Розглядається шліфувальний верстат SMP120 компанії IDEAL, що використовується для зачистки зварних швів на стрічкових пилах у заводських умовах. При роботі за цим верстатом виконується зворотно-поступальний рух шліфувального вузла повздовж зварного шву вручну.
Основною проблемою при експлуатації шліфувального верстата SMP120 є необхідність залучання людської праці для забезпечення зворотно-поступального руху шліфувального вузла. Це зменшує продуктивність роботи та погіршує якість шліфування за причини нерівномірності швидкості подачі шліфувального кругу.
Актуальною технічною задачею є заміна ручного переміщення механізованим за допомогою пневмоциліндру.
Рис.1 Зовнішній вигляд верстата
Верстат складається з основи 1 та шліфувального вузла 2. Основа має пневматичні затискачі та направляючі, по яким горизонтально переміщується шліфувальний вузол. Шліфувальний вузол складається з шліфувального круга, електродвигуна і напрямної для вертикального переміщення круга, а також має ручку для ручного переміщення.
Пропонується встановлення приводного двоходового пневмоциліндру для заміни ручного переміщення шліфувального вузла механізованим. Пневмоциліндр буде встановлений на основу справа від шліфувального вузла і з’єднаний з ним кронштейном, шток пневмоциліндру буде з’єднаний з боковою стінкою корпусу шліфувального вузла [1].
Розрахунок параметрів пневмоциліндру:
1.Хід пневмоциліндру визначається максимально потрібною довжиною зварювального шва, який шліфується, мм
2.Сила різання шліфувального круга, Н
де K=0,21 – коефіцієнт різання, [2];
D=150 – діаметр шліфувального круга, мм;
n=1500 – частота обертання шліфувального круга, хв-1;
a=0,5 – глибина різання за один прохід, мм.
Зусилля на штоку пневмоциліндру визначається сумою зусиль різання, сил тертя при переміщенні головки по напрямних та інерційними навантаженнями. Останні два компоненти у порівнянні з силою різання мають невеликі значення, тому їх врахуємо збільшивши у 1,5 рази [3] зусилля різання, Н
Q=F∙1,5=735*1,5=1102,5 (3)
Діаметр пневмоциліндру, мм
Пневмоциліндр для горизонтального переміщення шліфувального вузла верстату SMP120 проєктуємо за ДСТУ EN ISO 6431:2011 [4] з такими параметрами: хід S=120 мм; діаметр циліндру D=63 мм; зусилля на штоку при тиску 0,61 МПа Q_ш1=1711 Н,Q_ш2=1572 Н.
Обираємо метод кріплення пневмоциліндру на лапах, лапи виконуються нестандартні задля правильного розміщення циліндру відносно конструкції верстату. Для з’єднання і передачі зусилля використовуємо кронштейн зі сталі 20 ДСТУ 7809:2015, який кріпимо болтами на шліфувальному вузлі верстату, просвердливши під них відповідні отвори у корпусі.
Рис. 2 Розрахункова схема встановлення пневмоциліндру, вид зверху: 1 – шліфувальний вузол; 2 – пневмоциліндр; 3 – кронштейн.
Оскільки верстат вже використовує стиснене повітря з мережі підприємства для роботи затискачів, пневмоциліндр буде під’єднаний до тієї ж самої мережі. Для переключення ходів пневмоциліндру слугує педаль керування, розміщена поруч з педаллю керування затискачами.
Був розроблений пневмопривід для горизонтального переміщення шліфувального вузла верстату SMP120 і комплект конструкторської документації до нього. Така модернізація верстата дозволила зменшити частку людської роботи у процесу обробки зварного шву стрічкових пил, що збільшило продуктивність роботи і покращило якість шліфування.
Перелік посилань
1.Настанова щодо експлуатації шліфувального верстату з пневматичний затискним пристроєм IDEАL тип SMP120 – Ліппштадт, 2010. – 12 с.;
2.Петраков Ю. В. Технологія машинобудування / Ю. В. Петраков. – Київ: КПІ, 2015. – 312 с.;
3.Маркова О. В. Проектування технологічного обладнання / О. В. Маркова. – Вінниця: ВНТУ, 2010. – 400 с.;
4.ДСТУ EN ISO 6431:2011 Пневматичні циліндри. Розміри, монтажні та приєднувальні розміри.
|