автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.14, диссертация на тему:Разработка устройства адресования для автоматизированных поточно-транспортных систем остывочных и размораживающих камер

Введение

Глава I. Поточно-транспортные системы подвесных конвейеров с автоматическим адресованиемгрузовых тележек

1.1. Общая характеристика транспортных систем и условий их эксплуатации на производственных холодильниках

1.2. Подвесные конвейеры и их системы для термических камер холодильника . . . . II

1.3. Передаточные устройства подвесных конвейерных систем.

1.4. Устройства автоматического адресования

1.5. Уточнение технических требований.

1.6. Предпосылки создания распределительного конвейера с приводом от его цепи.

1.7. Постановка задачи исследований

Глава П. Обоснование геометрических параметров одноперьевой стрелки с кулачковым считывателем адреса •

2.1. Угол поворота ПЧС и длина ее пера.

2.2. Выбор закона вращения ПЧС.

2.3. Геометрия считывателей одноперьевой стрелки

2.3.1. Многокопирный считыватель

2.3.2. Однокопирный считыватель

2.3.3. Оценка отклонения dj> от J> при замене копиров со сложным профилем на профили, очерченные дугой

Глава Ш. Теоретическое исследование кинематических и силовых характеристик с помощью безразмерных параметров.

3.1. Вывод кинематических характеристик

3.2. Вывод геометрического параметра силы

3.3. Влияние различных факторов на силовые характеристики ПЧС.

3.4. Анализ кинематических и силовых характеристик

Глава 1У. Экспериментальное исследование и практическая реализация результатов работы. НО

4.1. Постановка задачи экспериментального исследования . НО

4.2. Экспериментальные установки и исследовательская аппаратура.

4.3. Методика экспериментального исследования и оценка результатов

4.4. Инженерная методика расчета и проектирования кулачкового адресователя

4.5. Описание распределительного конвейера с устройством автоматического адресования

Основными задачами экономического и социального развития страны на 1981-1985 гг. и на период до 1990 г. предусмотрено довести среднегодовое производство мяса до 17-17,5 млн.т (в убойном весе), причем, около 80% его поставлять потребителю в охлажденном виде. Это требует повышения производительности труда и эффективности производства в мясной промышленности на основе широкого внедрения автоматизированных систем управления технологическими процессами (. АСУТП) с применением микропроцессорной техники.

Однако на производственных холодильниках, где на подвесных путях преобладает грузопоток остывочных и размораживающих камер, существующая конвейеризация не обеспечивает их ритмичной работы и приводит к дополнительным затратам ручного труда и нарушению технологического режима.

На передовых предприятиях мясной промышленности применяют подвесные конвейерные системы, в которых для распределения троллеев с мясными тушами используют устройства автоматического адресования, подающие команды на индивидуальные приводы стрелок. Стрелочные переводы и элементы адресования представляют собой сложную, дорогостоящую структуру, которая работает в агрессивной среде при крайне низком коэффициенте использования в сутки (I - 1,5%). Это противоречит требованиям рационального и экономичного выбора средств автоматизации и не позволяет широко использовать автоматизированные транспортные системы, управляемые микропроцессорами.

Актуальность темы диссертации заключается в острой необходимости поиска новых, более эффективных систем адресования, способных обеспечить работоспособность в условиях высокой влажности остывочных и размораживающих камер.

Целью диссертационной работы является создание автоматизированных транспортных систем для остывочных и размораживающих камер, способных управляться от микропроцессорной техники.

Это требует анализа существующих конвейерных систем, путевых стрелок и систем адресования, теоретического и экспериментального обоснования возможности создания устройств, позволяющих осуществлять считывание адреса и переключение стрелок цепью распределительного конвейера; разработки для таких устройств инженерной методики расчета и проектирования, практического воплощения результатов исследований в опытно-промышленный вариант.

Работа состоит из четырех глав, общих выводов, списка использованных литературных источников, приложений,

В первой главе проведен литературный обзор по подвесным транспортным системам, устройствам,автоматического адресования, путевым стрелкам. Выявлены причины, затормаживающие широкое внедрение автоматизированных транспортных систем в остывочных и размораживающих камерах холодильника. Предложен способ адресования троллеев, позволяющий исключить индивидуальные приводы стрелок, а их переключение производить от цепи распределительного конвейера.

