До последнего времени автоматизация термического производства рассматривалась как комплексная механизация и частичная автоматизация агрегатов и поточных линий, скомпонованных из разрозненных видов термического оборудования, межстадийная передача изделий в которых производилась с помощью встроенных или жестко связанных с оборудованием перебросов, рычагов и других передающих и перегружающих механизмов.
У большинства многопозиционных печей поточного действия не было предусмотрено раздельное регулирование технологических параметров в каждой зоне, и они имели единую для всех зон систему транспортирования с жёсткой связью изделий в грузопотоке, что исключало индивидуальное регулирование параметров перемещения изделий в каждой зоне.
Научные и технические достижения в области электроники, вычислительной техники и информатики позволили перейти на качественно новую ступень автоматизации производства в самых различных отраслях, в том числе и в термической обработке. На основе накопленного научно-технического потенциала стало возможным создание гибких производственных систем термообработки.
Под гибкой производственной системой (ГПС) понимается совокупность в разных сочетаниях:
— гибких производственных модулей, представляющих собой единицу технологического оборудования с программным управлением;
— роботизированных технологических комплексов, состоящих из технологического оборудования, промышленных роботов и средств оснащения:
— систем обеспечения: их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени.
Система обеспечения - это комплекс устройств, обеспечивающих управление гибкой производственной системой с помощью ЭВМ. Она состоит из автоматизированной системы технологической подготовки производства; системы автоматизированного проектирования; автоматизированной системы обработки и выдачи результатов научных исследований; системы автоматизированного контроля; автоматизированной системы управления технологическими процессами; автоматизированной транспортно-складской системы; автоматизированной системы управления.
Работа гибких производственных систем как при подготовке производства, как и управлению процессами термообработки регулируется компьютерными сетями, имеющими соответствующее информационное, программно-математическое и техническое обеспечение.
Отличительной особенностью ГПС по сравнению с автоматическими линиями массового производства является их гибкость, то есть возможность быстро автоматически перестраиваться на обработку новых деталей и новую технологию в пределах технической возможности комплекса. Особенностью транспортных средств ГПС является их манёвренность, то есть возможность транспортирования деталей и инструмента к местам обработки, использования и хранения в произвольной последовательности, применяя чувствительные адаптивные роботы с осязательными сенсорными датчиками.
Основой автоматизации ГПС является широкое использование систем числового программного управления и вычислительных комплексов для управления и согласования работы оборудования, транспорта и всех устройств, необходимых для функционирования ГПС.
Гибкая производственная система объединяет несколько комплексов, в каждом из которых для управления используется ЭВМ, а для управления всей системой — главная ЭВМ. Все операции, начиная с подачи изделий на обработку, осуществление самой обработки, контроль качества и передача изделий на склад в смежное производство выполняется в соответствии с программой, заложенной в ЭВМ. Переход на обработку других изделий осуществляется соответствующей заменой программы.
Необходимость перехода к гибким производственным системам обусловлена возрастанием числа и типоразмеров обрабатываемых изделий, усложнением их конструкций и повышением требований к их качеству. Введение системы обеспечит рациональное сочетание широкой производственной маневренности рабочих мест с длительной технологической устойчивостью выполняемых технологических процессов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Соколов К.Н. Оборудование термических цехов: Уч. пос. — Киев - Донецк: Вища школа. 1984. - 328 с.
2. Рустем С.Л. Оборудование и проектирование термических цехов: Учебник - М.. Машгиз. 1962. - 568 с.
3. Вишняков Д.Я., Ростовцев Г.Н., Неуструев А.А. Оборудование, механизация и автоматизация в термических цехах: Уч. пос. - М.: Металлургия. 1964. - 467 с.
4. Свенчанский А.Д. Электрические промышленные печи. Ч.1. Печи сопротивления: Учебник. - М.; Энергия, 1975. - 384 с
5. Шубин Р.П., Приходько B.C. Технология и оборудование термического цеха - М.: Машиностроение. 1971.- 280 с.
6. Сатановский Л.Г., Мирский Ю.А. Нагревательные и термические печи в машиностроении - М.: Mеталлургия, 1971. — 383 с.
7. Электротермическое оборудование: Справочник. Под ред. А.П.Альтгаузена. - М.: Энергия. 1980. - 416 с.
9. Справочник конструктора печей прокатного производства. - Т.1.2 - Под ред. В.М.Тымчака и В.Л. Гусовского. - М: Металлургия.1970. — 991с.
10. Расчёт нагревательных и термических печей. Справочник. Под ред. В.М.Тымчака - М.: Металлургия. 1983. - 480 с
11. Толоконников Л.С. Расчёт и конструирование механизмов электрических печей. - М. Л.: Госэнергоиздат. 1961. - 240 с
12. Воителев В.В., Могилевский Е.И. Механическое оборудование печей: Уч. Пос. для вузов: Металлургия. 1991. -148 с.
13. Долотов Г.П.. Кондаков Е.Л. Оборудование термических цехов и лабораторий для испытания металлов: Уч. пос. для техникумов. - М: Машиностроение, 1988 - 366 с.
