Межосевые расстояния

Развивая «идеи общности исследуемых машин», Шаумян показал, что создание многопозиционных автоматов и автоматических линий подчиняется одним и тем же закономерностям и должно производиться по критериям производительности и надежности в работе. Ученый считал возможной локализацию несовпадающих во времени простоев отдельных участков в автоматических линиях с помощью так называемых искусственных «буферов» (межоперационных накопителей). Это положение, развитое А. П. Владзиевским, ныне является важнейшим при создании большинства автоматических линий.

Так, в книге правильно (и впервые!) поднимался вопрос о необходимости введения в автоматические линии межоперационных накопителей как средства уменьшения простоев, повышения производительности и надежности линий при тех же характеристиках основного технологического оборудования6. Постановка этой проблемы помогла конструктору понять, что далеко не всегда следует создавать автоматическую линию с жесткой межагрегат-иой связью как единое целое. Однако напрасно тот же конструктор попытался бы найти в книге ответ на вопросы: в каких линиях, сколько и где нужно встраивать межоперационные накопители, каков должен быть их тип и емкость и т. д.?

7. Тип и вместимость межоперационных накопителей. Автоматические накопители по характеру встраивания в линию делятся на сквозные и тупиковые (рис. 1.10), 5 = 2. Сквозные накопители занимают меньшую площадь, и система управления при этом проще, однако через них проходит весь поток деталей (даже при безотказной работе сопряженных участков). Накопители тупикового типа включаются в работу лишь при отказах одного из сопряженных участков, поэтому они имеют более надежную конструкцию, однако занимают большую площадь.

Как было показано выше (см. рис. 1.8), каждая система машин-автоматов может быть построена по различным структурным вариантам — от автоматической линии с жесткой межагрегатной связью (одноучастковой) до автоматической линии с гибкой связью или поточной линии, где число участков-секций «у равно числу последовательно соединенных по технологическому процессу машин-автоматов q (1 ^ Пу ^ q). Наиболее просты по конструкции линии с жесткой межагрегатной связью (rty = 1), которые целесообразно принимать в качестве базовых. Любое структурное усложнение линии с делением ее на участки и установкой межоперационных накопителей связано с повышением производительности линии (ф > 1,0), ее стоимости (о > 1) и увеличением количества обслуживающих рабочих (е > 1). Задачу оптимизации решают следующим образом: сначала находят функциональные зависимости роста производительности, стоимости количества рабочих от варьируемого параметра — числа участков Пу, т. е. функции ф = /^ (пу); 0 = = /а (ЯУ); е = /з (пу); затем подставляют эти функциональные значения в общую экономико-математическую модель (3.7) и тем самым получают однопараметриче-скую функцию Э = /4 (йу), которую можно решить путем нахождения экстремального значения «у опт. соответствующего максимальному экономическому эффекту

Функциональные зависимости (4.16), (4.17) и им подобные применяют при решении задач проектирования и эксплуатации тех типов автоматических линий, где используется жесткая межагрегатная связь хотя бы в масштабах отдельных участков (линии из агрегатных станков для обработки корпусных деталей, линии из типового и специального оборудования для обработки ступенчатых валов, литейные формовочные линии, роторные линии для мелких изделий и др.). В ряде отраслей низкая надежность оборудования и простота межоперационных накопителей предопределили исключительное применение автоматических линий с гибкой межагрегатной связью (например, в подшипниковой промышленности). Такие линии (рис. 4.13), как правило, многопоточные, с большим диапазоном значений длительности цикла и количества параллельно работающих станков (до р = 18 -г-20). Здесь каждый агрегат работает практически независимо и связан с остальными лишь системой взаимных блокировок, поэтому понятие коэффициент использования линии теряет смысл.

Эти вариационные параметры следует разделить на две существенно различные категории: 1) основные структурно-компоновочные параметры, варьирование которыми означает разные планировочные варианты линии (число станков в потоке и потоков обработки, компоновочный вариант, число участков-секций); технические решения по этим параметрам принимают только в процессе проектирования, и при эксплуатации оборудования, как правило, они не могут быть изменены; 2) вспомогательные параметры, варьирование которыми не отражается на планировке (режимы обработки, число наладчиков, вместимость межоперационных накопителей). Большинство этих параметров могут варьироваться не только в процессе проектирования, но и при эксплуатации; интервалы вариации здесь, как правило, минимальны. Поэтому целесообразно считать основными следующие вариационные параметры: число рабочих позиций обработки q; компоновочный вариант линии; число участков-секций яу; число параллельных потоков обработки /', в данном случае — независимых автоматических линий или станков-дублеров т.