Вторая глава посвящена обоснованию геометрических параметров стрелки со считывателем адреса.

В третьей главе проведен анализ кинематики и динамики стрелки с помощью безразмерных параметров и оценка влияния различных факторов на силовые характеристики.

Четвертая глава посвящена экспериментальной проверке полученных аналитических зависимостей и описанию практической реализации результатов исследований.

В приложении приведены:

- блок-схемы и программы расчетов, выполненных на ЭВЦМ М 6000;

- акты приемки-сдачи подвесного распределительного конвейера с автоматическим адресованием троллеев;

- акт внедрения результатов НИР;

- копии авторских свидетельств и заявки на изобретения;

- основные конструкторские решения распределительного конвейера;

- таблицы результатов экспериментов;

- расчет эффективности внедрения подвесного распределительного конвейера с кулачковым считыванием адреса. 7

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Предложен упрощенный способ считывания адреса и переключения стрелок цепью подвесного конвейера.

2. С помощью математической модели доказана возможность создания устройства кулачкового считывания адреса и переключения стрелок, установлены параметры стрелки, при которых ее конструкция достигает наилучшей работоспособности.

3. На основе результатов теоретических исследований составлены номограммы для компоновки кулачковых считывателей и предложена Инженерная методика расчета и проектирования устройства адресования.

4. Для стрелок полосовых путей рекомендовано сочетание исходных параметров, исключающее заклинивание кулачкового считывателя.

5. На основе проведенных исследований и инженерной методики разработан, изготовлен, испытан и внедрен распределительный конвейер с устройством автоматического адресования.

6. Экономический эффект от внедрения на Семипалатинском мясоконсервном комбинате подвесного распределительного конвейера с переключением стрелок от цепи в камере размораживания емкостью 50 т составил 7380 рублей в год.

1. Анисимов В.М., Иванов К.А. Механизация погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ, Мясная индустрия, 1977, № 3, с.34-35.

2. Антонец И.В., Штернгарц Е.В. Применение магнитных носителейинформации на подвесных конвейерах. Механизация и автоматизация производства 1977, № 9, с.27-29.

3. Антонец И.В», Савинов Н.И. Устройства адресования штучныхгрузов в поточном производстве. Механизация и автоматизация производства, 1975, № 6, с.15-16.

4. Антонец И.В- Разработка бесконтактных систем автоматическогоадресования. В сб.: Поточно-транспортные системы с применением конвейерного транспорта и АСУ. ЛДНТП, 1977, с.53-57.

5. Антонец И.В- Определение рабочих зазоров устройств адресования подвесных конвейеров. Механизация и автоматизация производства, 1977, № 5, с.29-32.

6. Антонец И.В., Туравер М.А., Штернгерц Е.В. Определение закономерностей отклонения адресоносителей конвейеров. -Механизация и автоматизация производства, 1979, $ IX, с.27-28.

7. A.c. 512968 (СССР). Конвейер. /Аранович Л.В. идр. опубл.в Б.И. 1976» № 17.

8. A.c. 3II600 (СССР). Подвесной конвейер /Аранович Л.В. и др.- опубл. в Б.И., 1971, № 25.

9. A.c. 327I0I (СССР). Подвесная конвейерная система Долчин

10. А.И., Панин Г.Н. опубл. в Б.И., 1972, № 15.

11. A.c. 278545 (СССР). Подвесной толкающий конвейер. Долчин

12. А.И. и др. опубл. в Б.И. 1970, № 25.

13. A.c. 283031 (СССР). Подвесной грузотолкающий конвейер.

14. Долчин А.И. и др. опубл. в Б.И., 1970, № 30.

15. A.c. 298320 (СССР). Подвесной конвейер. /Алешин Д.И., Пелеев А.И. опубл. в Б.И. 1971, № II.

16. A.c. 241990 (СССР). Конвейерная система для накопления итранспортировки закрепленного на троллеях штучных грузов. /Быков В.И., Ванштейн Г.М., Иванов H.A. -опубл. в Б.И. 1969, JS 14.

