4.8. Керування рівнями виробництва

Керування рівнями виробництва має величезне значення в операціях складання. Оскільки рівні залежать від робочого роз­кладу і доступної робочої сили, то необхідно їх регулювати. При­клади виробничих ліній — автомобільна чи електронна складальні лінії, лінії готування їжі чи лінії пакування. Звичайно використо­вуються двигуни з постійною швидкістю для привода таких ліній. Коробки передач чи пасові передачі застосовуються для забезпе­чення керування швидкістю.

На рис. 5.21 показана автомобільна складальна лінія з тради­ційним керуванням. Двигуни з постійною швидкістю сполучені з коробками передач для приведення в рух великої конвеєрної сис­теми. У міру того як робоча сила додається чи зменшується, швидкість підстроюється для підтримки належної ефективності. Недоліком цієї конструкції є те, що кожен двигун вимагає короб­ки передач для перемикання швидкостей, а перемикання можуть виконуватись тільки при вимкненій виробничій лінії.

Двигуни, вибрані для установки на такій лінії, повинні мати подібні механічні характеристики. Асинхронні двигуни з малим ковзанням підвищують щільність операцій. Також необхідно под­бати про те, щоб двигуни працювали нижче рівня зриву моменту у всіх режимах.

Багатодвигунова конструкція з асинхронними двигунами має двійника з двигунами постійного струму. Однак, система з асин­хронними двигунами дешевша і перевершує іншу за критерієм ви­трат на обслуговування.

З метою відповідності різним рівням виробництва, частотно- регульований привод може використовуватися для зміни швид­кості виробничої лінії.

Рис. 5.22

На автомобільній складальній лінії (рис. 5.22) використані ча- стотно-регульовані приводи замість двигунів з постійною швид­кістю. У цьому випадку привод складається з необхідного числа асинхронних двигунів, що живляться від одного перетворювача. З використанням такого привода швидкість виробничої лінії може бути змінена без зупинки. На додачу, швидкість усіх секцій лінії може бути змінена одночасно шляхом зміни вихідної частоти спільного перетворювача.

4.9. Керування операціями намотування

Операції намотування знаходять своє застосування переваж­но в паперовій, сталеливарній і алюмінієвій промисловості. Регу­лювання швидкості, що є необхідним для підтримки відповідного натягу матеріалу, часто конструктивно представлено гальмом на ро­лику, що розмотує. Традиційні способи регулювання швидкості — це гідравлічні гальма і рекуперативні двигуни постійного струму, що діють як гальма.

Намотування і розмотування в основному здійснюються з по­стійною потужністю. Оскільки натяг залишається однаковим при діаметрі котушки, що змінюється, то момент зменшується в міру збільшення діаметра. Для точного керування натягом необхідно безперервно змінювати швидкість.

Привод намотування має зворотний зв’язок по швидкості. Коли смуга починає намотуватися, схема керування перемикаєть­ся на керування натягом, і значення швидкості не враховується. У міру того як діаметр котушки збільшується, поправка на натяг зменшується, тому що необхідний менший момент для тієї ж сили протягання. Зміна швидкості машини здійснюється поправкою значення основної швидкості у всіх приводах. Під час зростання діаметра продукту його інерція зростає. Схема керування також повинна враховувати цю зміну. Розмотування подібне до намоту­вання за винятком того, що значення сигналу натягу від’ємне, що еквівалентно гальмуванню.

Рис. 5.23 ілюструє операцію намотування паперу. Наприкінці ланцюга знаходиться намотувальний ролик, що приводиться в рух двигуном постійного струму. Двигун намотує папір при постійній чи близькій до постійної швидкості. Зворотний натяг підтримуєть­ся гідравлічним гальмом, механічно з’єднаним з валом ролика, що розмотує.

Діючи як неефективний відцентровий насос, гідравлічне галь­мо перетворює енергію в непотрібну теплоту. Теплота потім вида­ляється за допомогою теплообмінника. Опір насосній дії визна­чається положенням клапана, що контролюється автоматично.

За допомогою частотно-регульованого привода необхідний натяг може підтримуватися зміною швидкості ролика, що намо­тує, чи обох роликів.

Рис. 5.24

У показаній на рис. 5.24 операції намотування паперу частот- но-регульований привод використовується замість ДПС із пос­тійною швидкістю і постійним моментом. Необхідний натяг підтримується зміною швидкості і моменту двигуна постійно. З ке­рованим частотно-регульованим приводом намотуванням, вико­ристання гідравлічного гальма виключається, як виключаються і теплові втрати, і вимоги до охолодження. Це призводить до більш високої ефективності, менших витрат на обслуговування і більшої точності.