Анализ циклограммы автомата для упаковки дрожжей

Цель работы:

- практическое ознакомление с принципами составления циклограммы автомата для упаковки пищевых продуктов;

Содержание работы

1.Изучить устройство, назначение и цикл работы основных структурных механизмов автомата для упаковки дрожжей.

2. Дать анализ циклограммы автомата

Общая часть

В упаковочной промышленности применяются различные модели автоматов, как с жестким цикловым управлением, так и программируемых с помощью контроллеров. Разнообразие номенклатуры, моделей и типов автоматов обуславливается отраслевой спецификой, видом фасуемой и упаковываемой продукции и способами ее упаковки.

Обслуживание автоматов сводится к наладке, подаче материала к машине и выходному контролю продукции.

Для управления циклом работы автоматов могут использоваться различные системы:

- системы путевого управления, которые автоматизируют движение рабочих органов с постоянной скоростью на определенную величину перемещения или угол поворота, задаваемую с помощью упоров. Цикловые команды осуществляются с помощью не переналаживаемых электрических релейных схем. Упоры в этих системах могут быть жесткими, переключающими и сигнальными. Программирование с путевыми СУ сводится к составлению схемы расположения упоров.

Путевые системы управления наиболее просты, удобны в эксплуатации, имеют небольшую стоимость, но обладают низкой универсальностью;

- системы управления от кулачков. Программирование с кулачковыми СУ заключается в проектировании всего цикла работы автомата и кулачков. Проектирование цикла включает составление схемы обработки и построение циклограммы;

- системы управления от копиров используются преимущественно в металлообработке для получения плоских или объемных деталей со сложным контуром с одновременным управлением по одной, двум или трем координатам;

- системы циклового программного управления (ЦПУ). Типовая блок-схема ЦПУ включает устройство задания программы, устройство поэтапного ввода программы, блок управления циклом и технологическими командами, устройство отработки этапов программы, силовые приводы и рабочие органы автомата. Переключение режимов в системах ЦПУ может производиться вручную или по программе. В качестве переключающих устройств используются электромагнитные муфты в приводах, золотники с электромагнитным управлением, а также электрические управляющие устройства регулируемых силовых приводов.

Системы с ЦПУ имеют более широкие возможности по управлению циклом по сравнению с путевыми системами;

- системы числового программного управления (ЧПУ) воспринимают программу, выраженную в числовой форме, поэтому имеют более широкие возможности по сравнению с другими системами управления. Типовая схема ЧПУ включает задающее устройство, устройство усиления, преобразования и памяти, вычислительный блок и блок коррекции, блок технологических команд, следящий привод, блок управления приводом и блок цифровой индикации. Автоматы с ЧПУ оснащаются регулируемыми приводами исполнительных органов

Из известных типов и моделей автоматов, применяемых в упаковочной промышленности, наибольшее распространение имеют автоматы с жесткой цикловой связью с кулачковой системой управления, которые все шире начинают вытесняться более совершенными автоматами с микропроцессорным управлением. Автоматическое управление циклом в этих машинах осуществляется с помощью распределительного вала с кулачками. Обычно за один оборот вала происходит полный цикл обработки продукта.

Автоматы делятся на три группы:

- автоматы с одним распределительным валом, управляющим рабочими и вспомогательными движениями;

- автоматы с одним распределительным валом, имеющим в течение цикла две частоты вращения: малая для рабочих и большая для холостых ходов;

- автоматы, имеющие кроме распределительного вала вспомогательный быстроходный вал, управляющий холостыми движениями

Расчет настройки автоматов заключается в разработке технологического процесса обработки продукта и установления последовательности операций и работы отдельных механизмов, управляемых кулачками распределительного вала. Расчетом определяются также параметры кулачков.

Рекомендации по настройке автоматов:

- следует совмещать операции, выполняемые исполнительными механизмами, совершающими продольные и поперечные движения Для этого, если возможно, делят длину пути рабочего органа механизма, что сокращает время всей операции;

- наиболее тяжелые операции следует выполнять в первую очередь;

- для снижения погрешностей при выполнении операции, особенно у исполнительных механизмов, совершающих поперечные движения, целесообразно в конце хода исполнительного органа предусматривать останов и небольшую выдержку;

- при расчете настройки целесообразно пользоваться специальными картами, форма которых зависит от типа автомата и в которой указываются эскизы отдельных переходов исполнительных органов в конечных положениях, заносятся все величины перемещений, необходимые для расчета кулачков;

- работы, которые могут выполнять исполнительные механизмы с поперечным движением целесообразно переносить на них.

На рис.1 приведена циклограмма автомата модели ВРУ-1С-1000 по фасовке и упаковке дрожжевых брикетов развесом 1000г. Все тринадцать исполнительных механизмов автомата управляются от одного распределительного кулачкового вала, один оборот которого совершается за 1,227 с. Время на выпуск одного упакованного брикета с учетом времени выстоя 0,7727 с. составляет 2 с., производительность - 30 брикетов в минуту.

 

 

Рис. 1 Циклограмма работы автомата по упаковке дрожжевых брикетов

 

Анализ циклограммы проводится с целью выявления участков, на которых все или большинство исполнительных механизмов не совершают рабочих движений, а находятся в состоянии выстоя или холостых ходов, что ведет к неэффективному использованию времени и снижению производительности автомата. При выявлении таких участков проводится оптимизация цикловых движений исполнительных механизмов и изменение циклограммы таким образом, чтобы в любой момент рабочего цикла те или иные исполнительные механизмы автомата совершали рабочие движения. При этом также обращается внимание на возможность сокращения длительности холостых ходов, связанных с подводом и отводом механизмов.

Исходя из циклограммы автомата и технологической операции, выполняемой рабочим органом, устанавливается форма рабочего органа, необходимая траектория его движения, интервалы движения и остановок. С учетом размещения в автомате рабочего органа и кулачкового вала выбираются схема механизма, тип кулачка и закон движения толкателя, определяются основные размеры механизма и производится построение профиля кулачка.

Задание

1.Провести анализ циклограммы автомата с целью выявления участков, на которых исполнительные органы не совершают рабочих движений

2.Дать предложения по возможности сокращения холостых ходов исполнительных органов.