Механизация вспомогательных операций на трехцилиндровом двухстороннем шлифованном станке

Реферат
Введение
Технология обработки щитовых деталей, место и значение шлифовальных станков
Раскрой плит на заготовки
Калибрование заготовок по толщине.
Шлифование поверхностей заготовки
Фанерование поверхностей заготовок и отделка
Место и значение шлифовальных станков
Трехцилиндровые шлифовальные станки и условия их работы
Выводы, цель и задачи проекта
Современные цилиндровые шлифовальные станки и их основные характеристики
Классификация и технологические схемы цилиндровых шлифовальных станков
Режимы работы цилиндровых шлифовальных станков
Производительность шлифовальных трехцилиндровых станков и основные факторы, влияющие на производительность
Механизм резания и подачи в цилиндровых шлифовальных станках
Трудозатраты при работе цилиндровых станков и пути их снижения
Механизация загрузки и разгрузки цилиндровых шлифовальных станков, как способ повышения эффективности их работы
3.1. Варианты загрузочных устройств для обработки щитовых деталей, рациональный вариант для трехцилиндровых шлифовальных станков
3.2. Варианты загрузочных устройств для обработки щитовых деталей, рациональный вариант для трехцилиндровых шлифовальных станков
3.3. Параметры щитовых заготовок, поступающих на шлифовальные станки и материалы заготовок
3.4. Требования к обработке щитовых деталей на шлифовальных станках
Технологическая схема трехцилиндрового шлифовального станка с загрузочным и разгрузочным устройствами
Технологическая схема участка и описание структурных элементов
Описание общего процесса работы участка с загрузочным и разгрузочным устройствами
Обслуживание участка рабочими
Планировка оборудования и занимаемая площадь
Поступление заготовок на обработку и транспортировка обработанных заготовок на последующую обработку
Разработка загрузочного устройства для шлифовального станка
Принципиальная и кинематическая схемы загрузочного устройства
Технологические и кинематические расчеты загрузочного устройства
Конструкция рабочих элементов загрузочного устройства
Схема управления загрузочного устройства
Режим работы загрузочного устройства и требования техники безопасности
Разработка загрузочного устройства для шлифовального станка
Принципиальная и кинематическая схемы разгрузочного устройства
Технологические и кинематические расчеты разгрузочного устройства
Конструкция рабочих элементов разгрузочного устройства
Схема управления разгрузочного устройства
Режим работы разгрузочного устройства и требования техники безопасности
Безопасность и экологичность проекта
Электрическая схема управления трехцилиндрового шлифовального станка. Описание, защита и блокировка.
Экономическая эффективность при внедрении разработок в производстве
Расчет годовых объемов производства продукции
Расчет капитальных вложений
1.1.Расчет затрат на электроэнергию
Расчет заработной платы
Отчисления на социальные нужды
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
Расчет показателей экономической эффективности проекта
Выводы о целесообразности осуществления проекта
Выводы и рекомендации по проекту
Литература

- движущиеся части приводов загрузочного устройства должны быть в кожухе.
- загрузочные устройства должны иметь блокирующие устройства, не позволяющие включать станок при снятых и открытых крышках ограждений.
Разработка загрузочного устройства для шлифовального станка
Принципиальная и кинематическая схемы разгрузочного устройства
После шлифовки щит поступает на стол подъемный, но с автоподатчиком, состоящий из трех вальцев, размер вальцев – 120х400, мощность электродвигателя N=0,25 кВт. Автоподатчик передает щит на подъемный стол с менее мощным приводом, чем у напольного конвейера, но с такими же роликами.
Затем со стола стопа поступает на разгрузочный напольный конвейер, такой же, как загрузочный, только выше примерно на 50мм, т.к. снятый припуск 1,12 мм умноженный на 33 щита.
Самым интересным с конструкторской точки зрения является подъемный стол. Труба Ø50х5 длиной 100 мм с приваренными четырьмя косынками размером 6х30х60 мм, опирающаяся на лист размерами 6х180х700 мм, который в свою очередь приварен к уголкам №4,5, одевается на шток Ø50 гидроцилиндра.
Размеры роликов Ø80 мм такие же, как и на остальных конвейерах. В вал ролика с торцов ввинчиваются болты М12. Болты вставляются в отверстия Ø12,2 в швеллере №10, с противоположного конца подается ролик с валом и болты с обеих сторон стягивают вал и швеллер. Расчет болтов будет приведен ниже. Диаметр шеек вала предварительно принимаем 22 мм. Ориентировочный расчет цилиндра ролика:
Ми = 0,1· · [σиз], (6.1)
= Ми / 0,1 · 80,
= 6,125 / 8 = 0,77
= = 1 - = 0,77, x4 = 0,23 · 804 = 69,5 мм.
Принимаем цилиндрической части ролика Ø80х5 мм.
На валу мотор-редуктора расположен шкив зубчато-ременной передачи, расчет ремней будет произведен ниже. Предварительно берем ширину ремня – 16 мм.