17. A.c. 162037 (СССР). Подвесная конвейерная система для распределения по нескольким потокам и накопления закрепленного на троллеях штучного груза, например, туш животных в камерах холодильников /Аранович Л.В. опубл. в Б.И., 1964, № 8.

18. A.c. 587059 (СССР). Устройство для автоматического адресования объектов /Дуда А.И., Фрезоргер А.Д., Белых Г.П. опубл. в Б.Й., 1978, & I.

19. A.c. 686952 (СССР). Устройство для автоматического адресования объектов /Дуда А.И., Фрезоргер А.Д. опубл. в Б.И., 1979, £ 35.

20. A.c. 945007 (СССР). Конвейер для транспортировки троллеевс грузом /Колот Н.К., Бакман Е.Л., Дуда А.И. и др. -опубл. в Б.И., 1982, № 27.

21. A.c. 247853 (СССР). Подвесная конвейерная система для накопления и транспортировки закрепленного на троллеях штучного груза /Гурари Н.Г., Аранович Л.В., Лейте М.С. опубл. в Б.И., 1969, « 22.

22. A.c. 760918 (СССР). Переводная стрелка для подвесного толкающего конвейера /Гурари Н.Г., Бирлов Ю.Ф. опубл. в Б.И., 1980, В 33.

23. Дондаренко Г.К. и др. Системы адресования подвесных конвейеров. В сб.: Поточно-транспортные системы с применением конвейерного транспорта и АСУ. ЛДНТП, 1977, с.49-53.

24. Бондаренко Г.К. и др. Системы адресования подвесных конвейеров. В сб.: Поточно-транспортные системы с применением конвейерншго транспорта и АСУ. - ЛДНТП, 1977, с.49-53.

25. Буловский Л.В. Надежность приборов систем управления.

26. Л.: Машиностроение, 1975. 328 с.

27. Вайскоп Г.М., Ильинский Д.Н., Минарский Л.А. Комплекснаямеханизация и автоматизация транспортных работ в камерах охлаждения и замораживания мяса. Холодильная техника. 1972, № I.

28. Воронин М.И. Существующие системы управления НТК и их оценка. В сб.: Науч. трудов Л I, вып.З, М.: ВНЙИПТМаш, 1972, с.56-70.

29. Гипромясо. Альбом нормалей № 9 (вторая редакция). Элементыштамовых конвейеров. М., 1979.

30. Гипромясо. Нормали 770/7798. Стрелки поворотные типа С.П.для полосовых подвесных путей. М., 1980.

31. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалов Э.З. Численные методыанализа. М.: Наука, 1967. - 368 с.

32. Дружинин Г.В. Надежность систем автоматики. М.: Энергия,1967. 528 с.

33. Дуда А.И., Бакман Е.Л., Крементуло В.В. Автоматизация транспортировки и распределения туш в холодильниках. Мясная индустрия СССР, 1982, £ 4, с.27-28.

34. Дьячков В.К. Подвесные конвейеры. М.: Машиностроение,1976. 320 с.

35. Ерош И.Л., Скорописов Ю.И. Система автоматического адресования крупногабаритных деталей на подвесных конвейерах. В сб.: Поточно-транспортные системы с применением конвейерного транспорта и АСУ. ЛДКШ, 1977, с.53-55.

36. Ершов В.Д. О динамике тягового органа подвесного толкающегоконвейера. Мясная индустрия СССР, 1975, № I, с.34-37.

37. Ершов В.Д., Старовойтов В.К. Опыт эксплуатации конвейерноготранспорта. ЦНИЙТЭИ мясомолпрома. - Холодильная промышленность и транспорт. Обзорная информация. 1975, № 9.

38. Иванов К.А., Смирнов Г.А. Механизация погрузочно-разгрузочных транспортных и складских работ на мясокомбинатах. М.: Пищевая промышленность, 1980.

39. Ивашкин Ю.А., Михайловский Е.А., Федоров В.Л. Автоматизированная система качественного и количественного учета туш. Мясная индустрия СССР, 1969, $ 10, с.4-6.

40. Ивашов В.И., Тамбовцев И.М. Совершенствование техники и технологии размораживания мяса. Холодильная промышленность и транспорт. - М.: ЦНИИТЭИмясомолпром. 1980, с.24.

