Надежность работы автоматических линий

Надежность—это способность линии сохранять свою работоспособность в определенных условиях эксплуатации в течение заданного срока службы.

Под работоспособностью понимается такое состояние линии, при котором она в данный момент времени соответствует всем требованиям, установленным в отношении основных параметров, характеризующих нормальное выполнение заданных функций.

Надежность работы линии является комплексным свойством, которое обусловлено безотказностью, ремонтопригодностью и долговечностью автоматической линии. Свойство линии непрерывно сохранять свою работоспособность при определенных режимах и условиях эксплуатации называется безотказностью.

В технической и экономической литературе понятие «безотказность» часто отождествляется с «надежностью». Безотказность работы линии зависит от большого количества факторов. Решающее значение имеют количество деталей и устройств станков; качество исходных материалов и полуфабрикатов; соблюдение технологической дисциплины и обеспечение стабильности технологических процессов; уровень конструктивного решения по обеспечению безотказности работы; условия эксплуатации, технического обслуживания и ремонта. Малейшая ошибка в процессе проектирования, изготовления или эксплуатации машины может привести к отказу, т. е. к полной или частичной потере работоспособности.

Безотказность линии можно оценить с помощью ряда показателей. Наиболее распространенными показателями безотказности являются вероятность безотказной работы в течение определенного периода времени, средняя наработка на отказ и коэффициент эксплуатационной готовности.

Вероятность безотказной работы автоматической линии согласно теории вероятности определяется как произведение вероятностей безотказной работы ее отдельных станков (при последовательном соединении последних).

Вероятность безотказной работы отдельных станков, в свою очередь, определяется как произведение вероятностей безотказной работы отдельных элементов (при последовательном соединении).

Средняя наработка на отказ — среднее значение продолжительности или объема работы объекта между отказами за установленный интервал времени.

Коэффициент готовности — отношение продолжительности безотказной работы к сумме продолжительностей безотказной работы и времени, затраченному на ремонт, т. е. к среднему времени восстановления.

ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ

В МАШИНОСТРОЕНИИ

Автоматическая линия для обработки тринадцати типоразмеров ступенчатых шлицевых валов показана на рис. 93. На линии принят следующий технологический процесс: 1) получение заготовки; 2) фрезерование торцов; 3) зацентровка; 4} токарное черновое обтачивание с одной стороны; 5) токарное черновое обтачивание с другой стороны; 6) токарное чистовое обтачивание; 7) шлифование двух правых шеек; 8) шлифование левой шейки; 9) шлифование широкой шейки; 10) шлифование средней шейки; 11) строгание шлицов на одной шейке; 12) строгание шлицев на другой шейке; 13) мойка валов.

Такт линии равен 30—60с в зависимости от формы и размера обрабатываемого вала. Транспортер линии представляет собой У-образный лоток, по которому собачки перемещают детали от станка к станку.

Рисунок 93 – Автоматическая линия для обработки шлицевых валов

Автоматическая линия, изображенная на рис. 94, предназначена для изготовления десяти типоразмеров одновенцовых зубчатых колес диаметром венца от 100 до 220 мм, диаметром отверстия от 28 до 50 мм и модулем от 1,5 до 5 мм.

Рисунок 94 – Автоматическая линия для обработки зубчатых колёс

Технологический процесс изготовления зубчатых колес включает операции: 1) обтачивание заготовки с одной стороны и предварительная обработка отверстия; 2) обтачивание заготовки с другой стороны и получистовая обработка отверстия; 3) протягивание отверстия; 4) чистовое обтачивание заготовки; 5) фрезерование зубьев; 6) зубозакругление; 7) зубошевингование.

Автоматическая линия, изображенная на рис. 95, предназначена для обработки головки блока цилиндров автомобильного двигателя. Для увеличения производительности и обеспечения заданного такта обработка головок ведется в два параллельных потока.

Рисунок 95 – Общий вид и схема автоматической линии

для обработки корпусных деталей

На каждой позиции сдвоенными агрегатными станками обрабатывается по две головки. Перед обработкой специальное контрольное устройство проверяет расположение фиксирующих отверстий относительно обрабатываемых поверхностей.

В позиции I предварительно фрезеруется верхняя плоскость. Затем заготовка поступает на поворотный стол С1, где поворачивается на 180°. На позиции II осуществляется черновое и чистовое фрезерование нижней плоскости. Далее снова поворот на столе С2 на 180° для чистового фрезерования верхней плоскости на позиции III. После позиции III заготовка поступает на поворотный стол С3 и оттуда на позицию IV, где отрабатываются отверстия. На позициях V и VI (после поворота на столе С4) обрабатываются остальные плоскости головки, а на последней позиции VII окончательно фрезеруется нижняя плоскость головки.

На рис. 96 показана схема автоматической линии, предназначенной для обработки корпуса трансмиссии трактора. Корпус трансмиссии представляет собой коробчатую деталь, в стенках которой на платиках необходимо обработать ряд отверстий. Заготовкой служит чугунная отливка. На линию заготовка поступает с подготовленными технологическими базами—нижней, плоскостью и двумя перпендикулярными к ней отверстиями. На позициях обработки заготовка зажимается самоустанавливающимися гидравлическими прихватами.

Рисунок 96 – Компоновка автоматической линии для обработки

корпуса трансмиссии трактора

Линия состоит из четырех участков: I—IV. На первом участке, где заготовки транспортируются в двух параллельных потоках, производится обработка торцов. Четырехшпиндельные фрезерные станки 1, расположенные между потоками деталей, обеспечивают одновременную обработку четырех деталей. На поворотном столе 2 детали поворачиваются на 180°. Затем на станке 3 фрезеруются противоположные торцы. Далее детали поступают на поперечный транспортер 4, перемещаются по нему к поворотному столу 5; поворачиваются на 90° и подаются на станки 7 и 8 для фрезерования боковых сторон. На станках 9 и 10 производится сверление и развертывание отверстий и на станке 11 нарезание резьбы. Перед резьбонарезным станком установлено контрольное приспособление 12, для обнаружения непросверленных отверстия или обломков сверл в отверстиях. Такой контроль необходим для предотвращения поломок резьбонарезного инструмента.

После поворота на столе 18 производится сверление отверстий в боковых стенках на станке 14, затем сверление и развертывание отверстий на станке 15, далее на станках 16 и 17—черновое и получистовое растачивание больших отверстий. После контроля отверстий на приспособлении 12 выполняется нарезание резьб в мелких отверстиях на станке 18. Поперечный транспортер 19 подает детали на четвертый участок линии. Здесь поворотный барабан 20 опрокидывает деталь набок и в таком положении подает ее на станки 21 и 22 для сверления мелких отверстий. После контрольной операции на станке 23 производится нарезание резьбы в мелких отверстиях на станке 24.

Для управления работой отдельных участков линии предусмотрены пульты управления 6. Производительность линии 20 деталей в час. Обслуживают линию два оператора. Один в начале линии устанавливает на нее заготовки, другой — в конце линии снимает обработанную деталь.