Технологические и кинематические расчеты разгрузочного устройства 
Кинематический расчет автоподатчика.
Скорость подачи Vs = 13,6 м/мин. Устанавливаем, что автоподатчик будет вальцовым, с тремя обрезиненными вальцами. Их диаметр принимаем dв = 120 мм. Вальцы прижимаются к заготовке пружинами. Составляем схему сил, действующих на заготовку при подаче.
Пользуясь этой схемой и формулами из справочника [5], определяем мощность подачи (кВт):
Nп = Рп • Vs / 60 • 1000, (6.2)
где Рп – сила подачи,
Vs – максимальная скорость принятого диапазона скорости подачи, м/мин.
Сила подачи Рп = Ро + f• (Рж + mg), (6.3)
где f – коэффициент трения древесины по древесине (по щиту)
Рж – суммарная сила нажима подающих вальцов, Н,
m – масса заготовки, m=2х60х100х0,64 = 7680 г или 7,68 кг.
Рп = 76 + 60 + 0,6 • (3•20 + 7,68•9,81) = 136 + 0,6(60 + 76) =217,6 Н.
(6.4)
Ориентируясь на полученную мощность, выбираем в качестве механизма для бесступенчатого регулирования скорости подачи электромагнитную муфту скольжения ПМС-1. Согласно технической характеристики муфта может применяться при передаче мощности до 1,7 кВт, частота вращения электродвигателя 1410…1440 об/мин, коэффициент скольжения муфты Кск = 0,97, максимальное передаточное число i = 7,8. Исходя из мощности подачи, выбираем двигатель с частотой вращения nэ=1410 об/мин. Максимально возможная частота вращения муфты скольжения при этом nmaxм =1410•0,97=1365 об/мин. Частота вращения вальцов при максимальной скорости подачи:
nmaxм = Vmax • 1000 / π•dв = 13,6 • 1000 / π•120 = 58 об/мин.
nminм = Vmin • 1000 / π•dв = 8 • 1000 / π•120 = 54,4 об/мин.
Общее передаточное число механизма подачи iо.max= 1365/56 = 25.
Обычно максимальное передаточное число муфты скольжения не равно общему максимальному передаточному числу механизма подачи, и тогда в кинематическую цепь этого механизма вводят промежуточную передачу.
Определяем передаточное число промежуточной передачи
iпром.= iо.max / imax м.= 25 / 7,8 = 3,2.
Руководствуясь полученной величиной iпром. Выбираем тип промежуточной передачи. При iпром<3÷4 можно применить цепную или ременную передачу, а при больших значениях iпром целесообразнее выбрать редуктор и цепную или ременную передачу. В последнем случае необходимо, чтобы
iпром = iред• iх,
где iред –передаочное число редуктора
iх –передаочное число цепной или ременной передачи.
При выборе редуктора необходимо руководствоваться величиной iпром и потребной мощностью привода Nпр, т.е. сравнить эти величины с данными технической характеристики редуктора. В нашем варианте iпром. = 3,2 и Nпр=0,75 кВт мною выбран редуктор РЦ1-10, II исполнения, имеющий КПД η=0,94, передаточное число iред=6,6. Так как передаточное число редуктора не равно передаточному числу iпром, в кинематическую цепь вводим дополнительную промежуточную передачу – цепную, передаточное число этой передачи:
(6.5)
Составляем уточненную кинематическую схему проектируемого механизма автоподачи, по которой определяем КПД механизма подачи:
η = ηмуф • ηред • ηзубч • ηп = 0,92 •0,94 •0,97 •0,993 = 0,53.
Мощность привода механизма:
Nпр=Nп / η = 0,045/0,53 = 0,1 кВт.
Исходя из полученной мощности привода, выбираем по справочнику [17] электродвигатель АИР56А4, мощностью 0,12 кВт с частотой вращения nэ=1500 об/мин, КПД ηэ =0,65.
Конструкция рабочих элементов разгрузочного устройства
Конструкция рабочих элементов разгрузочного устройства идентична конструкции элементов загрузочного устройства. Произведем прочностные расчеты.
Определение реакций опор и изгибающих моментов.
При расчете вал принимают за балку, лежащую на шарнирных опорах. Эта расчетная схема точно соответствует действительному положению только для валов на подшипниках качения, установленных по одному или по два в опоре; при двух подшипниках должна быть обеспечена самоустанавливаемость опоры.
Выберем предварительно мотор-редуктор во взрывоопасном исполнении и с опорным фланцем МПз2-40, частота вращения выходного вала – 56 об/мин, допускаемый вращающий момент на выходном валу – 250 Н·м, допускаемая радиальная сила на выходном валу – 4000 Н, КПД редуктора – 0,96, масса – 47 кг, электродвигатель – 4А80В4, мощность – 1,5кВт.
(6.6)
или 250000 Н·мм
-A1 = · Q1,
В1 = · Q1,
Мкр = 250 Н · м, или 250000 Н · мм,
Окружная сила:
Р = = = 8333 H, (6.7)
Q1 = 1,1· Р = 9166 Н. (6.8)
-A1 = 50/1300 · 9166 = 709 Н,
В1 = 1300/1250 · 9166 = 9949 Н.
