Анализ проблемы и постановка задачи проектирования
В связи с увеличением объемов производства и увеличением номенклатуры выпускаемых изделий на ЗАО «Новомет-Пермь» было принято решение о модернизации существующей установки для подачи трубных заготовок на отрезной станок, с возможностью подачи не только круглого проката, но и листового материала.
В процессе отрезания требуется точное центрирование и надежная фиксация заготовок на рольганге. В старой конструкции центрирование обеспечивалось двумя кольцами, одетыми на ролики. Применение такой конструкции позволяет довольно точно центрировать подаваемые заготовки, но только больших диаметров (Рис. 1, позиция 1), при малых диаметрах заготовок она начинают «гулять» при резании (Рис. 1, позиция 2), что негативно сказывается на качестве и точности среза. Также они не обеспечивает надежной фиксации, из-за довольно низкой высоты колец, что также видно на Рис. 1.
Рис. 1 Подача на рольганг круглого проката
Похожая ситуация с центрированием и надежной фиксацией возникает при перемещении на отрезной станок на рольганге листового материала (Рис. 2). В дополнение к этому происходит изгиб подаваемого листа, что приводит к неудовлетворительному качеству спила при резании под некоторым углом к плоскости листа, что отчетливо видно на Рис. 3.
Рис. 2 Подача на рольганге листового тела
Рис. 3 Резание под некоторым углом изогнутого листа
Еще одним существенным недостатком является непродуманность конструкции и расположения двигателя и редуктора рольганга (Рис. 4, позиция 1). Выступающие элементы увеличивают поперечные размеры рольганга практически в 2 раза.
Рис. 4 Рольганг: вид сверху
Исходя из всего вышеизложенного сформулируем основные задачи которые предстоит решить:
Обеспечить возможность точного центрирования как больших, так и маленьких по диаметру трубных заготовок;
Обеспечить надежную фиксацию подаваемого материала;
Обеспечить возможность подачи листового материала наравне в трубным;
Уменьшить габариты станка.
Анализ, патентный поиск, обзор, выбор и обоснование рационального технического решения
Существует два направления модернизации станка:
проектирование нового станка;
модернизация существующей конструкции, путем доработки отдельных узлов.
Первое направление подразумевает создание новой конструкции станка.
Преимуществом данного подхода является относительная свобода проектирования (конструкция зависит от минимального числа факторов). К недостаткам можно отнести то, что создание нового станка как правило требует больших затрат времени и ресурсов.
Второе направление подразумевает создание подающего рольганга на базе уже существующей конструкции. К преимуществам этого направления относятся меньшие расходы ресурсов и времени. Недостатком является зависимость проектного решения от существующей конструкции дорабатываемого станка.
В связи с тем, что проектирование нового оборудование требует большого количества времени, материальных затрат и выделение небольшой, но все же группы, разработчиков, а также основываясь на экономическом расчете, выбор был сделан в пользу второго варианта (модернизация существующей конструкции), как наиболее оправданного с точки зрения действующего производства.