CC BY
5
разработка обучающих стандартов по настройке аппарата на избежание дефектов; комплекс мероприятий по унификации методов определения и внесения в БД данных о выборках QDI операторами; разработка устройств для безостановочного снятия основы этикета.
После произведенных мероприятий процесс был приведен в статистически управляемое состояние.
Согласно процедуре, следующим шагом стал анализ возможностей процесса.
Контрольные границы карты по-прежнему не устраивают, так как дефект этикета до сих пор является максимальным для данной линии, хотя количественно он снизился на 15%.
Ежедневный мониторинг процесса с помощью контрольных карт позволяет выявить неслучайные причины вариации, а так же подтвердить или опровергнуть гипотезы причин возникновения дефектов.
В анализе описано пробное применение разработанного алгоритма проведения SPC на фабрике в рамках проекта по направленным улучшениям. В проекте использован комплекс рекомендованных в алгоритме статистических методов контроля процессов. Для оценки вариабельности процесса этикети-рования на производственной линии использовались контрольные карты Шухарта u-типа.
Пробное использование контрольных карт доказало их пригодность для анализа неслучайных причин вариаций процесса. При помощи 4М анализа выходов за контрольные границы были найдены неслучайные причины вариаций процесса. После устранения данных причин процесс приведен в управляемое состояние.
Список литературы
1. Свободная энциклопедия «Википедия». Статья «Статистические методы». [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Статистика#Сraтистические методы (дата обращения: 10.05.2022).
2. Орлов А.И. Прикладная статистика. Учебник. М.: Издательство «Экзамен», 2004. 656 с.
3. Электронный учебник по статистике. М.: StatSoft. [Электронный ресурс] URL: http://www.statsoft.ru/home/textbook/default.htm (дата обращения: 10.05.2022).
4. Померанцев А.Л., Родионова О.Е. Многомерный статистический контроль процессов // Методы менеджмента качества. 2006. №4. С. 15 - 21.
Ледовский Сергей Павлович, магистрант, seresa.ledowscky@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State
University
ANALYSIS OF EXISTING METHODS OF STATISTICAL CONTROL OF PRODUCTION PROCESSES
S.P. Ledovsky
The article considers the statistical control of processes, the impact of control on the quality of products, the analysis of indicators is sufficient to select critical defects that need to be eliminated in the first place.
Key words: statistical thinking, statistical process control and statistical quality control.
Ledovsky Sergey Pavlovich, masters, serega. ledowscky@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State
University УДК 621.9
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-9-606-610
АНАЛИЗ ГРАНИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ЗАХВАТЫВАЮЩИХ И ОРИЕНТИРУЮЩИХ ОРГАНОВ БУНКЕРНОГО ЗАГРУЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ДВУХСТОРОННЕГО ВЫДАВЛИВАНИЯ
Э.В. Дьякова, Е.В. Пантюхина
В статье проведен анализ граничных условий для реализации функций захвата и ориентирования полуфабрикатов двухстороннего выдавливания в карманчиковом наклонном бункерном загрузочном устройстве при различных значениях углов наклона вращающегося диска и соотношения габаритных размеров полуфабрикатов.
Ключевые слова: бункерное загрузочное устройство, ориентирование, захват, детали с асимметрией по торцам.
В настоящее время постоянно создаются и применяются новейшие технологии при производстве деталей и изделий в машиностроении, приборостроении, станкостроении. Детали и изделия представлены в огромном разнообразии, отличаются друг от друга по формам, размерам, физико-механическим свойствам в зависимости от предъявляемым к ним требованиям.
606
Для того чтобы обеспечить подачу любых деталей и изделий на дальнейшие технологические операции в линии с необходимой производительностью используют системы автоматической загрузки, которые позволяют автоматизировать производство и обеспечить бесперебойную работу технологических линий [1 - 3]. Основным их устройством, обеспечивающим реализацию функций ориентирования деталей из общей массы (из навала) является бункерное загрузочное устройство (БЗУ), которое может быть представлено разнообразием своих типов, отличающихся особенностями захватывающих и ориентирующих органов [4].