Расчеты проводятся для последнего и первого роликов, т.к. в промежуточных реакции опор уравновешиваются.
Ми1 =50 · 9949 = 497440 Н·мм, или 49,74 кН·см
= = 0,5
Предварительный диаметр вала в опасном сечении:
d = 25 мм.
При расчете валов на жесткость диаметры их получаются больше, чем при расчете на прочность, и они работают преимущественно с невысокими напряжениями. Поэтому расчет валов целесообразно вести упрощенно, не учитывая динамический характер нагрузки, т.е. не вводя в формулы коэффициенты концентрации напряжений, характеристики циклов нагружения и т.п. Эти факторы учитывают приближенно соответствующим выбором допускаемых напряжений.
Валы на прочность рассчитывают по формуле:
W = (6.9)
или
[σиз] =
где W – момент сопротивления в опасном сечении, мм3, в моем случае на валу V опасным является место посадки колеса 18, большой диаметр (масса и момент), канавка под шлифовку, паз под шпонку.
W = 0,1d3 – для круглого сплошного сечения,
[σиз] – допускаемое напряжение, МПа, [1, табл.9] – для стали 40Х, закаленной до HRC 35…45, σв = 1100…1300МПа, σт =900 МПа, σ-1 =500МПа - [σиз] = для вала Ø30 – 95 МПа,
для вала Ø50 – 90 МПа,
Для вала из среднеуглеродистой стали σв =500…800МПа:
[σиз] = для вала Ø30 – 75 МПа,
для вала Ø50 – 70 МПа,
Ми – максимальный изгибающий момент в опасном сечении, Н·мм:
(6.10)
здесь Миг и Мив – максимально изгибающие моменты в опасном сечении, действующие соответственно в горизонтальной - y и вертикальных плоскостях – x , Мкр – максимальный крутящий момент в опасном сечении, Н·мм;
Мпр = - максимальный приведенный момент в опасном сечении, Н·мм.
Ми = 497440 Н·мм, или 49,7 кН·см.
Wк =, W1 = 0,1 · 253 = 1562,5 мм3,
Мкр = 250000 Н·мм
Для диаметра 25 мм
[σиз] = = 71134 кПа или 71,134 МПа,
а допускаемое напряжение по таблице 9 [17] – 75 МПа.
Схема управления разгрузочного устройства
Система управления предназначена для автоматического управления процессом шлифования щитов размером 20х600х1000÷2000 мм.
В ручном режиме оператор имеет возможность управлять станком, конвейерами, автоподатчиками, подъемными столами и гидросистемой, менять скорость прохождения щитов.
В автоматическом режиме, задавая необходимые параметры и установки на панели оператора, можно реализовать циклическую работу всей системы. Порядок работы системы в автоматическом режиме.
Пакет щитовых деталей по загрузочному конвейеру перемещается к подъемному загрузочному столу 1, последующего, к примеру, шлифовального станка. В переднем крайнем положении пакет нажимает на конечный выключатель SQ3, который дает команду на отключение привода подачи и подъем стола 1 в положение разгрузки. При нажатии на выключатель SQ4 поступает команда гидравлическому подъемнику 2 стола на прекращение подъема и на рабочий ход автоподатчику 3, который сталкивает щитовую деталь в подающие вальцы шлифовального станка. Как только деталь освободит рычаг управления конечного выключателя, цикл повторится.
Щитовые детали после обработки на шлифовальном станке поступают на стол подъемный 5 с гидравлическим подъемником 4. В переднем положении щитовая деталь нажимает на на рычаг управления конечного выключателя SQ1 и подает команду на опускание стола подъемного. Стол опускается до тех пор, пока не освободится рычаг выключателя SQ1. Ход опускания стола равен толщине щита. Далее циклы повторяются до момента опускания стола подъемного в нижнее положение, где он нажимает на выключатель SQ2, подающий команду на включение привода роликов стола 5, напольного конвейера и роликов загрузочной платформы 1.
Режим работы разгрузочного устройства и требования техники безопасности
Режимы работы каждого устройства были рассчитаны выше. Режимы были синхронизированы, для этого строится циклограмма технологического процесса. Требования техники безопасности:
- рабочие органы (цилиндры, диски, бобины, шкивы и вальцы), несущие шлифовальную шкурку, должны быть сбалансированы. Допустимый дисбаланс и условия статической или динамической балансировки должны соответствовать указанным в заводских документах на конкретные модели станков;
- шлифовальные работы на станках должны проводиться при скоростях, не превышающих: 38 м/с - на периферии шлифовального диска диаметром 750 мм; 30 м/с - на ленточных станках при применении чугунных шкивов;
- должны применяться специальные приспособления при шлифовании мелких или криволинейных деталей - для предотвращения травмирования рук станочника.
- движущиеся части приводов загрузочного устройства должны быть в кожухе.
