CC BY
8Керамические строительные материалы
УДК 666.712
И.Ф. ШЛЕГЕЛЬ1, канд. техн. наук, генеральный директор (info@inta.ru),
Г.Я. ШАЕВИЧ1, инженер, исполнительный директор, С.Г. МАКАРОВ1, инженер, начальник отдела, Г.Г. ЛИБЕРОВА1, ведущий инженер-конструктор, М.Г. ТУРОВ1, инженер, зам. директора, В.В. ЧЕЛЫШЕВ2, инженер (refractory@slsoz.ru), помощник директора по производству новой техники и оборудования
1 Институт Новых Технологий и Автоматизации промышленности строительных материалов (ООО «ИНТА-СТРОЙ») (644113, г. Омск, ул. 1-я Путевая, д. 100)
2 ОАО «Сухоложский огнеупорный завод» (624800, Свердловская область, г. Сухой Лог, ул. Милицейская, 2)
Испытания резательного автомата в экстремальных условиях
Описана конструкция и дана техническая характеристика резательного автомата РАШЛ-3, предназначенного для одностадийного резания глиняного бруса на изделия в технологии производства керамического кирпича или формованных огнеупоров. Проанализирован результат внедрения РАШЛ-3 на Сухоложском огнеупорном заводе. Приводится способ решения проблем, возникающих при резе пластичного бруса, с добавками большого количества опилок в производстве огнеупоров отрывы режущей струны.
Ключевые слова: кирпич керамический, пластическое формование, одностадийная резка, резка пластичного бруса, резательный автомат для технологии пластического формования.
Для цитирования: Шлегель И.Ф., Шаевич Г.Я., Макаров С.Г., Либерова Г.Г., Туров М.Г., Челышев В.В. Испытания резательного автомата в экстремальных условиях // Строительные материалы. 2017. № 9. С. 30-31.
I.F. SHLEGEL1, Candidate of Sciences (Engineering) (info@inta.ru), G.Ja. SHAEVICH1, Engineer, S.G. MAKAROV1, Engineer, G.G. LIBEROVA1, Engineer, M.G. TUROV1, Engineer; V.V. CHELYSHEV2, Engineer (refractory@slsoz.ru)
1 Institute of New Technologies and Automation of the Industry of Construction Materials, OOO «INTA-STORY» (100, Putevaya Street, 644113, Omsk, Russian Federation)
2 OAO Suholozhskij ogneupornyj zavod (2, Milicejskaja Street, Suhoj Log, Sverdlovskaja Region, 624800, Russian Federation)
Tests of a Cutting Automatic Machine under Extreme Conditions
The design of the cutting automated machine RASHL-3 for one stage cutting of a clay block for products in the technology of production of ceramic brick or shaped refractories is described; its technical characteristic is also given. The result of introduction of RASHL-3 at the Sukholozhsky refractory plant is analyzed. A method for solution of problems appearing when the plastic block is cut, with additions of a large amount of sawdust in refractory production - gusts of a cutting string, is presented.
Keywords: ceramic brick, plastic molding, one-stage cutting, cutting of plastic block, cutting automated machine for technology of plastic molding.
For citation: Shlegel I.F., Shaevich G.Ja., Makarov S.G., Liberova G.G., Turov M.G., Chelyshev V.V. Tests of a cutting automatic machine under extreme conditions. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 9, pp. 30-31. (In Russian).
Технология пластического формования керамического кирпича предусматривает разрезание глиняного бруса на отдельные заготовки, которое производится струнными автоматами различных конструкций.
Институтом «ИНТА-СТРОЙ» в 2010 г. был разработан одностадийный резательный автомат РАШЛ-3, способный резать брус на заготовки любой толщины, при этом изменение размера можно было задавать с пульта управления [1]. Специалисты отмечают, что автомат получился удачным, но именно в этот период большинство кирпичных заводов в стране переходили на двух-стадийную резку: казалось, что интерес к одностадийной резке потерян.
Однако опыт показал, что одностадийная резка имеет ряд существенных преимуществ. Большое количество отказов в автоматах двухстадийной резки заставило многих производственников пересмотреть свои взгляды на резание бруса.
Основной проблемой повсеместно используемой струнной резки является обрыв режущих струн, что приводит к остановкам всей технологической линии на период замены струны. И таких вынужденных остановок может происходить за смену несколько, что в итоге снижает производительность формовки и качество сырца.
В автомате РАШЛ-3 применен принцип резания струной с одновременной ее «протяжкой» [2]. Режущий
лучок 1 установлен между двух кривошипов 2, вращающихся в одну сторону (рис. 1).
В результате вход струны в брус 4 и выход из него получается с большой долей перемещения вдоль оси струны («протягивание»). При повороте кривошипов 2 лучок 1 со струной 3 совершает как горизонтальное (УГ), так и вертикальное перемещение (УВ).
Благодаря применению сервопривода автомат получился очень простым, точным, удобным в эксплуатации и надежным. Система управления автоматом на базе сервопривода фирмы SEW-eurodrive с панелью оператора позволяет регулировать размер отрезаемого сырца (толщину заготовки) в широких пределах без остановки оборудования, прямо в процессе резания, ведет учет количества отрезанных заготовок и времени работы резательного автомата. Устройство и кинематическая схема резательного автомата показаны на рис. 2.
