Файл: Волчкевич, Л. И. Автооператоры.pdf

Т а б л и ц а 3

Рекомендуемые исходные данные для расчета требований к надежности токарных многошпиндельных автоматов, встроенных в автоматические линии

жду торцами питателя и выталкивателя; это позволяет обойтись без зажимного механизма при переносе заготовки из магазина в па­ трон шпинделя.

Циклограмма работы автооператора показана на рис. 19, б. После окончания обработки питатель 1 (рис. 19, а), получая пере­ мещение от системы рычагов 10 и 11, подойдет к обработанной де­ тали и головкой войдет во внутреннюю полость последней. Кулачки патрона 4 шпинделя разжимаются. Одновременно выталкива­ тель 6 подходит к детали, выталкивает ее до соприкосновения с торцом захвата патрона и далее вместе с последним перемещается вправо, перенося деталь к отводному лотку 5. Затем выталкива­ тель 6 останавливается, а питатель 1 продолжает двигаться вправо. Деталь упирается во флажок 7 и снимается с захвата питателя. Одновременно толкатель 2 сбрасывает деталь в лоток 5. Толкатель 2 получает движение от рычага 10 через систему рычагов 9, которые поворачивают кулачки 3, связанные с толкателем 2. При отходе питателя 1 в крайнее правое положение из магазина 8 поступает новая заготовка. Питатель 1, перемещаясь влево, захватывает заготовку и передает ее в патрон шпинделя автомата. Далее пита­ тель отходит в исходное положение — обработка, съем, загрузка повторяются в описанной последовательности.

Автоматы КА-76 встроены в автоматическую линию. Они вы­ полнены с двойной индексацией; одновременно на них обрабаты­ вается два кольца карданных подшипников. На автомате установ­ лено два автооператора. Загрузочные позиции верхние. Заго­ товка кольца (корпуса) карданного подшипника имеет форму ста­ кана (колпачка), полученного холодной штамповкой. На автомате производится подрезка торца, обработка пояска, снятие фаски, обработка донышка и обтачивание переходной поверхности.

50

Исходные данные для расчета: требуемый коэффициент техни­ ческого использования гіис = 0,8; длительность рабочего цикла

Рис. 19. Автооператор к многошпиндельному автомату типа КА-76:

а — конструктивная схема; б — циклограмма работы

Определим допустимую наработку на отказ из условия, что простои автомата из-за отказов автооператора должны составлять не более 30% общих простоев автомата по техническим причинам

(аі = 0,3);

Таким образом, для автооператора автомата КА-76 допустимы отказы не чаще, чем в среднем через 890 рабочих циклов (сраба­ тываний), т. е. требования к надежности работы высокие.

Максимально допустимая величина внецикловых потерь авто­ оператора

£1

На каждую тысячу штук изготовленных изделий допустимо не более 1,7 мин простоя автомата из-за отказов автооператора.

Методы расчета фактических показателей надежности« Факти­ ческие показатели надежности рассчитывают путем обработки дан­ ных исследований работоспособности оборудования в производ­ ственных условиях. При этом обязательным условием является комплексное рассмотрение вопросов производительности и надеж­ ности. Эксплуатационные исследования включают фактические наблюдения и измерения, их обработку, расчет параметров произ­ водительности и надежности.

Наблюдения и измерения (фотография работы оборудования, хронометраж простоев различных видов, измерение длительности рабочего цикла и его элементов, режимов обработки, стабильности перемещений и других параметров) должны производиться в те­ чение длительного времени (до 18—24 рабочих смен). Во время наблюдения необходимо фиксировать все элементы затрат плано­ вого фонда времени работы оборудования [производительные (работу) и непроизводительные (простои по техническим и орга­ низационным причинам)], возникновение, длительность, характери­ стику отказов и способы их устранения и т. д.; для этого имеются разработанные методические указания и документация [6, 13]. При наблюдении могут быть использованы самопишущие приборы, фиксирующие как моменты возникновения отдельных отказов, так и их длительность.

Рассмотрим методику обработки полученных результатов и расчета фактических значений показателей надежности для авто­ оператора автомата КА-76. Конструктивная схема и циклограмма работы автооператора приведены на рис. 19.

Для анализа эксплуатационной надежности автооператоров была исследована работа автомата КА-76, встроенного в автомати­ ческую линию; обрабатывали одновременно два кольца диаметром 35 мм, высотой 22 мм, с диаметром отверстия 27 мм; цикл работы автомата Т = 4 с; наблюдения проводились в течение 15 смен (101 ч). На основании протоколов наблюдений рассчитан баланс затрат фонда времени, работы автомата. Согласно балансу затрат фонда времени коэффициент использования станка состав­ ляет 0,47, т. е. простои занимают 53% фонда рабочего времени станка. Технический коэффициент использования станка с учетом только собственных внецикловых потерь составляет 0,49.

Большинство отказов оборудования приходится на долю трех механизмов: автооператора, зажимного механизма и механизма поворота и фиксации блока, причем на долю автооператора при­ ходится 92% общего количества неполадок, которые составляют 37% общего времени простоев из-за оборудования.

Рассмотрение конструкции автооператора к автомату КА-76 показывает, что в нем устранено большинство причин, вызываю­ щих ненадежную работу автомата. Заготовки имеют высокую точ­ ность, исключающую необходимость обтачивания по наружной

52

поверхности, высокий класс чистоты поверхности, малые зау­ сенцы. Как показывает таблица основных отказов автооператора (табл. 4), во время наблюдения не было отмечено ни одного случая застревания колец в лотке. Из лотка заготовка забирается одно­ временно питателем и выталкивателем, поэтому неполадки при надевании заготовок на шток питателя отсутствуют.

Основной причиной неполадок автооператора является быстрое забивание рабочей зоны стружкой.

Ввиду высокой производительности автомата (Т == 4 с) струж­ ки выделяется много, несмотря на малый съем с каждой заготовки. На автомате КА-76 средний съем металла с одного кольца состав­ ляет около 19 г, в то время как при старом процессе снималось 120 г. Однако ритм выпуска колец на автомате КА-76 в 20 раз выше, чем на автоматах 1261, работающих по старому технологическому процессу, поэтому в единицу времени стружки выделяется в 3 раза больше, чем при старом процессе.

Условия отвода стружки плохие, так как вся рабочая зона насыщена механизмами; в результате стружка, несмотря на силь­ ную струю жидкости, попадает в зажимную цангу, а это вызывает перекосы и выключение автомата механизмом блокировки. При зажатии по наружной поверхности вследствие ограниченного рас­ крытия зажимных лепестков цанги малейшая несоосность заго­ товки исключает возможность захода ее в цангу.

Расчет фактических показателей надежности автооператора ре­ комендуется производить в такой последовательности:

1 этап. Систематизация данных по интервалам безотказной работы системы или ее элементов на основе протоколов хрономе­ тража, в том числе, группирование результатов по интервалам.