- загрузочные устройства должны иметь блокирующие устройства, не позволяющие включать станок при снятых и открытых крышках ограждений.
Безопасность и экологичность проекта
Техника безопасности при работе на деревообрабатывающих станках.
Прежде чем приступить к работе, оператор обязан пройти вводный инструктаж по общим вопросам техники безопасности на предприятии и первичный инструктаж по правилам техники безопасности на рабочем месте. Кроме того, рабочие периодически должны проходить повторный производственный инструктаж по технике безопасности через каждые три месяца.
Результаты инструктажа с оценкой знаний правил техники безопасности записывают в специальный журнал. Рабочему вручается памятка или инструкция по правилам техники безопасности, разработанная на предприятии.
Перед работой на станке необходимо изучить руководство по эксплуатации станка, а также руководство по эксплуатации режущих и измерительных инструментов.
Наладку и настройку оборудования следует выполнять только при выключенном вводном рубильнике. Во время выполнения работ у станка на видном месте должна быть выставлена табличка с надписью «Идет наладка». Все металлические части станка заземляют.
Перед началом работы необходимо привести в порядок рабочую одежду: застегнуть или завязать концы рукавов, убрать свисающие концы халата, волосы закрыть головным убором.
Не допускается загромождать отходами или готовыми деталями рабочие места, проходы, подходы к станкам, механизмам и электроаппаратуре. Рабочее место должно быть подготовлено согласно требованиям технологии выполнения операций.
Запрещается подавать в станок заготовки, размеры которых больше или меньше предусмотренных технологией. Не следует брать или подавать через работающий станок какие-либо предметы. Во время работы станка не разрешается открывать или снимать ограждения и предохранительные устройства, подтягивать болты, гайки и др. При работе на станках ы повышенным уровнем шума следует пользоваться индивидуальными средствами защиты от шума.
Не следует досылать обрабатываемый материал в станок или металлическими предметами. Запрещается измерять обрабатываемую деталь на работающем станке. При возникновении вибрации станок следует выключить, проверить надежность крепления инструмента и качество его балансировки.
Снимать со шкивов и надевать на них ремни, отмыкать ограждения инструментов следует только после полной остановки вращающихся частей.
Запрещается пользоваться напильником, шаберами и другими инструментами без деревянных ручек или с неисправленными ручками. Поверхность рукояток должна быть гладкой, ровно зачищенной, без трещин и задиров. При работе с тяжелыми грузами рабочий должен знать и строго соблюдать правила техники безопасности для стропальщиков. Нельзя находиться в зоне действия автопогрузчиков, а также в местах, над которыми перемещаются грузы.
Пожарная безопасность.
Пожары на деревообрабатывающих предприятиях в основном возникают вследствие нерегулярной и небрежной уборки помещений, неправильного обращения с электрическими установками, несоблюдения правил хранения пожароопасных материалов, курения в запрещенных местах.
В деревообрабатывающих цехах сосредоточено большое количество легковоспламеняющихся материалов: древесных отходов, стружек, щепы, досок, лаков, красок и т.д. Древесная пыль является взрывоопасной и скопление ее на рабочих местах, элементов станков, электродвигателях и радиаторах отопления недопустимо.
При возникновении загорания необходимо срочно вызвать пожарную команду 01 или по пожарному извещателю и до прибытия пожарной команды принять меры по ликвидации загорания имеющимися средствами пожаротушения.
Для предупреждения возникновения пожаров в цехах и на рабочих местах необходимо строго соблюдать следующие противопожарные правила.
Все электрические провода должны быть тщательно изолированы, электрические аппараты и электродвигатели заземлены и защищены от попадания на них посторонних предметов. По окончании работы и во время перерыва электропривод необходимо выключить, а подводящие линии обесточить.
Необходимо систематически удалять древесную пыль и стружку с элементов оборудования, электродвигателей и электропроводок.
Запрещается сушить спецодежду, лесоматериалы и другие воспламеняющиеся предметы на приборах отопления, производственных и отопительных печах.
Рабочие места, где имеется повышенная опасность возникновения пожара, должны быть снабжены огнетушителями, ящиками с песком и емкостями с водой.
Не допускается работать на шлифовальных станках при отключенной вытяжной вентиляции.
Бывшие в употреблении обтирочные материалы, концы, тряпки и т.п., пропитанные керосином, бензином, маслами и прочими горючими веществами, необходимо складывать в специальные металлические ящики с крышками. Над местами установки ящиков должна быть надпись «Ящик для обтирочных концов».
Нитрокраски, лаки и другие химикаты хранят в специальных изолированных помещениях или в шкафах и ящиках. Запас жидкого топлива, смазочных материалов и горючих жидкостей, находящихся в рабочем помещении, не должны превышать суточного расхода. Хранить их нужно только в специальной плотно закрываемой металлической таре, которая после окончания работы ставится в запираемые металлические ящики или шкафы.
Меры безопасности при обслуживании гидроприводов.