14. Соколов К.Н. Механизация и автоматизация в термических цехах. Москва. Свердловск: Машиностроение. 1962. - 296 с.
15. Рустем С.Л. Оборудование термических цехов: Уч. пос. для техникумов. М: Машиностроение, 1971 - 288 с.
16. Cоколов К.Н., Коротич К.К. Технология термической обработки и проектирование термических цехов. - М.: Металлургия. 1988. - 384 с.
17. Общепромышленные электропечи непрерывного действия. А.В. Арендарчук, Н.М. Катель, В.Я. Линов и др. - М.: Энергия. 1977. - 248 с.
18. Солодихин А.Г. Технология, организация и проектирование термических цехов: Уч. пос. для металлург. и машиностр. вузов. - М.: Высшая школа. 1987 – 368 с.
19. Термическая обработка в машиностроении: Справочник / Под ред. Лахтина Ю.М., Рахштадта А.Г. - М.: Машиностроение, 1980. - 783 с.
20. Технология термической обработки стали. / Пер. с нем. - М.: Металлургия, 1986.- 608 с.
21. Смольников Е.А. Термическая и химико-термическая обработка в соляных ваннах. - М.: Машиностроение, 1989. - 312 с.
22. Технология термической обработки стали. / Ю.А.Башнин, Б.К.Ушаков, Л.Г.Секей. - М.: Металлургия, 1986. - 424 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………….....2
1. ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКИХ ЦЕХОВ…………………………......2
1.1. Оборудование для очистки деталей …………………………………………………………….2
1.1.1. Травильные установки и баки ………………………………………………………......2
1.1.2. Промывочные баки и моечные машины………………………………………………..4
1.1.3. Абразивные и дрoбeмётныe установки ………………………………………………...7
1.1.4. Ультразвуковая очистка деталей ………………………………………………………14
1.2. Оборудование для правки деталей и зачистки дефектов……………………………………..15
1.2.1. Оборудование для правки деталей …………………………………………………….15
1.2.2. Оборудование для зачистки пороков ………………………………………………….20
1.2.3. Оборудование для отрезки образцов …………………………………………………..21
2. МЕХАНИЗАЦИЯ В ТЕРМИЧЕСКИХ ЦЕХАХ …………………………………………………….22
2.1. Подъёмно-транспортные механизмы ………………………………………………………….22
2.1.1. Тали и краны …………………………………………………………………………….22
2.1.2. Межоперационные конвейеры …………………………………………………………25
2.1.3. Транспортирующие и погрузочно-разгрузочные механизмы ………………………..31
2.2. Бункерные и магазинные устройства ……………………………………………………….…34
2.3. Внепечные механизмы термического оборудования и их расчёт…………………………….35
2.3.1. Толкательные механизмы ………………………………………………………………36
2.3.2. Вытаскивающие механизмы ……………………………………………………………43
2.3.3. Перегрузочные механизмы ……………………………………………………………..45
2.3.4. Механизмы подъема и опускания дверец печей……………………………………… 49
2 4. Механизмы перемещения изделий в термических печах и их расчёт ……………………….52
2.4.1. Конвейерные ленточные механизмы …………………………………………………..52
2.4.2. Роликовые печные конвейеры ………………………………………………………….63
2.4.3. Пульсирующий под термических печей ……………………………………………….66
2.4.4. Шнековые механизмы …………………………………………………………………..68
2.4.5. Элеваторные механизмы ………………………………………………………………..70
2.4.6. Карусельные механизмы ………………………………………………………………..71
2.4.7. Шагающие механизмы ………………………………………………………………….74
2.4.9. Механизмы передвижения выкатных подов …………………………………………..79
2.5. Регулирование скорости движения механизмов ……………………………………………...81
3. ТЕРМИЧЕСКИЕ АГРЕГАТЫИ ЛИНИИ …………………………………………………………...84
3 1 Агрегаты с печами периодического действия …………………………………………………84
3.2 Агрегаты для термической обработки с печами непрерывного действия……………………87
3.2 1. Конвейерные агрегаты ………………………………………………………………….87
3.2.2 Поточные линии и агрегаты с толкательными печами ………………………………..90
3.2.3. Рольганговые агрегаты ………………………………………………………………….94
3.2.4. Барабанные агрегаты ……………………………………………………………………96
3.2.5. Агрегаты с пульсирующим подом……………………………………………………...98
3.3. Агрегаты для термической обработки деталей и инструмента с печами-ваннами ………..100
3 4. Агрегаты и линии специального назначения ………………………………………………...106
3.4.1. Поточные толкательные агрегаты для газовой цементации (нитроцементации) …106
3.4.2. Агрегаты и линии для термической обработки проволоки и ленты ……………….120
3.4.3. Линии термообработки катанки ………………………………………………………123
3.4.4. Линии, сочетающие термообработку с деформацией ……………………………….125
3.4.5. Линии термообработки плоских деталей и колец……………………………………128
3.4.6. Линии малодеформационной закалки цементованных шестерён ………………….130
3.4.7. Роторные линии ………………………………………………………………………..131
3.5. Направления совершенствования агрегатов и линий в термических цехах ……………….132
ЛИТЕРАТУРА …………………………………………………………………………………………134