Автоматизация установки для мойки и зачистки букс

Автоматизация установки для мойки и зачистки букс

ВВЕДЕНИЕ

Анализ затрат штучного времени при ремонте (изготовлении) деталей и узлов подвижного состава показывает, что значительная доля затрат в общем балансе штучного времени приходится на вспомогательные операции, представляющие собой: транспортно-загрузочные операции по установке деталей и узлов в положения, необходимые для очистки, разборки, мойки, ремонта, обработки, сборки, испытания, окраски; операции контроля качества работ, связанные с различными измерениями текущих и предельных значений физических величин, а так же меры по обеспечению безопасных условий труда; операции с ручным управлением механизмами (технологическими агрегатами, станками, установками).

В связи с этим главной задачей автоматизации ремонта подвижного состава является всемерное сокращение непроизводительных затрат вспомогательного времени; при этом решение конкретных задач автоматизации существующих ручных и механизированных процессов требует предварительной механизации основных (рабочих) и вспомогательных операций.

В данной курсовой работе выполнена автоматизация установки для мойки и зачистки букс. Рассчитан пневматический привод. Составлена схема автоматизации установки для мойки и зачистки букс.

1. НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Корпусы букс и детали буксового комплекта обмывают в машинах различных типов. Машина, позволяющая выпрессовывать роликовые подшипники и в процессе мойки зачищать внутренние поверхности букс от коррозии, показана на рисунке 1.

Рисунок 1- Машина для мойки и зачистки корпусов букс

Букса вместе с подшипниками попадает на позицию I в опорное гнездо рамы 7. Рама опирается на ролики 1, которые через систему тяг и рычагов связаны с штоком пневматического подъемного цилиндра 9. Кронштейном 8 рама соединена с пневмоцилиндром 10 продольного перемещения.

После установки буксы на позицию I включаются оба пневмоцилиндра. Рама поднимается, перемещается вперед к позиции II и опускается. Здесь букса устанавливается на стойки 12, а рама возвращается в первоначальное положение. Пневмоцилиндр 14, соединенный рычажной передачей со стойками, поднимает буксу до упора в верхнюю плиту 6. Затем включается гидроцилиндр 11, и его шток 13 выпрессовывает подшипники, которые проходят через отверстия в верхней плите и поднимают откидные планки 5. Далее планки опускаются под собственным весом в исходное положение, и подшипники сталкиваются по ним штоком пневмоцилиндра 4 в сторону. После этого букса опускается на прежнее место и перемещается на позицию III, где устанавливается на опоры, центрируется и закрепляется кулачками. Затем включаются привод вращения шпинделя 2 с чугунным зачистным приспособлением 3 и водяной насос. Букса обмывается и одновременно зачищается ее внутренняя поверхность.

Машина работает, автоматически. Все ее механизмы смонтированы на баке с моющим раствором. Внутри бака расположена спираль из полосовой стали размером 20 х 5 мм для нагрева эмульсии до температуры . Нагрев осуществляется через трансформатор СТЭ - 32 напряжением 30 В и силой тока 600 А.

Величина горизонтального перемещения рамы (ход штока цилиндра 10) соответствует расстоянию между осью пресса для выпрессовки подшипников и осью механизма для зачистки букс. На позиции зачистки расположены четыре стойки , прикрепленные к станине. Между стойками находятся четыре подвижных в радиальном направлении кулачка , служащих для центровки и закрепления буксы при ее зачистке и обмывке. Кулачки кинематически связаны с пневматическим цилиндром.

Механизм очистки букс представляет собой вертикальный шпиндель 2 с эластично прикрепленными к нему подвижными в радиальном направлении чугунными планками - притирками 3. В нерабочем состоянии притиры прижаты к шпинделю пружинами. Шпиндель снабжен приводами вращения и вертикального перемещения и в нерабочем состоянии расположен в верхнем положении, не препятствуя горизонтальному перемещению буксы.

2.РАСЧЕТ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ПРИВОДА

.1 Определение исходных данных

В данном агрегате для перемещения подвижной рамы конвейера применяется пневматический привод.

Для расчета пневматического привода в ЭВМ необходимо ввести следующие исходные данные [3]:

Тип пневматического цилиндра;

Полезное усилие, развиваемое пневмоцилиндром в прямом и обратном направлениях перемещения поршня, Н;

Ход поршня пневмоцилиндра, мм;

Масса частей, перемещаемых пневмоцилиндром в прямом и обратном направлениях, кг;

Давление сжатого воздуха, подаваемого в рабочую полость цилиндра, и воздуха, вытесняемого из противоположной полости в атмосферу, Мпа;

Коэффициенты трения в уплотнениях поршня и штока пневмоцилиндра;

Длина штока пневмоцилиндра, мм.

Величины исходных данных выбираются следующим образом:

Тип пневмоцилиндра задается исходя из принципа действия агрегата. Подающий конвейер перемещается в вертикальном направлении , поэтому целесообразно принять пневмоцилиндр одностороннего действия [4].

Полезное усилие определяется по формуле:

для вертикального перемещения

               (1)

             (2)

где - масса перемещаемых частей в прямом направлении, ;

- масса перемещаемых частей в обратном направлении, ;- ускорение свободного падения, g=10м/с2;

Тогда

Ход поршня пневмоцилиндра принимаем равной вертикальному ходу подвижной рамы конвейера .

Продолжительность перемещения поршня принимаем равной

Давление воздуха в рабочей полости принимаем по рекомендации [3] . Давление воздуха вытесняемого из пневмоцилиндра .

Коэффициенты трения в уплотнениях поршня и штока пневмоцилиндра .

Длина штока пневмоцилиндра принимается на 50…250мм больше хода поршня, т.е.

Произведем расчет пневмоцилиндра на ЭВМ с помощью программы GWBASIC. Результаты расчета представлены в таблице 2.1

Таблица 2.1 - Результаты расчета пневматического привода одностороннего действия с механическим возвратом обратного хода

3. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКИ ДЛЯ МОЙКИ И ЗАЧИСТКИ КОРПУСОВ БУКС

автоматизация мойка букса привод

Построение релейной схемы автоматического управления установки для мойки и зачистки корпусов букс можно разбить на 7 этапов.

Этап 1. Построение конструктивной схемы автоматизируемого устройства.

На рисунке 2 изображена конструкционная схема установки для мойки и зачистки корпусов букс.

Рисунок 2 - Конструктивная схема машины для мойки и зачистки букс

-механизм выпрессовки подшипников; 2 - механизм горизонтального перемещения подвижной рамы; 3 - подъемник; 4 - подвижная рама; 5 - букса; 6 - механизм подъема буксы; 7 - механизм сталкивания подшипников; 8 - механизм вращения шпинделя; 9 - механизм мойки; 10 - шпиндель; 11 - неподвижная рама; 12 - механизм опускания шпинделя.

Этап 2.