В различных отраслях промышленности для загрузки деталей с явной или неявной асимметрией по торцам применяют механические карманчиковые БЗУ с наклонным диском. В некоторых конструкциях таких БЗУ принцип действия основан на том, что неправильно запавшая деталь под действием собственного веса выпадает из кармана, а правильно запавшая - надежно удерживается в карманах и при вращении диска в дальнейшем выдается в приемник [5-12].
Конструкция захватывающих и ориентирующих органов во многом определяет надежность работы и производительность как самого БЗУ, так и всей системы автоматической загрузки. Поэтому одной из важных задач при проектировании оптимального и рационального БЗУ является разработка конструктивных ограничений на их геометрические параметры [13].
В работе [14] были разработаны основные выражения для определения граничных значений параметров захватывающих и ориентирующих органов БЗУ (табл. 2).
Таблица 1
Расчетные схемы процессов захвата и ориентирования деталей и выражения для определения граничного значения высоты кармана, при которой _будут реализованы указанные процессы_
Параметр Тип процесса
Захват Ориентирование
Схема
Высота кармана Нк = Н - Хц.м. - 0088 аб х а X- 2 • 8т а д Н° = Хц.м. - 0088 аб х а^ X--- 2 • 8т а б
В таблице приведены следующие обозначения параметров детали и БЗУ: Н - высота полуфабриката; а, - наибольший и наименьший диаметры полуфабриката; Хц м - координата центра масс
полуфабриката; а б - угол наклона бункера.
При значениях высоты кармана Нк < процесс захвата осуществить не возможно, так как деталь, запавшая в карман в таком положении будет выпадать из кармана под действием силы тяжести О. При высоте кармана Нк > Н^ не возможна реализация процесса ориентирования, так как деталь, запавшая в таком положении не сможет выпасть из кармана под действием силы тяжести.
Поэтому для надежной работы БЗУ для рассматриваемых полуфабрикатов должно выполняться неравенство
.. н о
Нк < Нк < Нк
при соблюдении, которого будет возможно реализовать процессы захвата и ориентирования полуфабрикатов.
Анализ граничных условий рассмотрим на примере полуфабрикатов двухстороннего выдавливания с соотношением размеров: И / й = 0,7, И / й = 0,8, И / й = 0,9, И / й = 1; хц м = 0,5И. Угол наклона бункера а б был взят в диапазоне от 45°до 65°.
На рис. 2 представлены графики зависимостей высоты кармана Икот угла наклона бункера а б , которые позволяют на графиках определить рабочую зону, при которой возможно реализовать функции захвата и ориентирования полуфабрикатов с различным соотношением размеров.
Л[:.мм 3
2
I
0
в в Я
ни ¡ЙР
в ^¿¿^рабс -> эчая зона
Ж 'ЩШ
45
50
55 а
60
йк,мм
3 2
1
0
в Ш
Ж 9 ж
'¿У абочая зш
А Щу
а,
45
50
55 б
60
а,
/¡К,мм 4,5
3
1,5 0
Шж в ш.¥
в ¡р
йочая зон т
ий
45
50
55 в
60
Рис. 2. Математические модели, показывающие граничные условия на функции захвата и ориентирования для полуфабрикатов с соотношением размеров И /й = 0,7 (а), И /й = 0,8 (б), И /й = 0,9 (в) и И /й = 1 (г)
Анализ разработанных моделей показывает, что для каждого вида полуфабрикатов высота кармана Ик для реализации процессов захвата и ориентирования возможно только при определенном угле наклона бункера, данные полученные при разработке моделей представлены в табл. 2.
Таблица 2
Соотношение И / й ик Ико Рабочая зона Ик, мм
45° 65° 45° 65°
0,7 - 1,8 0,11 2,65 0 аб е - 2,65 56°; 65°
0,8 - 2,5 0,7 3,5 0 аб е - 3,5 53°; 65°
0,9 - 3,2 1,5 4,4 0 а б е - 4,4 47°;65°
1 0 3,8 2,3 4,9 0 аб е - 4,9 45°; 65°
Анализ результатов проведенных исследований показывает о необходимости совершенствования карманчикового наклонного БЗУ для полуфабрикатов двухстороннего выдавливания, так как в существующей конструкции размеры кармана, образованного захватно-ориентирующими органами, слишком малы, что делает невозможным их изготовление при конструировании.
Список литературы
1. Прейс В.В. Системы автоматической загрузки штучных предметов обработки в роторные и роторно-конвейерные линии // Вестник машиностроения, 2002. № 12. С. 16-19.
