Лекция № 2. Структура технологического оборудования

 

Каждая единица технологического оборудования автосервиса как изделие машиностроения представляет собой иерархическую систе­му, охватывающую некоторую совокупность конструктивных и фун­кциональных элементов. Эти элементы находятся в определенной взаимосвязи внутри системы и обеспечивают ее функционирование. С окружающей средой система (машина или аппарат) взаимодейству­ет как единое целое через внешние связи. К ним относятся связи типа «человек — машина», «машина — обрабатываемый объект», «маши­на — машина» и т. п. Внутренние связи между элементами определя­ют структуру системы.

Любая сложная система может разделяться на крупные подсисте­мы (первый уровень), которые, в свою очередь делятся на более мел­кие (от второго до «я-го» уровня). Подсистемы последнего уровня состоят из элементов. Этим обусловливается иерархичность системы. В зависимости от постановки и цели решаемой задачи (изучение кон­струкции, принципа действия и регулировки; проектирование и кон­струирование; разработка алгоритма технического обслуживания и ремонта и др.) один и тот же объект может рассматриваться на одном уровне как система, на другом — как подсистема, на третьем — как элемент.

С позиций системного анализа в зависимости от общих призна­ков, характерных для подсистемы и элементов, входящих в систему, одна и та же конструкция технологической машины или аппарата может представлять собой различные системы: функциональную, конструктивную, технологическую, динамическую и др.

Рассмотрим строение оборудования автосервиса как систему, об­ладающую одним из следующих характерных признаков: функцио­нальным и конструктивным.

Структурно-функциональное строение оборудования. Структурные функциональные схемы оборудования дают общее представление об их строении и связях между функциональными элементами. Эти схе­мы позволяют обособленно рассматривать отдельные подсистемы, определять направление энергетических потоков или потоков инфор­мации в объекте, производить энергетические расчеты оборудования. Эти схемы используются при изучении оборудования и его проекти­ровании.

Технологические машины (аппараты) автосервиса как функциональ­ные системы включают подсистемы, элементы которых сгруппирова­ны по функциональному назначению. К таким подсистемам относят­ся привод, передаточные и исполнительные механизмы, устройства управления и регулирования, безопасности и др. Совокупность ис­полнительных механизмов, элементов связей и рабочих органов на­зывается рабочей машиной.

Структура технологических машин с электромеханическим приво­дом отличается от структуры машин электрогидравлическим и элек­тропневматическим приводами.

Под электромеханическим приводом в общем случае следует пони­мать структурную подсистему технологического оборудования, пред­назначенную для преобразования электрической энергии в механичес­кую и передачи ее исполнительным механизмам производственной машины.

Передача механической энергии осуществляется по кинематичес­ким связям. Из-за возникновения больших динамических нагрузок на звенья и пары кинематической цепи транспортирование ее на зна­чительные расстояния в пределах габаритов машины проблематично, поэтому конструкторы всегда стремятся расположить электромеха­нический привод как можно ближе к рабочим органам. С этой целью разработан и применяется многодвигательный привод (двухстоечные подъемники с двумя электродвигателями, портальные моечные уста­новки с отдельным приводом каждой щетки и приводом перемеще­ния портала и др.).

Электромеханический привод как структурная подсистема состо­ит из следующих элементов: электродвигатель, передаточный меха­низм, устройство (механизм) включения.

Как правило, скорость вращения вала электродвигателя намного выше скорости главного вала производственной машины, от которо­го получают движение все исполнительные механизмы машины. По­этому в приводе предусматривается передаточный механизм. С помо­щью передаточных механизмов передается механическая энергия от вала электродвигателя к рабочей машине.

Эти механизмы разнообразны по виду и конструктивному устрой­ству. Наибольшее распространение в технологическом оборудовании предприятий автосервиса получили ременные и зубчатые передаточ­ные механизмы. Конструктивно оформленные как сборочные едини­цы такие механизмы носят название редукторов, выполненные заод­но с электродвигателем — мотор-редукторов.

Следует отметить, что передаточные механизмы используются также и в структуре производственной машины для передачи враща­тельного движения от одного вала к другому. При этом передаточное отношение между валами может быть неизменным и изменяемым ступенчато или плавно. В случае ступенчатого изменения скорости вращения вала такие механизмы называются коробками передач и ва­риаторами, когда скорость выходного вала меняется плавно.

