РАЗДЕЛ 2
ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЙ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО РАЗРАБОТКЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ
МЕХАНИЗМОВ К КРИВОШИПНЫМ ПРЕССАМ
2.1 Системный подход к совершенствованию кривошипных прессов
Одно из известных определений системы, как множества элементов, находящихся в
отношениях связи между собой и образующих определенное единство (целостность)
для достижения поставленной цели [103-106], можно отнести к КП и их элементам.
Целью создания и функционирования такой системы является получение
качественных, соответствующих современным требованиям разнообразных изделий на
КП. При этом должны быть соблюдены условия максимальной экономичности,
производительности, качества, охраны окружающей среды, безопасности и
комфортности работы.
Для достижения этих целей используется множество взаимосвязанных
частей-элементов. Можно выделить такие главные части:
Потребность в заготовках, производимых КП, по форме, номенклатуре, количеству и
качеству – изучение, анализ и принятие решений о производстве.
Приемлемые методы изготовления заготовок (операции, переходы) зависящие от
формы, требуемого количества и качества – изучение, анализ, синтез.
Конструкция штампов, механизмов, устройств, машины для изготовления заготовок,
их создание, покупка, переделка, модернизация.
Функционирование механизмов, устройств, машин, обеспечение сырьем жизненного
цикла, ремонта, обслуживания и т.п.
Применительно к КП, целесообразно остановиться подробнее на элементах 2 и 3 из
вышеприведенных, имея в виду, что потребность в изделиях КП определяется в
первую очередь потребностью рынка.
К основным операциям обеспечения функционирования КП как системы для
изготовления штамповок относятся: подготовка заготовки (нагрев, очистка
поверхности, отрезка от прутка и т.п.), транспортировка заготовки в зону
деформации, подготовка зоны деформации (охлаждение, смазка), деформация,
перекладка на другие позиции (при необходимости) и повторная деформация,
освобождение зоны деформации от полученного изделия, транспортировка изделия
для возможной доработки (обрезки, прошивки, калибровки), укладка в тару.
Каждая из рассмотренных операций обладает определенной самостоятельностью и
целостностью, в тоже время они связаны друг с другом определенной, конечной
целью – получить качественную штамповку с минимальными затратами на ее
производство, с размерами максимально приближенными к готовой детали и с
максимальным использованием прочностных свойств материала.
Для выполнения перечисленных операций создаются соответствующие конструкции
узлов и механизмов, объединенных в машину. Для обеспечения максимальной
производительности такая машина должна работать в автоматическом режиме.
В КП можно выделить главные типовые узлы, механизмы и устройства: станина,
главный и дополнительный исполнительный механизмы, система включения, СС,
привод, ВМ [41].
Каждый узел-механизм делится на элементы – подузлы и детали, связанные между
собой общностью выполняемой функции.
Таким образом, рассматривая КП и входящие в него элементы (узлы), можно
выделить в них формальные признаки открытой системы – наличие входов, выходов,
и процесса или состояния.
Входами в КП как систему являются: заготовка, энергия (тепловая, электрическая,
пневматическая, гидравлическая), смазка. Внутри системы КП происходят процессы
или состояния связанные с переработкой заготовки (отрезка, нагрев,
транспортировка, смазка, деформация, выталкивание из ручьев штампа, перекладка
по ручьям, удаление из зоны штампа – при получении, например штамповки) и
переработкой энергии (сгорание топлива в электрических печах, электрической в
электромагнитную и механическую или в тепловую, механической в тепловую и
т.п.). Выходами из этой системы являются: готовая продукция, отходы штамповки,
а также тепло (нагрев изделия, частей машины), вибрация, шум, продукты выхлопа
из муфты, отходы охлаждения и смазки.
Рациональная машина как система должна иметь минимум входов и выходов.
Стремление к их минимизации является условием создания рациональной
(минимальной по размерам, массе, стоимости и отходам) системы. Применительно к
системе КП, входы – заготовка и энергия обеспечивают достижение цели –
получение готовой продукции, и такое соотношение, два входа и один выход
являются минимальными в этой системе. Однако третий вход, смазка, а также
жидкость для охлаждения (в тяжелых КГШП) – необходимые элементы для обеспечения
процессов внутри КП, а выходы (тепло, вибрация, шум, отходы) – зависят от
степени совершенства процессов внутри системы. Можно условно разделить входы и
выходы технической системы на обязательные (обеспечивающие достижение целей,
для которых создана система) и вспомогательные или дополнительные
(обеспечивающие функционирование системы и являющиеся следствием ее
функционирования или состояния). Задача совершенствования системы состоит в
оптимизации входов и выходов путем улучшения ее состояния (ее
функционирования). Схема системы КП показана на рис.2.1.
Применительно к системе КП можно определить направления ее совершенствования:
применение самосмазывающихся материалов, сочетание материалов трущихся пар с
минимальным трением и износом, повышение КПД механизмов, совершенствование
технологий, динамическое уравновешивание механизмов КП, снижение их массы,
уменьшение видов используемой энергии, объединение в одном механизме или узле
нескольких функций, повышение жесткости на главной силовой оси, применение ВМ
для обеспечения выполнения КП новых функций.
Заготовка Готовое изделие
В В
Х Тепло Ы
О Энергия Х
Д Вибрация, шумы О
Ы Д
Смазка Отходы Ы
- Київ+380960830922