Для межоперационных накопителей задела используются участки конвейера, расположенные в свободном пространстве между рабочими позициями. Поскольку такие зоны имеются в любых линиях и предназначены для ремонта и обслуживания оборудования, НСЛ по габаритам практически не отличаются от аналогичных жесткосблокированных линий, хотя производительность их выше.

Фактическая производительность НСЛ может изменяться в широких пределах и зависит от параметров, определяющих ее компоновочные характеристики: числа рабочих позиций, их надежности, рассеяния времени выполнения отдельных ручных операций, вместимости межоперационных накопителей и т. п.

6. Подсчитывают среднюю вместимость межоперационных накопителей, используемых в НСЛ:

Выбор структуры и технических параметров НСЛ на стадии проектирования. При проектировании НСЛ вначале разрабатывают вариант, учитывающий только типовые решения исполнительных механизмов и конструктивные особенности линии. Вместимость накопителей назначают исходя из габаритных размеров отдельных позиций, а также свободного пространства между ними, предназначенного для выполнения работ по ремонту и обслуживанию оборудования линии. Для выполнения сборочных операций используют известные технические решения, а также типовые механизмы. С помощью статистического моделирования или графоаналитического метода определяют производительность спроектированной линии, которую сравнивают с заданной. Если производительность НСЛ недостаточна, то осуществляют ряд мероприятий, направленных на повышение надежности и производительности линии. При этом целесообразно: повысить надежность или уменьшить такт работы на лимитирующей позиции; равномерно увеличить вместимость всех межоперационных накопителей; если увеличить вместимость всех межоперационных накопителей невозможно, постараться увеличить вместимость накопителей, ближайших к лимитирующей позиции; повысить надежность либо уменьшить такт работы на нелимитирующих позициях. После каждого шага рассчитывают коэффициент готовности и производительность НСЛ. По достижении требуемых значений процесс прекращают.

тем, что в первой фазе приспособлений-спутников не хватает для заполнения всех межоперационных накопителей и на линии преобладают наложенные отказы из-за отсутствия деталей на позициях. В третьей фазе, наоборот, приспособлений-спутников слишком много и они переполняют межоперационные накопители, тем самым снижая их эффективность и вызывая наложенные отказы позиций НСЛ.

Передаточное от!Л>шение для каждой ступени цилиндрических колес рекомендуется принимать в пределах и <; 8 ... 10, а для конических колес и -^ Ь. Если во всех механизмах, показанных на рис. 24.1, считать входными колеса / и 2' и условиться, что гг < /а и г'ч <. г8, то ступень /, состоящая из колес / и 2, будет быстроходной, а ступень, состоящая из колес 2' и 3, — тихоходной. Из расчета зубьев на прочность обычно получается, что модули зацепления ступеней должны быть различными. Обозначим их соответственно т\ и тп. Как правило, /«ц оказывается больше т^. Далее, дли редукторов рекомендуется радиусы га « rs выходных колес каждой передачи выбирать так, чтобы r3 ^ ^ 1,1г2. Число зубьев Zj и ZP малых колес / и 2', если они нарезаются без смещения режущего инструмента, рекомендуется выбирать так, чтобы отсутствовало подрезание. Желательно также, чтобы межосевые расстояния йа„ и аи,ц (рис. 24.1) выражались целыми числами. Для быстроходных редукторов рекомендуется числа зубьев колес принимать достаточно большими.

Межосевые расстояния аш1 и аиИ равны:

то числа зубьев г\, z2, z^ и г3 определяются по формулам (24.15). Межосевые расстояния аи, t и аж11 равны:

где а = 0,5т (г, -+- z,,) — делительные межосевые расстояния а' =»

в) Основные расчетные параметры, характеризующие передачи: межосевые расстояния aw зубчатых, червячных передач, делительный диаметр de2 конического колеса, числа

3.2. Допускаемые напряжения. 3.3 Межосевые расстояния. 3.4. Модуль передач.

Межосевые расстояния о,, а.2, ... корпуса (рис. 22.41) также являются составляющими размерами соответствующих сборочных размерных цепей. Предельные отклонения размеров корпуса а,, а.,, ... цилиндрических зубчатых передач, а также предельные отклонения межосевого расстояния корпуса червячных передач

в) основные расчетные параметры передач: межосевые расстояния ак, зубчатых, червячных передач; делительный диаметр конического колеса; числа зубьев г,, г2 и модули m зацепления; шири ia колос; углы наклона зубьев; число витков червяка;

3.3. Межосевые расстояния Модуль передач

Межосевые расстояния а\, а^, ...

— основные расчетные параметры передач: межосевые расстояния aw зубчатых, червячных передач; делительные диаметры конических колес; числа зубьев Z\, Zi и модуль т; угол наклона зубьев; ширину зубчатого венца колеса;