В кинематических схемах технологического оборудования преду­сматриваются два способа подключения производственной машины к приводу — напрямую и через механизм включения. В первом слу­чае запуск двигателя осуществляется под рабочей нагрузкой, во вто­ром — вхолостую без нагрузки. Второй способ включения машины предполагает наличие в структуре механизма включения устройства, демпфирующего динамический удар, тормозного устройства вала ма­шины и, при необходимости, механизма останова вала машины в за­данном положении.

Структурно-функциональные кинематические схемы оборудова­ния с однодвигательным и многодвигательным электромеханическим приводами показаны на рис. 2.1.

 

Рис. 2.1. Структурная кинематическая схема типовой технологической машины с электромеханическим приводом: а — с однодвигательным приводом; б - с многодвигательным приводом; ЭД — элект­родвигатель; ПМ — передаточный механизм; MB — механизм включения рабочих ор­ганов; ИМ — исполнительный механизм; РО — рабочий орган; ГВ — главный вал; РВ — распределительный вал

 

Электрогидравлический и электропневматический приводы преобра­зуют электрическую энергию в потенциальную энергию рабочего тела (жидкости или газа). Эта энергия по линиям связи (трубопрово­дам) передается в рабочую машину к исполнительным механизмам, где происходит ее преобразование в механическую и подведение к рабочим органам.

При использовании гидравлической или пневматической энергии проблемы передачи энергии на значительные расстояния не суще-

ствует. Привод оборудования компактен и может быть расположен в любом удобном месте в пределах конструкции машины или выполнен в виде отдельного агрегата и размещен в любой точке производствен­ного помещения. Более того, имеется возможность от одного привода снабжать энергией одновременно несколько рабочих машин.

Технологическое оборудование с гидравлическим и пневматичес­ким приводами имеет одинаковую структуру функциональных элемен­тов. Конструктивное отличие этих элементов обусловливается исполь­зованием различных рабочих тел (минеральное масло и воздух), передающих потенциальную энергию от привода к рабочей машине.

В структурно-функциональном строении оборудования с электро­гидравлическим или пневматическим приводами предусматривается последовательное включение через линии связи первичного и вторич­ного преобразователей энергии — сначала механической в энергию ра­бочего тела, затем, наоборот, энергии рабочего тела в механическую. Первичный преобразователь является структурным элементом при­вода, а вторичный — рабочей машины.

В гидравлическом приводе первичным преобразователем является насос (шестеренчатый, пластинчатый, плунжерный или др.), в пнев­матическом — компрессор, как правило, поршневой.

Вторичный преобразователь через исполнительный механизм или напрямую передает энергию рабочему органу. В качестве вторичного преобразователя используются гидравлические или пневматические цилиндры, поворотные гидродвигатели или пневмотурбины.

Структурно-функциональная гидравлическая (пневматическая) схема типовой машины с гидравлическим (пневматическим) приво­дом представлена на рис. 2.2.

Управление технологическим оборудованием осуществляется с помощью систем управления, которые состоят из подсистем:

• механической (кинематической) и электрической — в оборудо­вании с электромеханическим приводом,

 

 

Рис 2.2. Структурная гидравлическая (пневматическая) схема технологического оборудования с электрогидравлическим (электропневматическим) приводом: ЭД - электродвигатель; ПП - первичный преобразователь; СУ - система управле­ния; ЛС – линии связи; ВП - вторичный преобразователь; ИМ - исполнительный механизм; РО - рабочий орган

 

• механической (кинематической) и гидравлической — в обору­довании с электрогидравлическим приводом,

• механической (кинематической) и пневматической — в обору­довании с электропневматическим приводом.

Структурно-конструктивное строение оборудования. Структура тех­нологического оборудования, являющегося изделиями машиностро­ения, по конструктивному признаку установлена стандартами ЕСКД (Единая система конструкторской документации).

Технологические машины (аппараты) автосервиса как конструк­тивные системы включают подсистемы и элементы, которые сгруп­пированы по конструктивному признаку. К таким подсистемам отно­сятся комплексы, сборочные единицы, детали, комплекты.

Иерархическая схема конструктивного строения парка технологи­ческого оборудования и каждой отдельно взятой единицы оборудова­ния показана на рис. 2.3.

Под комплексом понимается совокупность двух или более единиц оборудования, не связанных между собой сборочными операциями, но задействованных в едином производственном процессе для дости­жения поставленной цели. К комплексу относятся оборудование, технологическая и организационная оснастки, а также инструмент соответствующих зон, участков и постов ПТС. Например, комплекс технического обеспечения шиномонтажного участка включает спе­циальный автомобильный подъемник, шиномонтажный станок, ба­лансировочный станок,

Рис. 2.3. Иерархическая схема строения парка технологического оборудования и отдельной его единицы по конструктивному признаку

 

вулканизатор, шероховальный станок, вер­стак, набор специального инструмента и др.