41. Исследование с целью механизации транспортных операций: дефростерах, морозилках, холодильниках, остывочных и осадочных камерах: Отчет /МТИММПа; руководитель темы- Ивашов В.И. ; инв. № Б45900.

42. Иоффе Ф.С., Ягужинский С.М. Комплексное исследование оборудования толкающих конвейеров, перегрузочных устройств и манипуляторов (роботов). В сб.: Науч.трудов № I М.: ВНИИПТМаш, 1980, с.32-43.

43. Кацнельсон М.У. и др. Тензометрия машин пищевых производств.- М.: Машиностроение, 1968. 215 с.

44. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970, - 104 с.

45. Колиниченко В.И., Виноградов А.И. Бесконтактная система адресования с ручной задачей в ПТК. В сб.: Механизация и автоматизация производства, 1981, № 8, с.13-14.

46. Колчин А.И., Панин Г.М. Подвесная конвейерная система длянакопления и транспортировки закрепленных на каретках штучных грузов. Экспресс-информация. Холодильная промышленность и транспорт. 1972, № 7, с.1-4.

47. Колчин А.И., Панин Г.М. Подвесная конвейерная система. Экспресс-информация. Холодильная промышленность и транспорт. 1973, & 4, с.1-2.

48. Колчин А.И., Панин Г.М. Подвесная конвейерная система.

49. ЦНИИТЭИмясомолпром. Холодильная промышленность и транспорт. 1977, № 4, с.1-2.

50. Куркин В.И. и др. Кулачково-роликовый механизм многопозиционных машин. М.: Машиностроение, 1975. - 174 с.

51. Левитский Н.И. Кулачковые механизмы. М.: Машиностроение,1964.

52. Макаров P.A. Тензометрия в машиностроении. М.: Машиностроение, 1975. 208 с.

53. Марголин В.А. Механизация и автоматизация внутризаводскоготранспорта на предприятиях пищевой промышленности. -М.: ЦИНТИпищепром, 1965, с.24.

54. Меклер А.Г. Средства автоматизации управления подъемнотранспортными машинами. В сб.: Науч.трудов № I, вып.З. - М.: ВНИШТМаш, 1972, с.З-Ю.

55. Меклер А.Г., Аскинази Р.Б., Грушко Е.Я. Автоматическое адресование грузов. В сб.: Науч. трудов № I, вып.З.-М.: ВНИШТМаш, 1972, с.З-Ю.

56. Меклер А.Г. Современные системы управления HTM. М.:

57. НИИИНФОРМТЯЖМаш, 1977. 37 с.

58. Механизация транспортных и погрузочно-разгрузочных операцийна предприятиях мясной промышленности. Обзорная информация, серия: Холодильная промышленность и транспорт, 1976, № 10.

59. Опенгейм Ш.Я. и др. Подвесные конвейеры. Экспресс-информация. Холодильная промышленность и транспорт. 1982, И.

60. Основные направления экономического и социального развития

61. СССР на I98I-I985 хт. и на период до 1990 г. М.: Политиздат, 1981.

62. Павленко В.Г., Гордеев О.И. Математические методы обработкиэкспериментальных данных. Пособие для инженеров, аспирантов и научных работников. Новосибирск, 1972. -137 с.

63. Панин Г.М. Создание и исследование тросового толкающего конвейера как элемента комплексной технологической системы мясокомбината. Автореферат. Л., 1974.

64. Пелеев А.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и дополн. - М.: Пищевая промышленность, 1971. - 520 с.

65. Подвесные конвейеры. Проект-каталог ЛПО, Конвейер. Львов:1. Облпожтграфиздат, 1980.

66. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник /Е.В.

67. Зиновьев, А.Л.Левин, М.М.Бородулин, А,В.Чичинадзе. -М.: Машиностроение, 1980. 208 с.

68. Попов H.H. Расчет и проектирование кулачковых механизмов.

69. М.: Машиностроение, 1980. 214 с.

70. Проектирование и эксплуатация подвесных толкающих конвейеров с автоматическим адресованием. /Под ред. Пертена Ю.А., Скорописова Ю.И. Л.: ДЦНТП, 1972.

