4.14. Гибкие производственные системы
ГПС в организационном плане обычно представляет собой отдельное структурное подразделение предприятия (цех, участок), управляемое от электронного устройства и включающее в себя станки с ЧПУ, автоматизированную транспортно-складскую систему и ряд дополнительных элементов, таких как система уборки стружки, участки размерной настройки инструмента, сборки приспособлений и т.п. Использование гибких станочных систем позволяет повысить производительность, стабилизировать качество обработки, сократить число обслуживающего персонала, уменьшить производственные площади. Применяются обычно в единичном и мелкосерийном производстве.
По компоновке различают: системы линейной одно- или многорядной компоновки, системы круговой компоновки, системы модульной компоновки.
При линейной компоновке станки устанавливают в один или несколько рядов, а транспортно-накопительную подсистему располагают параллельно ряду. Для круговой компоновки характерна установка станков вокруг центрального склада-накопителя. Системы модульной компоновки содержат станочные модули из однотипных станков, взаимодействующие с центральной транспортно-накопительной системой с помощью автооператоров или роботов.
По технологическому назначению гибкие станочные системы можно разделить на предназначенные для обработки корпусных деталей и тел вращения.
5. Подъемно-транспортное оборудование
Современные поточные технологические и автоматизированные линии, межцеховой и внутрицеховой транспорт, погрузочно-разгрузочные операции связаны с применением разнообразных подъемно-транспортных машин и механизмов, обеспечивающих непрерывность и ритмичность производственных процессов.
По своему назначению и конструктивному исполнению подъемно-транспортные машины делятся на грузоподъемные машины, относящиеся к машинам периодического действия, транспортирующие машины, относящиеся к машинам непрерывного действия, и промышленные роботы – автоматические машины периодического действия.
5.1. Грузоподъемные машины
Предназначены для подъема и перемещения грузов на небольшие расстояния в пределах определенной площади промышленного предприятия. К числу таких машин относятся домкраты, лебедки (тали), грузоподъемные краны и погрузчики.
Грузоподъемные машины характеризуются следующими основными параметрами: грузоподъемностью, скоростями движения отдельных механизмов, режимом работы, пролетом, вылетом, высотой подъема грузозахватного устройства. Значения этих параметров должны соответствовать рекомендациям стандартов.
Грузоподъемностью машины называют массу максимального рабочего груза, на подъем которого рассчитана машина.
Скорости движения различных механизмов выбирают в зависимости от требований технологического процесса, в котором участвует данная грузоподъемная машина, от характера работы, типа машины и ее потребной производительности.
Режим работы механизмов регламентируется нормативными документами, согласно которым все механизмы грузоподъемных машин в зависимости от условий их использования разделяют на шесть групп режима работы, определяемых классом работы и классом нагружения. Классы использования механизмов характеризуют интенсивность использования механизма при эксплуатации. Классы нагружения механизма характеризуют относительную выгрузку механизма в соответствии со спектром нагрузок за заданный срок службы.
Пролетом называют расстояние по горизонтали между осями рельсов кранового пути.
Вылетом стрелы называют расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части стрелового крана до оси грузозахватного органа.
Высотой подъема для кранов мостового типа является расстояние от уровня пола до верхнего положения захватного устройства.
Домкраты представляют собой простейшие грузоподъемные механизмы, предназначенные для подъема грузов на небольшую высоту (0,15 – 0,7 м) и применяемые, главным образом, при ремонтных и монтажных работах. Домкраты выполняют в виде толкателей, т.е. подъем грузов ими производится без грузозахватных устройств. По конструкции домкраты делятся на реечные (грузоподъемность 0,5-10 т), винтовые и гидравлические (грузоподъемность до 750 т). На рис. 5.1 представлен гидравлический домкрат. Основные недостатки домкратов – низкий КПД (0,3 – 0,4) и малая скорость опускания груза.
Рис. 5.1. Гидравлический домкрат
Лебедки (тали) (рис.5.2) представляют собой грузоподъемные устройства для подъема или перемещения грузов тяговым органом – канатом или цепью 1, навиваемым на барабан 2. Могут иметь ручной или машинный привод.
Грузоподъемность ручных талей составляет 0,25 – 10 тонн, электроталей 0,1 – 16 тонн.
Рис. 5.2. Лебедка (таль)
Грузоподъемные краны являются одним из наиболее распространенных средств механизации погрузочно-разгрузочных работ на промышленных предприятиях. Они обеспечивают подъем груза с помощью грузозахватного устройства, перемещение его на небольшие расстояния и опускание в заданном месте.
Конструкции грузоподъемных кранов весьма разнообразны. На машиностроительных предприятиях наиболее широкое применение находят стационарные рельсовые мостовые и поворотные стреловые краны, а также краны-штабелеры.
Погрузчики. Для внутрицехового и межцехового транспортирования различных грузов широко применяют погрузчики, служащие для выполнения операций захвата, вертикального и горизонтального перемещения груза и укладки его в штабель или на транспортную машину. Наиболее распространены погрузчики на специальных шасси - автопогрузчики и электропогрузчики.
Автопогрузчики (рис. 5.3, а) имеют привод от двигателя внутреннего сгорания и пневматические шины. Автопогрузчики предназначены для работы на открытых площадках.
Электропогрузчики (рис. 5.3, б) имеют механизм передвижения от электродвигателя с питанием от аккумуляторной батареи. Применяются при работе в закрытых помещениях и цехах.
Грузоподъемность авто- и электропогрузчиков составляет 0,63 – 45 тонн, максимальная высота подъема 4,5 м.
Рис. 5.3. Погрузчики