МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ

Механизация обозначает замену труда человека на операции, которые возможно и целесообразно выполнять с помощью машин, и направлены на облегчение условий работы, улучшение производительности труда.

Комплексная автоматизация процессов в термообработке приводит к повышению общей культуры производства. Труд становится более квалифицированным.

Примером комплексной механизации могут служить агрегаты, в которых осуществляют циклическую, заранее установленную последовательность механических движений обрабатываемых изделий через печи, баки и т.д. Вследствие комплексной механизации в 2−3 раза уменьшается трудоемкость производства, в 3−5 раз сокращается производственный цикл, в 5−10 раз снижается потребность в рабочей силе, и на 30−50% уменьшаются производственные площади.

Рассмотрим один из механизмов. Натяжное устройство служит для создания и регулирования натяжения полосы на выходе из печной части агрегата. Оно состоит из двух направляющих роликов и плавающего ролика, покрытого резиной. Ход направляющего ролика 180 мм. Для привода направляющего ролика необходима мощность 5 кВт, которая должна создаваться электродвигателем.

Выбрать электродвигатель – это значит определить его тип и номинальные параметры (мощность Р _дв. и частоту вращения n _дв.). Для общепромышленных приводов обычно применяют трехфазные асинхронные двигатели ИА (ГОСТ 19523-74).

Требуемая мощность: , где Р − мощность по валу рабочей машины; h _общ−общий КПД привода.

Общий КПД привода определяем как произведение КПД отдельных передач

,

где к − число передач, составляющих привод.

, тогда .

Следовательно, необходимо выбрать двигатель с мощностью 5,5 кВт. Номинальная мощность двигателя в длительном режиме должна быть . Типы двигателей с мощностью 5,5 кВт представлены в таблице 10.

Для того, чтобы выбрать тип двигателя, необходимо знать частоту вращения вала электродвигателя, которая находится

,

где n − частота вращения вала рабочей машины, об/мин;

i _общ – общее передаточное отношение привода.

Таблица 10

Типы двигателей с мощностью Р = 5,5 кВт

Если рабочий орган движется поступательно со скоростью V м/с, то частота вращения вала рабочей машины

,

где с − длина окружности тягового органа, мм; (D−диаметр шестерни).

;  мм;

 об/мин.

Общее передаточное отношение привода равно произведению передаточных отношений отдельных передач

,

, , , тогда:

 об/мин.

Следовательно, двигатель, который обеспечивает заданную мощность и частоту вращения вала электродвигателя, типа 4А100S32У3.

Определим угловые скорости вращения валов двигателя. Скорость вращения первого вала

,

.

Угловая скорость вращения второго вала

,

.

Автоматическая система управления агрегатом непрерывного отжига состоит из вычислительной машины управления технологическим процессом, вычислительной машины обработки данных типа «Мелком 350-7», трех микроконтроллеров типа «Мелмик» , пяти микроконтроллеров типа «Мелсек», контрольно-измерительных и регулирующих приборов.

Функции вычислительной машины управления технологическим процессом:

— сопровождение рулонов от разматывателя на входной части агрегата до весов на выходной;

— индикация переменных сварного шва по линии агрегата на табло слежения выходного поста;

— расчет и выдача заданий для настройки агрегата при прохождении нового рулона;

— расчет и выдача заданий на резку рулонов заданной длины;

— расчет оптимального режима нагрева металла в печи и выдача заданий на температуру печи и на скорость транспортировки полосы;

— управление нагревом печи при аварийных остановках агрегата;

— выдача данных операторам постов о характеристиках обрабатываемого металла и режимах его обработки, а корректировка этих данных;

— передача данных об обрабатываемых рулонах в вычислительную машину обработки данных;

— регистрация дефектов обрабатываемой полосы (дефекты поверхности, дефекты по твердости, толщине, внутренние дефекты);

— учет обрабатываемых рулонов;

— защита от повторной обработки в АНО.

Функции вычислительной машины обработки данных:

— формирование массива данных о рулонах по запросу задания на обработку из системы слежения за металлом (ССМ) или после ввода данных оператором входного поста с пульта ввода-вывода ЭВМ;

— регистрация заданий на обработку рулонов по мере их поступления в систему;

— регистрация неисправностей механического оборудования, электрооборудования, оборудования вычислительной техники в момент возникновения неисправности;

— регистрация технологических данных по режиму обработки рулонов;

— представление данных оператору выходного поста агрегата на экране дисплея;

— корректировка и обновление данных о рулонах по требованию оператора поста;

— прием данных об обработке рулонов от вычислительной машины управления технологическим процессом;

— передача в ССМ данных о каждом готовом рулоне для формирования сменного раппорта;

— передача в ССМ данных о производстве и простоях АНО за прошедший час.

Микроконтроллер «Мелмик» входной части агрегата обеспечивает выполнение операций по заправке полосы в агрегат, а также осуществляет управление разгонами и торможением входной части агрегата.

Микроконтроллер «Мелмик» средней части агрегата обеспечивает поддержание заданной скорости в центральной части агрегата в соответствии с заданиями от вычислительной машины, а также необходимое натяжение.

Микроконтроллер «Мелмик» выходной части агрегата обеспечивает выполнение ряда операций на выходной части агрегата, а также управление разгоном и торможением выходной части агрегата.

Микроконтроллеры «Мелмик» обеспечивают управление последовательностью операций по транспортировке полосы по линии агрегата, а также обеспечивают выполнение ряда вспомогательных операций, связанных с очисткой полосы.