Введение к работе
Актуальность тевд. Опираясь на опыт социалистического строительства, достижения советской экономики и научную разработку стратегии КПСС на перспективу, руководство страны определило основные направления экономического и социального развития СССР на I986-ISSO г.г. и на период до 2000 года. В качестве главного ричага интенсификации народного хозяйства рассматривается кардинальное ускорение научно-технического прогресса. Особо подчеркивается направление повышения эффективности и качества готовой продукции при экономии и рациональном использовании сырьевых, топливно-энергетических и других материальных ресурсов.
Современный уровень развития целлюлозно-бумажной промышленности (І1ВІГ) требует создания и освоения совершенного оборудования, предназначенного для интенсификации отдельных этапов технологических процессов.. Поставлена задача коренной перестройки промышленности на базе научно-технических достижений, автомати- „ зации производства, робототехническах систем и на этой основе построение гибких автоматизированных производств. Такие преобразования иеобходнш и для производства штучной продукции ЦБП, отличающегося достаточно большой удельной затратой ручного труда и массовостью производимой продукции.
Одним из примеров трудоемкого производственного процесса является формирование бобин бумаги. На линиях производства бобиа на отечественных предприятиях занято однообразными утомительными операциями значительное количество рабочих. Однако выполняешэ ими операции могут быть осуществлены автоматизированными устройствами и комплексами.
Учитывая значительные финансовые затраты, а также расходы бумаги и картона да производство, картонных гильз, которые после использования рулонов, как правило, ликвидируются, необходимо решение проблемы безгильзовой транспортировки рулонов и создания съемных устройств, заменяющих картонные гильзы.
.Особенностью исторически сложившихся производственных процессов с применением труда человека является использование его цеограниченных информационно-мыслительных и двигательных функций. Поэтому при постановке задач автоматизации производства возникает необходимость научного и инженерного анализа и усовершенствования технологических процессов в напразлеаии их максимально возиэмюгв
упрощения, разработки нового и усовершенствования традиционного оборудования и систем управления действием такого оборудования. Сложность и многооперационность процесса формирования бобин бумаги или картона с применением значительной доли ручного труда является основанием для выполнения исследований по усовершенствованию и автоматизации трудоемких операций.
Актуальной и экономически выгодной является и разработка съемного намоточного устройства.
Работа выполнена в соответствии с Координационным планом Минлеспрома научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ на 1986-1990 г.г. по созданию нового и модернизации действующего оборудования для технического перевооружения предприятий, вырабатывающих конденсаторные бумаги.
Перечисленная тематика предусмотрена позицией 1.11.1.8 Координационного плана научно-исследовательских работ по проблеме "Теория машин и систем машин на 1986-1990 г.г. Академии наук СССР" - "Разработка методов исследования, проектирования и внедрения автоматических линий для изготовления штучных изделий целлюлозно-бумажного производства".
Цель работы.
-
Теоретическое обоснование повышения эффективности формирования бобинной продукции за счет применения отдельных автоматизированных узлов.
-
Обоснование выбора конструктивного решения и расчета оптимальных параметров съемных устройств для намотки и транспортировки рулонных материалов.
Научная новизна. Разработана принципиальная схема и методика проектирования встроенного манипулятора-рулононосителя. Разработана принципиальная схема механизации процесса монтажа и демонтажа намоточных валиков без снятия с бобинорезательного станка (ЕРС).
Разработана принципиальная схема и методика аналитического синтеза с применением векторного исчисления шестизвенного механизма встроенного манипулятора для подачи комплекта гильз в ЕРС.
Разработана Конструктивная схема и методика проектирования съемного намоточного устрбйства, защищенного авторским свидетельством.
Разработана постановка и математическая модель определения параметров движения Л профиля гравитационного конвейера для наискорейшего перемещения качением тел вращения на заданное рассто-
яние с ограниченной конечной скоростью, а также упрощенная постановка этой задачи.
Разработана методика определения параметров движения и принципиальной схемы составного гравитационного конвейера при условиях! сформулированных для вариационной задачи качения тел вращения. Экспериментально подтверждена правильность такой методики.
Разработана установка для экспериментального определения ко- . эффициента трения качения бобин по различный основаниям. Выполне- . но определение этих коэффициентов.
Практическая ценность. На основе полученных теоретических результатов и их экспериментальной проверки:
разработаны принципиальные и конструктивные схемы, предложены методики расчета ыанипулятора-рулонанооителя, устройства для монтажа и демонтажа намоточных валиков, манипулятора для подачи гильз в зону намотки бобин;
реализован с помощью ЗВіі алгоритм оптимального раскроя по ширине бумажного полотна при резке на БРС;
предложена методика расчета во оптимальным критериям съемного намоточного устройства, защищенного авторским свидетельством на изобретение.
Реализация работы в промышленности. Результаты работы используются в практике Україшского Научно-производственного объединения бумажной промышленности.
Апробация работы. По результатам работы сделаны сообщения, получившие положительную оценку на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников ДТИ Ц5П, 1986-1969 г.г., секции.научно-технического совета объединения УКРШЮбуыпроы.
Публикация работы. По' материалам диссертации опубликовано четыре статьи и получено-авторское свидетельство на изобретение.
Объем работы. Диссертационная работа представлена на 160 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка.
Структура работы. Диссертация состоит из введения,-четырех глав, выводов и библиографии, содержащей 92 наименования, приложе- . ния.
Автор защищает:
I. Разработанные принципиальные схзмы и методики расчета элементов, исключающих применение ручного груда и дающих возыоь-
ность автоматизировать отдельные операции на БРС.
-
Математическую модель гравитационного конвейера для перемещения рулонных материалов.
-
Конструктивну!) схему, теорию и методику расчета съемного намоточного устройства, дающего возмояшость обеспечить безгильзовую транспортировку рулонов бумаги.