Сборочная единица представляет собой два или более изделий, со­единенных между собой сборочными операциями (свинчиванием, пайкой, сваркой и др.). К сборочным единицам относятся: любая единица оборудования как единое целое, такие агрегаты машин как редукторы, двигатели, рабочие головки, механизированные инстру­менты и многое другое.

Сборочная единица — специфицируемое изделие. Основными конструкторскими документами нa сборочную единицу являются спецификация и сборочный чертеж.

Под деталью понимают наиболее мелкий структурный элемент сборочной единицы — изделие, изготовленное из однородного по марке и наименованию материала без применения сборочных опера­ций, либо с использованием таких операций, как нанесение на поверхность другого материала, местной спайки, сварки или склей­ки.

Деталь — неспецифицируемое изделие (основной конструктор­ский документ — чертеж).

В конструкторских документах и каталогах оборудования сбороч­ные единицы и детали как структурные элементы оборудования име­ют следующее обозначение:

 

Многоразрядный код построен по иерархической схеме с разбие­нием на группы, соответствующие структурным уровням изделия. Более высокие разряды кода определяют номера сборочных единиц, последние два разряда отданы деталям. Например:

ABCD XX000000 — соответствует обозначению наиболее крупной сборочной единицы — составной части изделия;

ABCD XXXX0000 — соответствует обозначению сборочной едини­цы среднего уровня, входящей в крупную сборочную единицу;

ABCD ХХХХХХОО — соответствует обозначению мелкой сбороч­ной единицы, входящей в среднюю сборочную единицу;

ABCD ХХХХХХХХ — номер детали, входящей в сборочную еди­ницу.

ABCD 000000XX — соответствует обозначению детали, не входя­щей ни в одну сборочную единицу;

Номера цифр в разрядах кода совпадают с номерами позиций на сборочном чертеже всего изделия или сборочных чертежах его сбо­рочных единиц.

К комплекту относится совокупность нескольких изделий вспомо­гательного назначения, объединенных одним футляром (упаковкой). Например, комплект запасных частей к оборудованию, комплект ключей, отверток или иного инструмента. В комплект могут входить как сборочные единицы (манометр, домкрат и др.), так и детали (рожковый ключ, вороток и др.).

При описании устройства и работы какого-либо оборудования применяются термины — узел и агрегат.

Под узлом понимается часть сборочной единицы определенного функционального назначения, существующая только в сборе, напри­мер, подшипниковый узел, узел подвески каретки и др. Узел в отли­чие от сборочной единицы не может быть вычленен из изделия при его разборке, он может быть только разобран в процессе разборки всего или части изделия. Узел нельзя снять с оборудования и поло­жить на верстак, а сборочную единицу — можно.

К агрегатам относят составные части технологической машины — сборочные единицы, выполняющие функции двигателя; исполни­тельных механизмов, оснащенных инструментальными головками; насосов; коробок скоростей и т. п.

Технологическое оборудование конструктивно может быть офор­млено с использованием агрегатно-модульного принципа компоновки, когда отдельные части оборудования сконструированы и изготовле­ны в виде отдельных модулей, соединенных между собой конструктив­но (агрегатно) либо посредством линий энергоснабжения и управле­ния. Из оборудования автосервиса к агрегатированному относятся портальные, а к модульному — туннельные автоматические моечные установки. По желанию заказчика заводы-изготовители комплектуют автоматизированные моечные установки агрегатами и модулями в различном сочетании (в каталогах оборудования — как набор различ­ных опций).

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Q Задача об аренде оборудования: постановка задачи и методы решения
2. VI. Центральные СКВ. Расчет и подбор оборудования. Компоновка кондиционера
3. АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОго
4. Возможные неисправности механического оборудования и способы устранения
5. ВОПРОС 17. Формы социально-культурной деятельности как составляющая технологического процесса
6. ВОПРОС 29. Виды производственных мощностей. Баланс загрузки оборудования. Методика расчета
7. Всё производство подразделяется на основные и вспомогательные: цеха КИП, цех ремонта оборудования, цех энерго и водоснабжения.
8. Выбор и проверка основного оборудования
9. Выбор и расчёт основного и вспомогательного оборудования
10. Выбор метода организации технологического процесса ТО и ТР в АТП
11. Выбор оборудования внутрицеховой сети
12. Выверка оборудования и конструкций