Автомат работает следующим образом. Пластичный брус 1 подается на входной склиз 3, измеритель 9 определяет его скорость и дает команду на включение сервоприводу 2. Сервопривод с нужной скоростью вращает вал с шестерней и кулачком 5. Ролик, закрепленный на конце рычага, перемещаясь по пазу кулачка, поворачивает ось, на которую насажены рычаги каретки 4. Рычаги двигают вперед со скоростью бруса каретку 11 с направляющими роликами. Шестерня, насаженная на вал ку-
30
научно-технический и производственный журнал
сентябрь 2017
Ceramic building materials
Рис. 1. Рез с протягиванием струны: V,- - горизонтальная составляющая скорости струны; VВ - вертикальная составляющая скорости струны; 1 - лучок; 2 - кривошип; 3 - струна; 4 - глиняный брус
Рис. 2. Кинематическая схема автомата РАШЛ-3: 1 - пластичный брус; 2 - сервопривод; 3 - склиз входной; 4 - рычаг каретки; 5 - кулачок с роликом привода каретки; 6 - кривошип; 7 - опора шаровая; 8 - лучок; 9 - измеритель скорости бруса; 10 - струна; 11 - каретка с направляющими роликами; 12 - склиз выходной
лачка, вращает два зубчатых колеса. Один оборот шестерни соответствует двум оборотам зубчатого колеса. На концах осей зубчатых колес закреплены два кривошипа 6. На концах кривошипов находятся шаровые опоры 7, на которых подвешен лучок 8. Лучок совершает сложное движение, при котором верхняя часть лучка с шаровыми подшипниками движется в плоскости кривошипов, а нижняя часть отклоняется за струну 10 роликами каретки на некоторый угол. Совершив рез сверху вниз, сервопривод останавливается и ждет команды измерителя. Струна находится под брусом. При резе шестерня с кулачком совершает полный оборот, а зубчатое колесо с кривошипом — пол-оборота. При получении следующей команды цикл повторяется. Рез происходит снизу вверх. Отрезанные заготовки сдвигаются брусом на выходной склиз 12.
Техническая характеристика РАШЛ-3
Размер сечения бруса (макс.), мм.................132x275
Размеры получаемых заготовок, мм............... 40-1800
Производительность макс., шт./ч..................... 8000
Диаметр струны, мм..................................1,6
Привод автомата: мотор-редуктор SEW-EURODRIVE, кВт. . .2,2
Габаритные размеры автомата, мм...........860x960x1800
Масса, кг..........................................170
На Сухоложском огнеупорном заводе в технологической линии производства огнеупорного легковеса серьезные нарекания вызывал участок резки, где используются модернизированные автоматы СМК 163. Использование
Рис. 3. Резательный автомат РАШЛ-3 Сухоложского огнеупорного завода
в формовочном цехе
шихты с большим содержанием опилок (до 45 мас. %, до 70 об. %) вызывали частые обрывы (до 15 раз за смену) струны и остановку всей линии формовки. К тому же изменения размеров отрезаемых заготовок было весьма трудоемким.
Специалисты завода обратились в ООО «ИНТА-СТРОЙ» с предложением доработать резчик РАШЛ-3 под специфику производства огнеупорного легковеса. Основные отличия — свойства сырья: пластичный брус в производстве огнеупоров очень рыхлый, несвязный и гораздо более липкий, чем глиняный.
Автомат РАШЛ-3 был доработан по заказу завода и установлен в формовочном цехе на линии формовки огнеупоров для производственных испытаний в марте 2017 г. (рис. 3). Механическая часть автомата была изменена под требования заказчика: измерительный валик заменили на измерительный транспортер с очистным скребком, чтобы избежать налипания; увеличили габарит лучка и каретки под нестандартный размер пластичного бруса; переделали кулачок и привод каретки — шестерню и зубчатые колеса. Рез теперь происходит только сверху вниз с выводом струны в прорезь. Программа выпуска продукции Сухоложского огнеупорного завода позволила пойти на двукратное уменьшение производительности автомата и убрать рез снизу вверх, так как при этом движении струны происходили значительные вырывы материала, обусловленные большим количеством опилок.
Программу управления резательного автомата скорректировали под изменившуюся механику.
Производственные испытания прошли успешно и завершились подписанием договора купли-продажи. Специалистам завода понравилась простота механической части резательного автомата и легкость изменения размера отрезаемой заготовки с пульта управления, возможность изменения размера «на ходу», существенное сокращение остановок линии из-за обрыва струны. Если раньше происходило 12—15 обрывов, то при эксплуатации РАШЛ-3 — 4—5 за смену. Успешные испытания автомата на таком необычном и сложном сырье показали его потенциал и наличие заложенных в конструкцию возможностей для модернизации.
Список литературы
1. Шлегель И.Ф., Шаевич Г.Я., Макаров С.Г., Шкуркин Н.И. Новый автомат для резания пластичного бруса // Строительные материалы. 2011. № 2. С. 16-17.
2. Патент РФ 2411121. Устройство для резки пластичного бруса / Шлегель И.Ф. Заявл. 23.11.2009. Опубл. 10.02.2011. Бюл. № 4.
References
1. Shlegel I.F., Shaevich G.Ya., Makarav S.G., Shkur-kin N.I. A New automatic machine for cutting of a plastic extruded column. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2011. No. 2, pp. 16-17. (In Russian).
2. Patent RF 2411121. Ustroistvo dlya rezki plastichnogo brusa [The device for cutting of a plastic bar]. Shlegel' I.F. Declared 11.23.2009. Published 02.10.2011. Bulletin No. 4. (In Russian).
2
f/r- научно-технический и производственный журнал
&
r^^Vl-'t® сентябрь 2017 31