К работам по монтажу, техническому обслуживанию и наладке гидросистем деревообрабатывающего оборудования могут быть допущены лица, ознакомленные с общими и с дополнительными требованиями по технике безопасности, которые регламентированы ГОСТ 12.2.040-79 и 12.2.086-83. Дополнительные требования могут устанавливаться в руководствах по эксплуатации на входящие в гидросистему устройства и другой нормативно-технологической документации, утвержденной в установленном порядке.
Все лица, имеющие непосредственное отношение к ремонту и эксплуатации пневмогидроаккумуляторов, должны быть обучены в соответствии с производственной инструкцией по уходу за сосудами, работающими под давлением.
Меры безопасности при монтаже и демонтаже гидросистем заключается в следующем. Все работы должны производится только с помощью предназначенного для этого инструмента и принадлежностей.
Перед присоединением трубопроводов проверяют качество резьбовых соединений.
Не допускается устанавливать в гидросистемах трубопроводы, имеющие на развальцованной части трещины, надрывы, скручивания и изломы.
Запрещается производить монтаж и демонтаж системы, не отключив предварительно все источники электрической энергии и не приняв мер по предупреждению ее случайного включения.
Запрещается производить сварочные работы на присоединенных к устройствам трубопроводах и других элементах.
При наладке и эксплуатации гидросистем необходимо выполнять следующие меры безопасности:
- вывесить предупредительный плакат «Внимание! Идут испытания»;
- установить ограждения подвижных частей приводов, находящихся на высоте менее 2 м от уровня пола;
- проверить правильность работы сигнализации;
- предупредить обслуживающий персонал о запуске гидросистемы;
- проверить правильность присоединения трубопроводов к устройствам по принципиальной схеме или схеме внешних соединений;
- освободить рабочую зону гидроцилиндров и гидромоторов от инструментов, приспособлений и других посторонних предметов;
- проверить наличие и правильность заземления станции гидропривода;
- проверить надежность затяжки винтовых соединений;
- проверить возможность регулирования гидравлических устройств.
При обнаружении неисправностей следует немедленно выключить привод насоса и затем принять меры по их устранению. Запрещается без выявления причин неполадок повышать давление срабатывания предохранительных клапанов или работать с неисправленными манометрами.
Экологичность проекта.
Древесина обладает лучшим экологическим балансом по сравнению со всеми строительными материалами. Это означает, что воздействие на окружающую среду при производстве, использовании и утилизации незначительны, так как древесина является восстанавливаемым строительным материалом.
При использовании в строительстве древесины (леса) в атмосферу выделяется накопленный углерод. При продолжительном хозяйственном использовании леса образуют новую древесину, из атмосферы снова забирается парниковый газ диоксид углерода (СО2), производится кислород и из воздуха отфильтровываются вредные вещества. Поглощение СО2 напрямую зависит от прироста объема древесины. Вырубленная древесина применяется для производства и для выработки энергии и заменяет ископаемое сырье и энергоносители. При таком использовании освобождается именно СО2, который на самом деле не является атмосферной составляющей. Для переработки древесины также требуются небольшие затраты энергии, которая имеет свойство восстанавливаться.
На работающих станках в деревообрабатывающем цехе образуется много стружки, опилок, пыли. Для удаления их от станков и создания нормативных санитарно-гигиенических условий труда на рабочих местах в цехе используется аспирационная система. Аспирационная система представляет собой совокупность станков, воздуховодов, вентиляторов, фильтров, емкостей для временного хранения древесных частиц и опорных конструкций, объединенных в единое целое для достижения целей аспирации.
В деревообрабатывающем цехе одновременно могут быть использованы различные системы аспирации: автономные и централизованные, прямоточные и рециркуляционные. Прямоточные системы в последние годы стараются не применять, так как при функционировании такой системы очищенный воздух от пыли выбрасывается в атмосферу; в отопительный период года теплый воздух цеха выбрасывается в атмосферу.
Автономные системы. В цехах для улавливания стружки, опилок и пыли от отдельных станков широко применяют стружкоотсосы. Российский рынок предлагает огромный выбор отечественных и импортных стружкоотсосов. Конструкция их проста. На раме отсоса смонтированы вентилятор с одним или несколькими патрубками и мешки. Нижние мешки сделаны из брезента. В них собирается станочная стружка. Верхние мешки служат фильтрами. Они сделаны из фильтровальной ткани. Мешки крепятся на раме хомутами, которые фиксируются замками.
При работе поток воздуха и стружки вентилятором подается в мешки. Стружка оседает в нижних мешках, а воздух проходит через фильтровальную ткань верхних мешков, очищается и попадает в рабочую зону станка. Степень очистки воздуха достигает 99,9% при улавливании частиц с медианным диаметром не меее 5 мкм (ОАО “Консар”), 99% ООО “Эковент К” и 96,4% (ОАО "Эвента").
