Предохранительные и блокировочные устройства

Предохранительные устройства предназначены для автоматического отключения агрегатов и машин при появлении в их работе отклонений от заданных параметров или в целях предупреждения опасности для работающего. Они рассматриваются по отдельным видам производственного оборудования.

Надежное крепление деталей на станках обеспечивают специальные приспособления. В случае применения в приспособлениях для зажима деталей пневматических, гидравлических или электромагнитных устройств, предусматриваются ограждения и блокировка, исключающие вылет обрабатываемых деталей при перерывах в питании воздухом, рабочей жидкостью или электрическим током.

В приспособлениях с механическим креплением усилие, прилагаемое работающими к рукояткам зажима, нельзя направлять в сторону инструмента, чтобы устранить опасность травмирования руки при ее соскальзывании. Конструкция приспособлений, в которых установка, снятие и крепление деталей выполняются вручную, должна обеспечивать полную безопасность при производстве данных операций.

При конструировании и устройстве приспособлений надо учитывать необходимость обеспечения свободного выхода и удаления стружки со станка.

Подачу заготовок на станок следует производить с удобной для рабочего стороны. При этом установку и снятие со станков, прессов и транспортных средств деталей, приспособлений и инструмента массой более 16 кг необходимо производить с помощью подъемных механизмов: кранов, тележек с подъемными платформами и т. д.

Подъемные механизмы оснащают приспособлениями, обеспечивающими надежное удержание заготовки, изделия или инструмента, а также удобный и безопасный подъем и установку их на станок (рис. 1).

Рис. 1. Приспособление для установки и снятия патрона, заготовки, изделия

Блокировка является одним из широко распространенных методов борьбы с травматизмом и применяется на различном оборудовании.

В целях безопасности используют автоматические предохранительные блокировочные устройства.

Такие устройства, осуществляющие фиксацию рабочих частей элемента аппарата или схемы в определенном (рабочем или нерабочем) положении, служат для:

предотвращения неправильного управления агрегатом или сочетания движений механизмов, опасных для персонала;

немедленной остановки агрегата при возникновении опасности или нарушении нормальных условий работы;

недопущения работы агрегата без предохранительных приспособлений;

ограничения движения механизмов за заданные пределы и др. Для блокировки используют электрическую, механическую, оптическую и магнитную связи.

Рассмотрим принцип работы фотоэлектрического устройства блокировки. На стойках пресса или другого оборудования со стороны рабочего установлены: на одной стойке фотореле, а на другой - специальная электрическая лампа. Узкий луч света от лампы направлен на фотоэлемент, вследствие чего возникает электрический ток и привод механизма тормоза находится в выключенном положении - пресс работает. Когда же луч света от лампы прерывается руками рабочего, оказавшимися в опасной зоне, электрический ток в фотоэлементе не образуется, действие тока на привод механизма тормоза прекращается, тормоз срабатывает и останавливает пресс. Схема фоторелейной защиты, устанавливаемой на прессах с муфтой жесткого сцепления, приведена на рис. 2.

Рис. 2. Схема фоторелейной защиты, применяемой на прессах с муфтой жесткого сцепления

Опасная зона у пресса просвечивается лучом 1, падающим от лампы на фотоэлемент 3, в цепи которого находится реле 7. В цепь через выпрямитель 8 включены контакты 10 и электромагнит 9. При пересечении луча света, т. е. при нахождении в опасной зоне 2 рук рабочего, фотореле срабатывает, по обмотке электромагнита 9 протекает ток, электромагнит оттягивает стержень 11, преодолевая сопротивление пружины 4 и подводит его под рычаг 6, включающий муфту 5. Стержень 11 соединен с педалью пуска 12, которая при таком его положении блокируется, и пресс не может быть пущен в работу.

Применяется блокировка ограждений фрезы, ремней, шкивов, шестерен станков и оборудования, при которой последние не могут быть приведены в действие, пока их ограждения отведены в сторону и не установлены на месте.

По принципу блокировки производится защита следующих устройств: защитного щитка на абразивном станке, предохраняющего рабочего от травмирования отлетающими частицами при заточке инструмента и обработке изделий-при откинутом щитке двигатель блокируется и включить его невозможно; люка кабины крановщика, открываемого для выхода на верх мостовых кранов - при открывании люка подача тока ко всем механизмам и приводам крана прекращается; дверей помещения, в котором имеется оборудование, находящееся под высоким напряжением - при открывании дверей оборудование обесточивается.

Системы управления станками

Под управлением станком понимают совокупность воздействий на его механизмы, обеспечивающих выполнение технологического цикла обработки, а под системой управления — устройство или совокупность устройств, реализующих эти воздействия.

Цикл работы станка — это совокупность всех движений, необходимых для обработки заготовок и выполняемых в определенной последовательности. Циклы, осуществляемые при работе станочного оборудования, делят на две группы. Первую группу образуют циклы, которые остаются неизменными и повторяются многократно в процессе эксплуатации оборудования, например циклы работы автоматических линий и агрегатных станков.

Ко второй группе относятся циклы, совершаемые однократно в определенные моменты. Эти циклы инициируются специальной командой. Примерами таких циклов являются циклы движений вспомогательных механизмов в станках: поиск и смена инструмента, зажим и освобождение подвижных узлов, загрузка и зажим заготовок, выгрузка обработанных деталей и т.д.

Управление станком может быть ручным или автоматическим. Примером системы ручного управления является много-рукояточное устройство, в котором для перемещения каждого блока зубчатых колес предусмотрена рукоятка. Ручное управление может быть селективным (избирательным), преселективным (с предварительным набором скоростей) и дистанционным (кнопочным).

Автоматическое управление подразделяется на кулачковое; с помощью регулируемых упоров; программное и адаптивное. По виду различают цикловое и числовое программное управление. Цикловым программным управлением (ЦПУ) называют управление, при котором полностью или частично программируется цикл работы станка, режимы обработки и смена инструмента, а размерная информация (перемещения рабочих органов станка) задается с помощью путевых упоров, устанавливаемых на специальных линейках или барабанах.