём поворота эксцентрикового вала, перемещающего раму правильную. При поднятии вверх величина перекрытия правильных валков уменьшается, что можно визуально отслеживать по шкале, установленной на лицевой стороне машины, и наоборот.

Прижатие правильных валков верхнего ряда и раскрытие правильной рамы осуществляется гидроцилиндрами и тягами привода рамы.

В подаче валковой осуществляется периодическое перемещение ленточного материала на величину шага, в зависимости от заданной ей программы системой управления линией. Перемещение ленты осуществляется при помощи привода и редуктора и валков подающих. Одновременно подаваемая на шаг лента при необходимости может дополнительно правиться при помощи группы валков правильных. Боковое смещение свободной полосы ограничивается роликами направляющими ленту. Лента на период резки карты останавливается, её избыток собирается в компенсаторе петлевом, работа которого осуществляется от гидроцилиндров.

Длина карты определяется роликом отсчетным через систему управления линией.

В ножницах специальных осуществляется прижим полосы листа и периодическая рубка по команде системы управления, транспортировка отрезанной карты транспортёром до стапелера.

Привод ножниц осуществляется от электродвигателя, ременную передачу, шкив – маховик и муфту – тормоз.

Верхняя балка ножевая перед каждым резом в верхнем положении удерживается при помощи двух уравновешивателей. Периодической работой ножниц управляют выключатели бесконтактные, работающие от экранов.

Привод транспортёра осуществляется от электродвигателя рольганга стапелера.

Для периодической смазки трущихся частей ножниц использована импульсивная система смазки с собственным электроприводом.

В устройстве стапелирующем карта, нарезанная из ленты, попадает на рольганг, имеющий общий приводной электродвигатель с ленточным транспортёром ножниц специальных. Для лучшего контакта карты с роликами применяются наддув воздухом сверху от вентилятора. Часть воздуха этого вентилятора используется на создание воздушной подушки под картой при укладке с стопу. Распределение объемов воздуха осуществляется распределителем воздуха. Кроме воздушного прижима карты к рольгангу предусмотрен прижимной ролик с приводом имеющий три скорости: равную скорости рольганга, замедляющую и быстрого противовключения. Прижимной ролик имеет пневмоприжим двумя цилиндрами. Карта, прошедшая рольганг, укладывается в стопу на тележку между стенками механизма боковых ограничителей и упором передним. По мере роста высоты стопы тележка опускается вниз при помощи подъемников, а затем выкладывается за счет собственного привода по рельсам для разгрузки стопы заготовок краном.

Аналогом является автоматическая линия поперечной резки рулонной стали выпускаемая ООО «Аркада-Инжиниринг» г. Смоленск.

Рисунок 1. Схема автоматической линии поперечной резки рулонной стали.

Обозначения на схеме:

1 Разматыватель

2 Устройство загрузочное

3 Устройство гидравлическое

4 Кромкоотгибатель

5 Устройство базирующее

6 Машина правильная

7 Петлеобразователь

8 Устройство электрическое

9 Устройство подающее

10 Узел счётчика

11 Ножницы поперечной резки

12 Стол приёмный

Рисунок 2. Общий вид автоматической линии поперечной резки рулонной стали.

1.2 Анализ валковой подачи

Известны аналогичные подачи, выпускаемые зарубежными фирмами например: фирма «Шулер» Германия, линия поперечной резки рулонной стали 0,65..2х1600мм в которую входит валковая подача эксплуатируется на ВАЗ г. Тольятти.

Фирма «Комацу» Япония поставила на КАМАЗ г. Набережные челны автоматическую линию для поперечной резки рулонной стали 0,8..4х2000 в которую также входит валковая подача.

Азовское ОАО «Донпессмаш» с 1979г. изготавливает валковую подачу модели ВП-41 (по типу валковой подачи фирмы «Шулер») для ленты 0,6..2х1600. Данные подачи входят в состав линии поперечной резки рулонной стали модели Л116, которые эксплуатируются «Комбайновый завод» г. Тула, Красноярский комбайновый завод и др.

Конструкция и компоновка механизмов разрабатываемой подачи валковой, в основном принята аналогичной подаче валковой модели ВП-41 за исключением следующих особенностей:

· в разрабатываемом проекте изменены диаметры правильных и подающих валков.

· изменён шаг валков для обеспечения качественной правки.

· изменена конструкция мерительного ролика и применен серийно выпускаемый датчик ВЕ-178

Все составные части и отдельные детали подачи не представляют затруднений при изготовлении их на машиностроительных заводах.

Аналогичная валковая подача использовалась в автоматической линии поперечной резки рулонной стали 0,6..1.5х1250. Листы стали изготовленные этой линией использовались для производства холодильников, стиральных машин. Электротехническая сталь используемая в моей автоматической линии предназначена для производства трансформаторов.

В состав валковой подачи, входящей в автоматическую линию поперечной резки рулонной стали 0,6..1.5х1250, входят следующие узлы и механизмы:

· Станина.