Розробка електронної моделі підготовки виробництва триступеневого співвісного редуктора (стр. 13 из 15)

Таблиця 4.5 - Уточнені втрати по обладнанню 2-го варіанту АЛ

Операція	Найменування механізму	Час простоювання за 100 хв. , хв	Час роботи j-ого нормалізованого вузла , хв	Простоювання конкретних механізмів , хв
Вертикально-фрезерна	Вузол подачі та зажиму	0,55	4,15	0,0228
	Фрезерна бабка х2	0,06	4,15	0,0025
	Силовий стіл з гідроприводом	0,23	4,15	0,01
	Електрообладнання х2	1,43	4,15	0,059
	Система охолодження х2	0,08	4,15	0,0033
	Транспортер стружки х2	0,24	4,15	0,01
Вертикально-фрезерна	Вузол подачі та зажиму	0,55	3,7	0,020
	Фрезерна бабка х2	0,06	3,7	0,0022
	Силовий стіл з гідроприводом	0,23	3,7	0,0085
	Електрообладнання х2	1,43	3,7	0,0529
	Система охолодження х2	0,08	3,7	0,003
	Транспортер стружки х2	0,24	3,7	0,0089
	0,668

Тоді продуктивність 2-го варіанту автоматичної лінії с урахуванням втрат по інструменту та обладнанню визначаємо за формулою (4.3):

шт./смену.

З отриманих значень продуктивності можна зробити висновок, що обидва варіанта задовольняють заданій продуктивності. Орієнтовна собівартість обох варіантів приблизно однакова, тому зупиняємо свій вибір на більш економному 2-му варіанті.

Таблиця 4.6 – Структура техпроцесу в автоматизованому виробництві при поєднанні операцій

№ поз.	Найменування операцій	Інструментальні переходи на даній операції	Інструмент	Час операції, мин.
1	Фрезерно-центрувальна	Фрезерувати торці 1, 11 Свердлити центрові отвори	Фреза торцева Свердла центрові комбіновані	1,22
2	Токарна чорнова	Точити поверхні 3, 4, 6, 7	Баготорізцева наладка	1,48
3	Токарна чорнова	Точити поверхні 13, 15	Баготорізцева наладка	0,43
4	Токарна чистова	Точити поверхні 3, 4, 6, 7 Точити фаски 2, 5, 17 и канавки 3, 4, 6, 7	Баготорізцева наладка	0,646
5	Токарна чистова	Точить поверхности 13, 15 Точить фаски 12, 14, 10 и канавки 13, 15	Баготорізцева наладка	0,3865
6	Вертикально-фрезерна	Фрезерувати шпонкові пази	Фреза шпонкова	4,15

4.4 Опис роботи спроектованої автоматичної лінії

До складу автоматичної лінії послідовного агрегатування обраного варіанту компоновки входить наступне обладнання:

· Фрезерно-центрувальний напівавтомат мод. МР73М (поз. 1) - 1шт.

· Токарний багаторізцевий напівавтомат мод. 1Н713 (поз. 2) - 4 шт.

· Вертикально-фрезерний багатопозиціонний верстат (поз. 3) - 3 шт.

· Промисловий робот MP25 (поз. 4) - 6шт.

· Конвеєр пластинчастий мод. БВК - 80 (поз. 6) - 1шт.

· Центральний командоапарат (поз. 7)

На першому фрезерно-центровальному верстаті виконується фрезерування торців деталі та свердління центрових отворів за допомогою фрезерної та свердлильної бабок. Заготівка встановлюється на верстаті за допомогою верстатних призм. На другому та третьому (за порядком розташування в лінії) токарному багаторізцевому напівавтоматі виконується чорнове точіння циліндричних поверхонь за допомогою повздовжньоного та поперечного супортів та багаторізцевих налагоджень з однієї сторони деталі. На четвертому, п’ятому та шостому токарних багаторізцевих напівавтоматах виконується чистове точіння циліндричних поверхонь, а також чистове точіння циліндричних поверхонь, фасок та канавок за допомогою повздовжнього та поперечного супортів та багаторізцевих налагоджень з іншої сторони деталі. На всіх токарних верстатах заготівка встановлюється в передньому зубчатому центрі і підтискається задньою бабцею зі встановленим в ній центром, що обертається. На багатопозиційному фрезерному для шпони верстаті проводиться фрезерування паза шпони фрезою шпони, встановленою у фрезерній насадці, заготівка, встановлена на поворотному столі. Самодіючі фрезерні головки на цьому верстаті здійснюють рух урізування і подовжній рух, а також головний рух різання. Однорукі промислові роботи використовуються як завантажувальні пристрої. Транспортуючим пристроєм в даній АЛ є пластинчастий конвеєр зі встановленими на нім призмами для орієнтування заготівки. Робота елементів АЛ відбувається таким чином (див. циклограму роботи АЛ): цикл починається з підведення руки маніпулятора до конвеєра, далі відбувається затиск заготівки кистю і відведення маніпулятора, його поворот до верстата, і підведення руки. При попаданні орієнтованої заготівки в затискне пристосування відбувається затиск її на верстаті після чого маніпулятор розтискала кисть і відводить руку від верстата, одночасно з відведенням руки включається швидке підведення заготівки разом із столом або відповідних супортів в робочу зону далі включається робочий хід потім швидке відведення. Одночасно з швидким відведенням включається підведення відведеної руки маніпулятора до верстата, затиск заготівки маніпулятором і розтиск затискного пристосування. Оброблена заготівка відводиться разом з рукою маніпулятора від верстата, маніпулятор повертається до конвеєра, підводить руку і встановлює деталь в призмах на конвеєрі, розтискав кисть і відводить руку від нього. На цьому цикл роботи АЛ закінчується.

