CC BY
29
© А.А. Погонин, М.С. Чепчуров, А.В. Хуртасенко, 2004
УДК 681.06 (07)
А. А. Погонин, М.С. Чепчуров, А.В. Хуртасенко
О МОДУЛЬНОСТИ И МОБИЛЬНОСТИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ СТАНОЧНЫХ МОДУЛЕЙ
п осстановление поверхности катания
" опорных роликов и бандажей цементных вращающихся печей, как известно, производится нестационарными станочными модулями, относящимися к классу специальных станков (например, УВС-01). На многих предприятиях цементной промышленности самостоятельно разрабатывается оборудование для восстановления поверхностей катания деталей крупногабаритного оборудования. Да и в других отраслях промышленности там, где есть необходимость восстановления поверхностей крупногабаритных деталей, имеются различные варианты станочного оборудования. Это станки для токарной обработки колесных пар, сверлильные станки металлургической промышленности.
Каждый из производителей подобного оборудования в той или иной мере сталкивается с вопросами выбора оптимальной конструкции для обработки конкретных деталей, выбора схемы базирования, транспортировки и монтажа станков на объекте.
Данная статья посвящена вопросам снижения затраты ремонтных служб на изготовление специального нестандартного оборудования за счет использования принципа модульности конструкции самого оборудования, так как сборка оборудования из нормализованных узлов и агрегатов значительно снижает его стоимость и время изготовления, повышает качество за счет изготовления узлов и агрегатов на специализированных предприятиях. В качестве примера приведем станок УВС-01, предназначен для проточки бандажей и роликов вращающихся цементных печей.
Требования к станку по точности, силовые характеристики достаточно полно изложены в [1]. Нас интересует его модульность и мобильность, ведь, как правило, ремонтируемый агрегат (например, цементная печь) имеет несколько идентичных деталей, требующих восстановления в данный момент времени. При этом об-
работка производится последовательно каждого объекта либо с использованием переналадки станка или изменения компоновки его узлов, либо выполняя транспортировку станка от одного объекта к другому. Таким образом, технология восстановления поверхностей крупногабаритных деталей подразумевает соблюдение принципа мобильности, при этом используемое технологическое оборудование строится по модульному принципу. В упомянутом выше станке УВС-01 одним из существенных недостатков является его масса - около 500 кг, что требует для его перемещения и монтажа использования грузоподъемных механизмов. Разделение станка на отдельные элементы и узлы позволяет собирать его непосредственно на ремонтируемом агрегате. В соответствии с требованием охраны труда масса груза поднимаемого одним рабочим не должна превышать 20 кг, следовательно, с учетом того, что в ремонтных работах занято двое рабочих, масса одного узла станка не должна превышать 40 кг.
В связи с вышеизложенным, рассмотрим узлы станка на предмет их масс и приведем массы основных его узлов.
Опоры станка - не более 36 кг.
Ходовой винт - до 20 кг.
Направляющая - 150 -200 кг.
Система управления - до 10 кг.
Суппорт - до 20 кг.
Привод - 5 кг.
Из всех рассмотренных узлов неудовлетворительные массовые характеристики имеет только направляющая. Поэтому наиболее перспективным способом повышения мобильности станочного модуля представляется замена конструкции направляющей. На рисунке показана схема конструкции станка, в которой одна направляющая заменена двумя идентичными по конструкции, имеющими такие же способы установки и крепления.
ftMjxAvasjijy гоіАіу Cum
Схема конструкции станочного модуля
Приведенная схема позволяет избавиться от массивной направляющей, заменив ее несколькими. Но при использовании такой схемы несколько повышаются требования к точности сборки модуля. Очевидно, эту проблему можно решить путем использования компенсаторов или регулировочных винтов в опорах. Использование подобных узлов в опорах давно уже продиктовано условиями реального производства, т. к. при установке станка на опору ролика требуется высокая квалификация ремонтного персонала по выверке оборудования перед закреплением.
Использование направляющих, имеющих меньшее сечение по сравнению с использующимися в настоящее время, требует предварительных расчетов их сечения, а также места крепления их в опорах станка. Моделирование подобной конструкции проводилось с использованием специального программного обеспечения COSMOS/ Works и пакета SolidWorks. В качестве одной из направляющих используется ходовой винт станка, что должно позволить достичь определенной экономии.
Таким образом приведенный вариант усовершенствования конструкции станка значительно повысит его мобильность за счет использования принципа модульности. Станок, состоящий из узлов и агрегатов, собирается непосредственно на ремонтируемом оборудо-
1. Пелипешо НА. Рязанов В.И. Приставной станок для обработки крупногабаритных вращающихся деталей. Информационный листок №229-87 ЦНГИ - Белгород, 1987.
вании. Технология сборки станка может быть следующая.
1) Предварительно устанавливаются опоры.
2) В одну из опор (имеющую привод с редуктором) устанавливаются и закрепляются направляющие, которые удерживаются специальным приспособлением.
3) В эту же опору устанавливается и закрепляется ходовой винт.
4) На опоры и ходовой винт устанавливается суппорт станка.
5) Устанавливаются, ходовой винт, вторая опора и закрепляются.
6) Монтируется система автоматизированного привода (если она есть).
7) Монтируется система управления.
Необходимо высказать следующие уточнения по преложенной схеме: в случае использования различных приводов на суппорте станка они должны быть установлены на заводе изготовителе так как при их монтаже на оборудовании может привести к потере точности.
При реализации подобного принципа модульности появляется возможность создавать различные типы оборудования для токарной обработки крупногабаритных деталей в процессе их эксплуатации. Как показывают результаты исследований различных авторов [2], таких разработок не так много, их схема является типовой, и специализированному предприятию предоставляется возможность выпускать номенклатуру направляющих и опор. А такие элементы станка как ходовой винт, суппорт от серийно выпускаемых станков. Что касается приводов устройств, то в качестве их используются стандартные асинхронные и шаговые электродвигатели. Единственным узлом, требующим проработки, является система управления, но и ее модульная конструкция позволит выполнить заказ на любом предприятии, специализирующемся в области систем управления.
---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. Пелипешо Н.А. Повышение качества крупногабаритных изделий при обработке с использованием переносных станков. Докт. дисс. Станкин. БГТА 1989. 321 с.
- Коротко об авторах --------------------------------------------------------
Ііогонин Анатолии Алексеевич — профессор, кандидат технических наук, зав. кафедрой, Чепчуров Михаил Сергеевич — старший преподаватель,
Хуртасенко А.В. - вед. инженер,
Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов.