Недостатки применения стружкоотсосов. При простоте конструкции, достаточной степени очистки воздуха и невысокой цене (около 15 тыс. руб.) применение стружкоотсосов имеет ряд недостатков:
– стружкоотсос занимает производственную площадь цеха (более 2 м2), увеличивая размеры рабочего места;
– появляются трудоемкие ручные операции по удалению мешков с опилками за пределы цеха. Объем мешков равен около 0,1 м3, масса опилок в мешке равна около 25 кг. Возникают дополнительные организационно-технические вопросы по удалению мешков с опилками из цеха, погрузке опилок и стружек на автомобильный транспорт для вывоза их с территории предприятия.
– аспирационные характеристики подключаемого станка, как правило, не соответствуют техническим возможностям стружкоотсоса, поэтому стружкоотсос работает не в оптимальном режиме;
Автономные стационарные системы. Для обслуживания высокопроизводительных станков, например, четырехсторонних продольно-фрезерных выпускаются пылеулавливающие рукавные установки “Эвента 6”, “Эвента 9”, “Эвента 12” (рис. 7.1, а).
Рис.7.1. Установки с рукавными фильтрами для высокопроизводительных станков: а – “Эвента 6”; б – УВП-ВБ; в – ФР
Установка состоит из корпуса, двух бункеров для сбора стружки и пыли, на которых смонтированы тканевые рукава. В верхней части корпуса имеется полость, в которую по воздуховодам с помощью двух вентиляторов подается пылевоздушная смесь.
Смесь попадает в тканевые рукава, при этом стружка падает в бункеры, пыль оседает на внутренних стенках рукавов, а воздух фильтруется, проходя через слой осевшей пыли и стенки рукавов, и возвращается в зоны резания станка.
Объем бункеров небольшой, поэтому они непрерывно опорожняются двумя приводными шлюзовыми питателями. Выгруженная стружка далее транспортируется к месту сбора пневмотранспортом или скребковым или ленточным транспортерами.
Централизованные аспирационные системы. Для центральных систем аспирации выпускаются рукавные фильтры внутреннего и наружного исполнения модели ФР "Эковент". Фильтр (рис. 1, в) включает фильтровальную секцию, вентилятор в шумоизолирующем корпусе, механизм регенерации с электроприводом, пылесборный бункер емкостью 1 м3 или 1,7 м3, шкаф управления. Фильтры ФР-9; ФР-12 могут поставляться как с ручным включением регенерации, так и автоматическим. Фильтры ФР-16; ФР-20 – только с автоматической системой регенерации. Для механизации опорожнения бункера фильтр может быть оборудован шлюзовым питателем.
Фильтры наружного исполнения снабжены утепленным корпусом и системой пожаротушения, устанавливаемой внутри. Кроме того они могут снабжаться бункером емкостью до 12 м3.
Фильтры ФР "Эковент" выпускаются с производительностью по воздуху от 9000 до 20000 м3/ч. Одна установка может обслуживать одновременно несколько станков. Степень очистки запыленного воздуха при медианном диаметре частиц пыли15 мкм равна 99,7 %.
Задачи проектирования нового оборудования.
В деревообрабатывающих цехах часто используются станки, на которых образуется небольшое количество стружки и пыли. Например, на станке для заделки сучков СвСА-3 может быть получено стружки максимум 19,5 кг/ч, на ленточном шлифовальном станке – 6,7 кг/ч, на шлифовальном дисковом с бобиной ШлДБ-4 – 4,16 кг/ч, ШЛНСВ– 1,43 кг/ч, на линии по облицовке кромок мебельных щитов на участках снятия свесов, шлифования и сверления отверстий образуется стружки и пыли немного.
Все такие станки, являясь источниками запыления воздуха цеха должны подключаться к системе аспирации, но сделать это непросто. К централизованной системе аспирации подключить их невозможно, так как воздуховоды к ним получаются малого диаметра с большим сопротивлением. Применять стружкоотсосы в данном случае неразумно, так как стружкоотсос не будет загружен по мощности, а площадь рабочего места увеличится.
Ответ напрашивается сам собой. Для малопроизводительных по выходу стружки станков необходимо проектировать аспирационные устройства встроенные в станок. Заводы изготовители станков и линий должны изготавливать станки с встроенными аспирационными системами, точно также как сейчас выпускаются станки с встроенными гидравлическими системами. Аспирационные устройства, разработанные для конкретного станка, будут работать в оптимальном режиме с лучшими результатами очистки воздуха. У потребителя исключаются заботы о подключении станка к цеховой системе аспирации .
Вопросы шума в деревообрабатывающей промышленности исследуется уже давно, в том числе станков строгальной группы. Этой проблеме посвящена довольно обширная литература.
Участки и цеха деревообрабатывающих производств можно отнести к категории опасных, т.к. у этого оборудования в большинстве случаев на рабочих местах наблюдаются повышенные уровни шума, превышающие предельно - допустимые значения, согласно нормативно техническим документам.
Электрическая схема управления трехцилиндрового шлифовального станка. Описание, защита и блокировка.
Рис.20. Принципиальная электросхема шлифовального станка.