71. Разработка и исследование распределительного конвейера савтоматическим адресованием троллеев в термокамерах с положительной температурой" Отчет / СТЙММПа; руководитель темы А.Й.Дуда ; инв. $ 0283.0059433. Семипалатинск, 1982. - 96 с.

72. Реферативная информация о законченных научно-исследовательских работах по разработке и внедрению АСУ в холодильной промышленности./ Под ред. Фрезоргера А.Д. -ПМО Центра НОТ. Казминпищепрома, Алма-Ата, 1971.

73. Рогов H.A. Автоматизация процесса адресного распределенияпри термической обработке колбасных изделий. Тезисы докладов 29-й научной конференции МТИММПа, 1971.

74. Рогов H.A. АСУ предприятий мясной промышленности. Теоретические основы проектирования. М.: Пищевая промышленность, 1974.

75. Рогова В.А. Система подвесных путей для транспортировки туши частей туш убойных животных. Зкпресс-информация. Холодильная промышленность транспорт, 1982, И, с.10.

76. Рогов H.A., Дорофеев ЕД. Автоматизация управления технологическими процессами, производствами и оборудованием с применением микроЭВМ: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1982. - 20 с.

77. Скорописов Ю.И., Воличевский И.О. Управление грузопотокамиконвейерного транспорта ПО "Кировский завод". В сб.: Поточно-транспортные системы с применением конвейерного транспорта и АСУ. ЛДИТП, 1977, с.9-13.

78. Старченко B.C., Кучеренко Ю.Я., Долгова О.й. Переводнаястрелка для подвесного толкающего конвейера. А. с. 269793. Б.И., 1970, № 15.

79. Трение, изнашивание и смазка. Справочник в 2-х кн. Книга I/ Под ред.И.В.Крагельского, В.В.Алисина. М.: Машиностроение, 1978. - 400 с.

80. Уткин А.П., Ким Ю.В.У Системы ПТК с автоматическим адресованием в автосборочном корпусе ЗИЛ. В сб.: Поточно-транспортные системы с применением конвейерного транспорта и АСУ. ЛДНТП, 1977.

81. Фрейцих И.Д. Устройства управления конвейеров с автоматическим адресованием. Серия механизации и автоматизации производственных процессов и установок. 1. Л.: Знание, 1972. 25 с.

82. Цвиян А.П. Подвесной реверсивный конвейер. ЦНИИТЭИмясомолпром. Холодильная промышленность и транспорт. Экспресс-информация. 1982, № 8, с.6-7.

83. Чумак И.Г. и др. Современные тенденции в проектировании имодернизации охлаждающих систем производственных холодильников мясокомбинатов. ЦНИИТЭИмясомолпром. Холодильная промышленность и транспорт. Обзорная информация. 1975, № 8.

84. Шрон В.З., Гольдберг Й.А. Передаточные устройства подвесныхтолкающих конвейеров. НИШНФОРМТЯЖаш 6-67-21. -М., 1967.

85. Штанговые конвейеры. Межотраслевая индустриализация. Информационный листок $ 18-72. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1972.

86. Шувалов В.Н. Машины-автоматы и поточные линии. Л.: Машиностроение, 1973. 544 с.

87. Юденич В.В. Лабораторные работы по теории механизмов и машин. М.: Высшая школа, 1962. - 288 с.

88. Ягужинский С.М. Системы автоматизированного адресования иконструированные схемы и область применения. Труды ВНИИПШаш, ч.Г, вып. 2(34). М.: ВНИИПТМаш, 1963, с.8-20.

89. Яблонский А.А. Курс теоретической механики. ч.2: Учебникдля вузов. 5-е изд., перераб. - М.: 430 с.

90. Pavey A.W. Is the linear motors potential being ignored?

91. Mechanical handling, September, 1971.

92. Paul Martin Funison, Union City, Calif. Safety means fortrolley switches. United States Patent 3,839,966.

93. Patented Oct. 8, 1974. 92. Peschke Carl, Detroit, Mish. Overhead trolley conveger.

94. Метод PyHxtí/TQ, Омиешиеу.I