Разработка САУ конвейером поточной линии для сборки тележек грузовых вагонов

МПС РФ

Уральский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Мехатроника».

РАЗРАБОТКА САУ КОНВЕЙЕРОМ ПОТОЧНОЙ ЛИНИИ ДЛЯ СБОРКИ ТЕЛЕЖЕК ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: «Системы автоматизированного производства и

ремонта вагонов»

Проверил: Выполнил:

проф., студент 5 курса з.ф.

Кабанов В.Н. Вылегжанин Р.Н.

Екатеринбург 2004

Реферат

В курсовом проекте 25 стр., 2 рис., 6 табл., 2 черт., использовано 4 источника.

Управления технологиче¬скими процессами, элементы системы управления, конвейер поточной линии, ритм, автозахват-толкатель, электропривод, звуковой сигнал, датчик.

В курсовом проекте разработана система автоматического управления конвейером поточной линии для сборки тележек грузовых ва¬гонов, произведена технико-экономическая оценка раз¬работанной САУ. Согласно произведенных расчетов ожидаемый срок оку¬паемости капитальных вложений при внедрении САУ составил Ток = 2,04 года.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………4

1 Описание технологического процесса……………………………………………...5

2 Разработка функциональной схемы автоматизации

технологического процесса.........................................................................................9

3 Выбор элементов системы управления.................................………………………12

4 Разработка принципиальной схемы…….……………………………………….…17

4.1 Ручное управление………………………………………………………………...17

4.2 Автоматическое управление……………………………………………………...19

5 Технико-экономическая оценка разработанной САУ……………………………21

Заключение…………………………………………………………………………….24

Библиографический список …………………………………………………………..25

Введение

Современный этап развития промышленного производства характери¬зуется переходом к использованию передовой технологии, стремлением до¬биться предельно высоких эксплуатационных характеристик как действующего, так проектируемого оборудования, необходимостью свести к минимуму любые производственные потери. Все это возможно только при условии существенного повышения качества управления промышленными объектами, в том числе пу¬тем широкого применения систем автоматического управления технологиче¬скими процессами (САУ ТП).

Технико-экономическими предпосылками создания САУ ТП являются, прежде всего, рост масштабов производства, увеличение единичной мощности оборудования, усложнение производственных процессов, использование фор¬сированных режимов (повышенные давления, температуры, скорости реак¬ций), появление установок и целых производств, функционирующих в критиче¬ских режимах, усиление и усложнение связей между отдельными звеньями техно¬логического процесса.

В последнее время в развитии многих отраслей промышленности появи¬лись новые факторы, связанные не только с повышением требований к количеству и качеству выпускаемой продукции, но и с напряженностью в области трудовых ресурсов. Рост производительности труда, в том числе путем его автоматизации, становится практически единственным источником расширения производства. Указанные обстоятельства предъявляют новые требования к масштабам использо¬вания и к техническому уровню САУ ТП, к обеспечению их надежности, точности, быстродействия, экономичности, т. е. к эффективности их функционирования.

1 Описание технологического процесса

Система автоматического управления (САУ) конвейером поточной ли¬нии для сборки тележек грузовых вагонов разработана на базе типового техно¬логического процесса ремонта тележек грузовых вагонов и включает четыре специализированные позиции, на которых осуществляется весь комплекс сбо¬рочных и контрольных работ на грузовой тележке. Собираемые тележки пере¬двигают по позициям по рельсам железнодорожного пути автоматически и по¬следовательно при помощи грузоведущего конвейера. Конвейер поточной линии (КПЛ) обеспечивает единый ритм производственного процесса сборки тележки.

Рисунок 1.1 – Схема КПЛ для сборки тележек грузовых вагонов

1 – приводная станция конвейера; 2 –командоаппарат; 3 – кран-балка;

4 – автозахват-толкатель; 5 – кран-укосина; 6 – камера окраски;

7 – поворотный круг; 8 – цепь цепной передачи;

9 – толкатель исходной позиции колесных пар. Позиции I, II, III, IV

Выходной вал редуктора приводной станции конвейера связан при по¬мощи цепной передачи с приспособлениями (автозахватами-толкателями 4), которые способствуют перемещению тележки по позициям. Электродвигатель приводной станции конвейера реверсивный, прямой ход которого используется для перемещения собираемых тележек посредством приведения автозахвата-толкателя 4 в рабочее положение, способствующее толканию колесной пары тележки, в результате упирания последнего в среднюю часть оси колес¬ной пары, приводя ее в движение, а обратный ход для возврата автозахвата-толкателя 4, конвейера в исходное положение.

Отремонтированные и проверенные узлы тележек поступают на сбор¬ку, которая производится в обратной последовательности разборке. На стенд-контователь устанавливают надрессорную балку и боковые рамы. Работы про¬изводят при помощи мостового крана. На раму устанавливают пружины, фрик¬ционные клинья ставят на более высокие пружины.

За 10 секунд до перемещения тележек подается звуковой сигнал и появляется красный свет на световом табло. Этого времени достаточно, чтобы ис¬полнители работ отошли на безопасное расстояние от конвейера. После завер¬шения движения конвейера на табло появляется зеленый сигнал, разрешающий рабочим приступить к работе.

Две отремонтированные или собранные колесные пары посредством мостового крана перемещают на первую позицию с участка накопления колесных пар. На первой позиции рабочие устанавливают колесные пары на расстоянии, равном базе тележки и ограничивают их возможное движение.

Со стенда - контователя с помощью мостового крана собранную тележку перемещают на первую позицию, где исполнители работ опускают ее предварительно зафиксированные колесные пары.

По истечении необходимого для этого времени звучит звуковой сигнал, загорается красный свет на световом табло и тележка перемещается на вторую позицию конвейером, который приводит автозахват-толкатель 4 в рабочее положение.

На второй позиции происходит сборка и установка на тележку тормозной рычажной передачи. Для подачи триангелей эта позиция оборудована краном-укосиной 5 грузоподъемностью 0,25т. После установки тормозной рычажной передачи тележка перемещается на третью позицию.

На третьей позиции осуществляется окраска тележки в камере окраски 6. В камере окраски используются два пневмопривода для открытия и закры¬тия дверей камеры, электропривод системы вентиляции и электропривод прибора окраски тележек.

На четвертой позиции мастером или приемщиком вагонов производится контроль ремонта и сборки тележки. После этого тележка направляется на пово¬ротный круг, который далее направляет ее в вагоносборочный участок.

Описанный выше технологический процесс позволяет значительно облег¬чить сборку тележек грузовых вагонов и сократить время этого мероприятия.

При разработке технологического процесса САУ были рассчитаны сле¬дующие параметры поточного производства.

Такт поточной линии , или количество тележек выпускаемых с КПЛ в еди¬ницу времени определяется по формуле

, (1.1)

где – годовая программа ремонта тележек (Nm =8000 тележек);

– действительный годовой фонд времени работы КПЛ, ч;

n – количество параллельных КПЛ, пл;

– количество тележек на одной позиции.

Действительный годовой фонд времени работы КПЛ , равен

, (1.2)

где Д – количество рабочих дней в году (Д=253);

– продолжительность рабочей смены (12часов);

А – количество рабочих смен.

По подставляя данные в формулу (1.2) получаем

Тогда такт составит, по формуле (1.1)

Ритм, т. е. промежуток времени , ч, по истечении которого сходит с КПЛ со¬бранная тележка определяется по формуле:

, (1.3)

По расчету

Общую длительность сборки тележки , ч, определим по формуле

, (1.4)

где С – количество позиций на КПЛ, С = 4 позиции (с