Ескіз спроектованої автоматичної лінії зображений на кресленні РБ 08.0428.31.100СБ, а специфікація до неї у додатку В.

5. Динамічний аналіз об’єкту виробництва

5.1 Загальні положення про динаміку зубчастої передачі

Як досліджувану модель візьмемо зубчасту передачу, між колесом на вихідному валу і шестернею на вхідному. Зубчасті передачі є одним з найбільш поширених видів механічних передач у всіх областях промисловості, і їх техніко-економічні показники значно вищі, ніж при інших способах трансформацій і передачі потужності.

Проте вони мають принципові недоліки, що обмежують сферу їх застосування або що значно ускладнюють їх експлуатацію, а також обмежують рівень передаючих навантажень. Це, перш за все, відноситься до динамічних процесів.

Динамічна взаємодія профілів в зубчастих колесах породжує додаткові навантаження на робочі профілі, вібрації самих тіл зубчастих коліс, що обертаються, корпусів і фундаменту редуктора або машини і, нарешті, шум.

Зубчаста передача володіє тією характерною особливістю, що і при постійному зовнішньому навантаженні на зуби діють змінні зусилля. Через певні проміжки часу навантаження з одного зуба передається на іншій, тому і у тому випадку, коли зачеплення виконане ідеально точно, при перерозподілі навантаження з'являються додаткові динамічні зусилля, виявити які можна, враховуючи пружні властивості елементів передачі.

Унаслідок неминучих помилок при виготовленні і монтажі зубчастих коліс динамічні навантаження можуть бути значними в порівнянні із статичними зусиллями і облік їх при проектуванні зубчастої передачі обов'язковий.

Динамічні зусилля можна визначити лише після того, як з деякою мірою точності знайдений дійсний рух коліс передачі, для чого потрібно враховувати як пружні властивості елементів передачі — зубів, валів, опор, так і помилки, допущені при виготовленні коліс.

У будь-якому механізмі — системі з однією мірою свободи — визначеність співвідношень між кінематичними параметрами (наприклад, між кутовими швидкостями ланок) порушується унаслідок деформації елементів механізму. Проте в більшості випадків ці порушення незначні і їх можна не брати до уваги. Зубчаста ж передача, оскільки ступінь перекриття більше одиниці, є механізмом з однією або декількома пасивними зв'язками. Рух такої системи можливий лише за наявності певних геометричних співвідношенні (наприклад, відстані між сусідніми зубами, тобто кроки мають бути однакові). Якщо порушені ці співвідношення, пасивні зв'язки стають активними і система не рухатиметься.

В разі незначних порушень рух можливий за рахунок виникаючої деформації елементів передачі. Тому навіть невеликі погрішності у виготовленні зубчастих коліс приводять до появи значних зусиль в передачі, що виникають при її русі, тобто динамічних навантажень.

Із-за складності модельованих явищ всі моделі, в тій чи іншій мірі, містять обмеження, що є наслідком компромісу між максимально можливим точним віддзеркаленням фізичних процесів і можливостями їх чисельної вистави, що накладає свій відбиток на постановку завдань і методи їх вирішення при дослідженні зубчастої передачі.

Найчастіше вирішення поставлених завдань зводиться до опису руху системи твердих тіл з геометричними зв'язками і силами опору, лінійно залежними від швидкості. Використовуючи спільне рівняння, складаються рівняння Лагранжа другого роду, на основі яких рівняння руху записуються у вигляді диференціальних рівнянь другого ладу, число яких визначається числом мір свободи прийнятої динамічної моделі.