Анализ метода дозирования исходных заготовок по массе

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается процесс дозирования заготовок по массе. Описываются основные схемы дозирования заготовок. Приведена схема оборудования для резки заготовок на части.

ABSTRACT

The article deals with the process of batching blanks by mass. The basic schemes of batching of blanks are described. The diagram of equipment for cutting workpieces into parts is given.

Ключевые слова: Заготовка, дозировка, масса, схема, фотодатчик.

Keywords: Procurement, dosage, weight, diagram, photo sensor.

Когда выбирается структурная схема нужно стремиться к тому, чтобы точность дозировки, которая находится в конструкции измерителя оставалась неизменной, и чтобы производительность режущего оборудования не снижалось в процессе применения дозатора.

Вне зависимости от многообразия дозирующих устройств, на практике применяется три вида структурной схемы построения.

1. Схема дозирования с измерением определённого места проката, который будет подвержен резке, с последующим корректированием упора в соответствии с результатом измерения. Другими словами – это схема с многоразовым измерением размеров проката и отрезкой заготовки после каждого измерения.

2. Рефлексное дозирование т.е. - процесс дозирования, при котором положение упора корректируется исходя из объёма или массы, отрезанной заготовки.

3. Схема дозирования с одноразовым измерением прутка и последующей его резкой на заготовки.

Способы измерения прутка в дозирующих устройствах; измеряемый параметр, диаметр сечения прутка в двух или более плоскостях, периметр сечения прутка, площадь боковой поверхности единицы длины прутка, площадь поперечного сечения прутка.

Рассмотрим схему с многократным измерением проката.

Дозирующие устройства с такой структурной схемой работают следующим образом. Непосредственно перед ножницами устанавливается измеритель. От датчика сигнал, пропорциональный объёму погонной единицы проката, через блок управления поступает на упор, который корректирует длину отрезаемой заготовки. С позиции измерения пруток подается до упора в рабочую зону. После отрезки заготовки, пруток переходит на позицию измерения, таким образом цикл повторяется. Применение того типа дозирующих устройств позволяет отрезать точные по объему (массе) заготовки с отклонением 1,5-3% не только из горячекатаных прутков, но и из подката, что обеспечивает снижение стоимости исходного металла на 15- 20 %.

Как видно площадь поперечного сечения проката изменяется как от прутка к прутку, так и в пределах одного прутка а так же искажения формы сечения и местные неровности на поверхности прутка снижают точность измерения. Если каждый раз положение упора регулируется в зависимости от измерений определённого участка прутка, который после отделяется от самого прутка, то изменение площади поперечного сечения не сильно оказывает влияние на точность дозировки. С такой точки зрения, данная схема является наиболее благоприятной.

Следует отметить, что при работе дозатора по структурной схеме с многократным измерением прутка невозможно совместить по времени процесс измерения прутка и его резки. Кроме того, режущее оборудование простаивает в то время, когда пруток перемещается от точки измерения к плоскости реза прутка. Даже, если процесс измерения длится 5-6 сек., а пруток перемещается за 2 сек., то приблизительно в 4 раза снижается производительность режущего оборудования. Иногда следует применять дозирующее устройство, которое многократно измеряет размеры прутка и тем самым можно повысить процент дозировки заготовок.

Например, в некоторых случаях отрезку заготовок для штамповки можно производить с помощью механических пил или на специальных станках, которые предназначены для резки заготовок. Такая отрезка чаще всего применяется, когда заготовки будут использованы для обработки давлением особо ответственных деталей. Поскольку в этом случае время, которое требуется для отрезки одной заготовки, значительно больше, чем при использовании пресс-ножниц, и так как, при этом технологическом процессе пруток не подвержен резкому сотрясению, то процесс измерения прутка можно будет совместить по времени с отрезкой.

Кроме того, в непосредственной близости от режущего инструмента можно установить измеритель, при котором не обязательно будет перемещать пруток от измерительного приспособления до плоскости реза. В этом случае дозировка не повлияет на производительность оборудования для резки заготовки и в то же время точность заготовок по массе значительно выше, чем при использовании двух других структурных схем.

При применении дозатора вместе с запоминающим устройством, и будет иной вариант использования дозатора, при котором пруток измеряется многократно. При данной схеме можно сказать следующее: до резки измеряется каждый участок прутка и все, полученные данные будут фиксироваться в запоминающем устройстве. Когда отрезается заготовка положение упора будет регулироваться в зависимости от результатов измерения той области прутка, от которой отделяется заготовка. Разность между отделяемой части прутка с областью измерения не окажет большого влияния на точность дозировки.

Рисунок 1. Схема отрезки с дозированием

На рис. 1 приведена схема отрезки с дозированием по результатам измерения сечения прутка бесконтактным датчиком. Пруток при подаче к ножам проходит через измерительную головку 2, перед входом в которую установлен фотодатчик 1. Перемещаясь, пруток прерывает световой поток фотодатчика. Подается команда на вращение измерителя пути прутка. Второй фотодатчик 3 включает измеритель поперечного сечения. От фотодатчиков и измерительной головки сигналы поступают в электронное устройство 6, в котором вырабатываются данные для системы управления. Из системы управления поступает команда на привод корректирует положение упора 5. Пруток, касаясь упора, замыкает контакты, подающие команду на отрезку заготовки ножами 4. Устройство обеспечивает точность объема заготовки (отклонение не более ±2 %). Выбор той или иной структурной схемы дозирования заготовок зависит от многих факторов: вида режущего оборудования, быстродействия датчиков, величины колебания погонной единицы проката в пределах одного прутка, загрузки режущего оборудования в цехе и т.д. Чтобы получить необходимые для выбора метода дозирования данные, были проведены вышеуказанные исследования, а также точности технологического процесса и структурных схем дозирования. Результаты исследований позволяют сделать вывод: ни одна из известных схем дозирования не может обеспечить требуемой точности дозирования проката, т.е. не более 1-2%. Поэтому рекомендуется метод дозирования заготовок, сущность которого заключается в следующем.

В технологическом потоке перед ножницами измеряются параметры штанги (D – диаметр, L - длина), причем диаметр измеряется многократно через определенный интервал по всей длине L. По трем начальным замерам D_i и далее со сдвигом производится осреднение значений, по которым определяется длина заготовок, исходя из заданной массы:

                                                             (1)

                                                             (2)

где,  удельная масса материала.

Длину некратного остатка находим, как

                                             (3)

Где -допустимая величина остатка.

В соответствии с величинами  и  выставляется упор ножниц в процессе резки.

Для повышения точности заготовок применяем на выходе процесса резки стат регулирование. При этом корректируется длина заготовки и определяется момент подналадки режущего оборудования.

Описанный метод дозирования заготовок, предусматривает получение исходных штучных заготовок постоянной массы с точностью до 1-2%.

Список литературы:

1. Рудской, А.И. Теория и технология прокатного производства : учебное пособие / Санкт-Петербург : Наука, 2008. – 527 с. :
2. Целиков А. И., Полухин А. И., Гребеник В. М. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Металлургия, 1988. 
3. Покровский В.П. Резка сортового проката на мерные заготовки. Куз­нечно-штамповочное оборудование 1978 с. 6-8.
4. Абдуллаев Ф.С., Загидуллин P.P. Металларни босим билан ишлаш жараёнлари технологик вазифалари. Тошкент. 1996. - 93 с.