Станок оборудован восемью электроприводами: тремя шлифовальных цилиндра, тремя приводами осевой осцилляции, насоса смазки, магнитного сепаратора и подачи. Все электропривода, кроме привода подачи изделия, имеют асинхронные двигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором. Электропривод подачи изделия имеет электродвигатель постоянного тока с параллельной обмоткой возбуждения, который получает питание от блока магнитных усилителей и выпрямителей.
Скорость электродвигателя подачи изделия можно бесступенчато регулировать в пределах от 3 до 15 м/мин.
В станке предусмотрено местное освещение от пониженного напряжения 36 В.
Для цепей управления предусмотрено напряжение 127 В.
Цепи местного освещения и управления получают питание через понижающий трансформатор.
Станки выпускаются для питания от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В, 50 Гц. Станция управления прикреплена к станине станка.
Для пуска станка необходимо включить автоматический выключатель АВ и воздействовать на кнопку КПН. При этом произойдет включение электродвигателя смазки.
Убедившись в наличии циркуляции масла, воздействуем на кнопки КПЦ и КПС включаем двигатели цилиндров и осцилляции. Включение и выключение электродвигателя подачи изделия И может быть осуществлено либо вручную либо автоматически. Остановка электродвигателя изделия И происходит в режиме динамического торможения.
Отключение всех электродвигателей производится воздействием на кнопку КС.
Защита электрооборудования шлифовального станка от коротких замыканий осуществляется автоматическими выключателями АВ, ПН, ПЦ и плавкими вставками предохранителей ПИ, ПУ, ПО, а защита электродвигателей Ц1, Ц2, Ц3, С1, С2, С3 и И от перегрузки – тепловыми реле РТЦ, РТС и РТИ.
Тепловые реле имеют ручной возврат. Защита электродвигателя И от разноса при обрыве поля обеспечивается реле РОП.
Электрооборудование, установленное на станках, должно обеспечивать возможность их эксплуатации в помещениях класса В-IIа по ПУЭ.
Экономическая эффективность при внедрении разработок в производстве
Возьмем начальный вариант - на участке стоял один шлифовальный станок. Его обслуживали два рабочих. Производительность участка в смену определяется по формуле, шт. :
(9.1)
где Тсм – продолжительность смены, мин ;
ηм и ηр – коэффициенты использования машинного и рабочего времени;
Тш – время, потребное для шлифования одного щита, мин
Основные показатели сравниваемых вариантов.
Таблица 9.1
Наименование показателей Значение показателей по вариантом Базовому Новому Часовая производительность станка, шт 364,2 624,3 Суммарная мощность установленных электродвигателей, кВт 32,22 49,0 Цена за штуку, руб 70 70 Численность основных рабочих, чел/см 2 1 Среднемесячная зарплата рабочего, руб 14000 -
Расчет годовых объемов производства продукции
Годовой объем производства продукции в натуральном выражении определяется по формуле, тыс. шт.:
Qгод = Qчас · Тэф, (9.2)
где Qчас – часовая производительность оборудования в натуральных единицах измерения, м3/час;
Тэф = (Ткал - Твых - Трем) ·С·Тсм, (9.3)
где Ткал – календарный фонд времени;
Твых – количество выходных и праздничных дней в году;
Трем – количество дней простоев оборудования в ремонтах;
С – количество смен работы;
Тсм – продолжительность смены, час.
Тэф = (365 - 116 - 12) •2•8 = 3792 час.
Годовой объем производства в стоимостном выражении – товарная продукция – определяется по формуле, тыс.руб:
Qm = Qгод · Ц, (9.4)
где Ц - цена за единицу продукции, руб (без налога на добавленную стоимость).

Абсолютный прирост товарной продукции определяется по фопрмуле, тыс.руб:
(9.5)
Темп прироста товарной продукции, % :
(9.6)
Расчет капитальных вложений
Таблица 9.2
Наименование затрат Расчет затрат,
тыс. руб. Сумма, тыс.руб. Стоимость оборудования по ценам поставщиков
Затраты на доставку и монтаж оборудования -
561·0,2 561
112,2 Итого оборудования:
Затраты на строительно-монтажные работы.
Затраты на увеличение оборотных средств
69034·0,015 673,2
94,8
1035,5 Всего Ки 1803,5 Расчет затрат на электроэнергию
Стоимость электроэнергии на годовой выпуск продукции определяется по формуле, тыс. руб.:
(9.7)
где N – суммарная мощность установленных электродвигателей, кВт;
Км – коэффициент использования оборудования по мощности (0,6-0,8); Квр – коэффициент использования оборудования по времени (0,6-0,8);
Цэл – цена за 1 час электроэнергии, руб;
η – коэффициент (0,9-0,95).
Расчет заработной платы
В базовом варианте годовой фонд оплаты труда рабочих определяется по формуле, тыс.руб.:
(9.8)
где Ш – количество рабочих в смену в соответствии со штатным расписанием;
- эффективный фонд рабочего времени, час;
Зср.мес – среднемесячная зарплата одного рабочего.