2. Астраханцев А.Г., Давыдова Е.В., Крюков В.А., Прейс В.В., Филиппова К.С. Роторные ориентирующие устройства с гравитационными ориентаторами. Тула, 2010. 124 с.
3. Дьякова Э.В., Пантюхина Е.В. Модели систем автоматической загрузки штучных деталей на базе механических дисковых бункерных загрузочных устройств // Вестник ТулГУ. Автоматизация: проблемы, идеи, решения: Сборник научных трудов Национальной научно-технической конференции «АПИР-26» (9-11 ноября 2021 г.); под ред. В.В. Прейса. Тула: Изд-во ТулГУ, 2021. С. 60-66.
4. Системы автоматической загрузки штучных предметов обработки в технологические машины-автоматы // Усенко Н.А., Прейс В.В., Давыдова Е.В., Бочарова Е.С. Тула, 2013. 312 с.
5. Патент № 159403 РФ. Бункерное загрузочное устройство/ Е.В. Давыдова, В.В. Прейс, А.В. Хачатурян. Опубл. 10.02.2016. Бюл. № 4.
6. Патент № 100942 РФ. Бункерное загрузочное устройство / В.В. Голубенко, Е.В. Давыдова, В.В. Прейс. Опубл. 10.01.2011. Бюл. № 1.
7. Патент № 164711. Бункерное загрузочное устройство с цилиндрической формой одного из торцов и конической формой другого / Давыдова Е.В., Прейс В.В. Опубл. 10.09.2016. Бюл. № 25.
8. Патент № 64977. Бункерное загрузочное устройство / В.В. Прейс, Е.В. Давыдова. Опубл. 27.07.2007. Бюл. № 21.
9. Патент № 106577 РФ. Бункерное загрузочное устройство/ В.В. Голубенко, Е.В. Давыдова, В.В. Прейс, Д.А. Провоторов. Опубл. 20.07.2011. Бюл. № 20.
10. Патент № 158620. Бункерное загрузочное устройство для стержневых заготовок с цилиндрической формой одного из торцов и конической формой другого / Е.В. Давыдова, В.В. Прейс, Д.А. Провоторов, К.Н. Провоторова. Опубл. 20.01.2016. Бюл. № 2.
11. Патент № 2020610979. Бункерное загрузочное устройство для цилиндрических заготовок с конической формой одной из концевых частей / В.В. Прейс, Е.В. Пантюхина. Опубл. 23.04.2020. Бюл. № 12.
12. Пантюхина Е.В., Прейс В.В., Хачатурян А.В. Механические дисковые бункерные загрузочные устройства для стержневых деталей с неявно выраженными ключами ориентации// Автоматизация и измерения в машино- приборостроении. 2018. № 3 (3). С. 16-25.
13. Давыдова Е.В., Прейс В.В. Теоретические основы проектирования механических дисковых бункерных загрузочных устройств// Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып. 7. Ч. 1. С. 10-20.
14. Дьякова Э.В., Пантюхина Е.В. Конструктивные ограничения на параметры бункерного загрузочного устройства для полуфабрикатов двухстороннего выдавливания// Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. № 4. С. 65-69.
Дьякова Элеонора Владимировна, аспирант, eleonora.borovkova@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Пантюхина Елена Викторовна, канд. техн. наук, доцент, elen-davidova@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ANALYSIS OF BOUNDARY VALUES OF PARAMETERS OF GRIPPING AND ORIENTING ELEMENTS OF HOPPER FEEDING DEVICE FOR SEMI-FINISHED PRODUCTS OF DOUBLE-SIDED EXTRUSION
E.V. Diakova, E.V. Pantyukhina
The article analyzes boundary conditions for realization offunctions of gripping and orientation of semi-finished products of double-sided extrusion in pocket inclined hopper feeding device at different values of inclination angles of rotating disk and ratio of overall dimensions of semi-finished products.
Key words: bunker loading device, orientation, gripping, parts with asymmetry at ends.
Diakova Eleonora Vladimirovna, postgraduate, eleonora.borovkova@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Pantyukhina Elena Viktorovnа, candidate of technical science, docent, elen-davidova@mail ru, Russia, Tula, Tula State University