Эффективный фонд времени одного рабочего в год определяется специальным расчетом ежегодно путем составления баланса рабочего времени одного рабочего, час :
(9.9)
В новом варианте годовой фонд оплаты труда рассчитывается по формуле, тыс. руб.:
(9.10)
где Нзп – норматив прироста зарплаты – 0,4%.
Отчисления на социальные нужды
Годовая сумма отчислений составляет по базовому варианту:
По новому варианту:
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
Годовая сумма амортизаций составляет по базовому варианту:
Абаз = 480 · 0,1 = 48 тыс.руб.
По новому варианту:
(9.11)
где На – годовая норма амортизации, %
(9.12)
где n – срок полезного использования оборудования, год (7-10 лет)
Определяем расходы по содержанию и текущему ремонту. Годовая сумма расходов в базовом варианте:
В новом варианте:
Итого расходов на содержание и эксплуатацию оборудования по базовому варианту:
По новому варианту:
Цеховые расходы.
Годовая сумма цеховых расходов в базовом варианте составит (сумма цеховых расходов в расчете на 1 шт. )
в том числе условно-постоянные (80%):
27622·0,8 = 22098 тыс.руб.
условно-переменные:
27622 – 22098 = 5524 тыс.руб.
Цеховые расходы по новому варианту:
Экономия на условно-постоянных расходах:
Итоги расчетов сведем в таблицу 9.3.
Расчет затрат по изменяющимся статьям себестоимости на 1 шт. продукции
Таблица 9.3
Статьи затрат Годовая сумма расходов, в т.руб.
по вариантам базовому новому Годовой объем производства, т. шт.
Энергия на технологические цели
Зарплата рабочих
Отчисления на соц. нужды
Расходы на эксплуатацию и содержание оборудования
Цеховые расходы 1381,1
154,1
372,1
101,9
154,7
27622 2367,3
240,45
477,8
130,9
212,05
30367 Сумма затрат по изменяющимся статьям себестоимости
То же, на 1 шт. продукции, руб
29785,9
21,57
33795,5
14,28
На основании итогов таблицы 9.3 определяется годовая экономия от снижения себестоимости, млн.руб.
(9.13)
где Sб – сумма затрат по изменяющимся статьям себестоимости по базовому варианту в расчете на штуку продукции:
Sн – то же, по новому варианту,
Расчет показателей экономической эффективности проекта
Прибыль в базовом и новом вариантах определяется как прибыль от реализации продукции, тыс.руб.:
(9.14)
где Sп – полная себестоимость единицы продукции, руб.
(9.15)
где Р – рентабельность (10%):
Себестоимость полная в новом варианте:
63,6-(21,57-14,28)=56,31руб.
Прирост прибыли в результате осуществления проекта определяется по формуле, тыс. руб.:
ΔП = Пнов – Пбаз (9.16)
ΔП = 32408 – 8839 = 23569 тыс. руб.
Годовая сумма налога на прибыль:
Нп = ΔП · 0,24 = 23569 · 0,24 = 5656,5 тыс. руб.
Годовая сумма налога на имущество:
Ни = Кн · 0,022 = 1803,5 · 0,022 = 39,7 тыс. руб.
Чистая прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия определяется по формуле, тыс. руб.:
ΔПч = ΔПнов – Нп – Ни (9.17)
ΔПч = 23569 – 5656,5 – 39,7 = 17872,8 тыс. руб.
Коэффициент эффективности:
(9.18)
Срок окупаемости капитальных вложений составит:
(9.19)
Выводы о целесообразности осуществления проекта
Результаты расчетов выполненных по экономической части дипломного проекта сводим в таблицу.
Технико-экономические показатели проекта
Таблица 9.4
Наименование показателей и единицы измерения Значение показателей по вариантам базовому новому Часовая производительность оборудования, шт/час 364,2 624,3 Цена за 1 штуку, руб. 70 70 Годовой объем производства, тыс.руб. 96677 165711 Сумма затрат по измененным статьям, с/с:
- в расчете на год, тыс. руб.
-в расчете на 1 щит, руб.
29785,9
21,57
33795,5
14,28 Полная с/с 1 щита, руб. 63,6 56,31 Годовая экономия от снижения с/с, млн. руб. - 17,25 Прирост прибыли в год, млн. руб. - 23,569 Прирост чистой прибыли в год, млн. руб. - 17,8728 Коэффициент экономической эффективности - 9,9 Срок окупаемости капитальных вложений, год - 0,1
Проект механизации вспомогательных погрузочных и разгрузочных операций на трехцилиндровом двухстороннем шлифовальном станке является экономически эффективным, так как коэффициент экономической эффективности значительно превышает уровень рентабельности действующего производства.

Выводы и рекомендации по проекту
В данной работе мы спроектировали загрузочно-разгрузочное устройство, которое позволило снизить себестоимость продукции .Сделали для себя вывод, что при больших объемах производства можно смело вкладывать деньги в повышение производительности оборудования, это понижает себестоимость продукции.
В