Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Конструкторы

Роботизация технологических процессов сборки и монтажа радиоэлектронной аппаратуры

Промышленным роботом называется программируемая автома­тическая машина, применяемая в технологическом процессе для выполнения двигательных функций, свойственных функциям че­ловека при перемещении предметов производства.

Отличительным признаком промышленного робота от различ­ных механизмов является наличие одного или нескольких мани­пуляторов.

Манипулятор представляет собой многозвенный механизм, ос­нащенный приводами и рабочим органом (устройством захва­та), с помощью которого осуществляется захват детали и ее пере­мещение от одного рабочего места к другому. Манипулятор может иметь от трех до девяти степеней подвижности, что в значитель­ной степени определяет технические возможности промышлен­ного робота.

Число степеней подвижности — это совокупность числа степе­ней свободы кинематической цепи манипулятора промышленно­го робота относительно базовой системы координат и числа сте­пеней свободы устройства передвижения.

Степень подвижности может быть переносной и ориентирую­щей.

Переносная степень подвижности используется при перемеще­нии рабочего органа в рабочей зоне, а ориентирующая — при ори­ентировании рабочего органа в рабочей зоне относительно базо­вой системы координат.

Пространство, в котором может находиться рабочий орган манипулятора промышленного робота при неподвижном положе­нии устройства передвижения, называется рабочей зоной. У совре­менных роботов она составляет от 1,0 до Юм3.

Для перемещения манипулятора и его основания применяет­ся привод, который может быть гидравлическим, пневматичес­ким и электрическим. К достоинствам гидропривода отно­сятся плавное регулирование скорости, быстродействие и высо­кая точность отработки заданного движения, а к недостаткам — зависимость характеристик привода от температуры рабочей жидкости, относительно высокая стоимость привода и сложность эксплуатации.

Кроме того, широко применяются пневмоприводы, до­стоинствами которых являются простота конструкции, низкая сто­имость и возможность работы в местах с повышенными требова­ниями к пожарной безопасности. К недостаткам пневмопривода можно отнести необходимость использования дополнительного оборудования для достижения плавности и точности движения манипулятора.

В последнее время находит все более широкое применение электропривод, отличающийся простотой подвода электри­ческой энергии, высокой надежностью и большим ресурсом ра­боты.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Конструктивно промышленный робот состоит из следующих основных частей (рис. 5.1): управляющего устройства /, устрой­ства передвижения 2, манипулятора 3, измерительного устрой

ства и устройства внешних связей 4, которые размещены в основании робота. Манипулятор и устройство передвижения представляют собой объект управления для управляю­щего устройства.

В управляющее устройство вхо­дят пульт управления ПУ, запоми­нающее устройство ЗУ, вычисли­тельное устройство ВУ и блок уп­равления приводами БУП. С помо­щью ПУ осуществляются ввод и контроль задания. ЗУ предназначе­но для храненения программы ра­боты и другой информации, ВУ — для реализации алгоритма управле­ния роботом, а БУП — для управ­ления приводами манипулятора и устройства передвижения. Управля­ющее устройство может быть рас­положено отдельно от самого робота или встроено в его корпус.

Составление упорядоченной последовательности действий ро­бота (программы) для его системы управления начинается при первом выполнении роботом нового цикла движений. Введение про­граммы осуществляется с помощью электронного устройства, уп­равляющего приводами манипулятора, или ручного управления ма­нипулятором по всему пути его перемещения. Запоминающее уст­ройство системы управления фиксирует все движения робота, край­ние и промежуточные положения рабочих органов манипулятора, после чего робот автоматически воспроизводит записанную про­грамму необходимое число раз.

Промышленные роботы имеют два режима работы:

1) программирования, при котором в ЗУ заносится программа функционирования робота;

2) выполнения технологической операции.
Применение промышленных роботов в ГПК позволяет:
резко повысить производительность труда;
сократить численность работающих;

повысить коэффициент использования обрабатывающего обо­рудования за счет устранения потерь времени по организацион­но-техническим причинам;

улучшить условия труда;

обеспечить безопасность труда;

повысить качество продукции путем стабилизации параметров технологического процесса;

обеспечить гибкость производственного процесса.

При осуществлении монтажно-сборочных и отрабатывающих процессов с помощью робота выполняются следующие операции:

загрузка — выгрузка деталей (заготовок) из ориентирующей тары, магазина-накопителя;

установка — снятие детали (заготовки) непосредственно с тех­нологического оборудования (линии, станка и т.д.);

транспортирование между магазином-накопителем и обраба­тывающим оборудованием;

транспортирование между магазином-накопителем и автома­тизированным складом;

смена инструмента в процессе обработки;

смена инструмента до и после выполнения операции.

Необходимость применения роботов и сфера их работы опре­деляются с учетом специфики производства (вредные условия тру­да, обработка специальных материалов и др.), характера переме­щения деталей (непрерывный, прерывный), цикличности опера­ций технологического процесса, характеристик стружки и мето­дов ее удаления, состава основного и вспомогательного оборудо­вания, организации межстаночного транспортирования и др.

Возможность использования роботов при механической обра­ботке определяется:

1) однородностью формы и расположения базовых поверхностей детали для ориентирования и захвата роботом;

2) технологичностью конструкции деталей, которая прежде всего обеспечивает возможность ориентирования детали в каждой исходной позиции для ее захвата роботом, а также наличием ба­зовых поверхностей для ее надежного удержания охватом при транспортировании на протяжении всего технологического про­цесса (с учетом изменения размеров);

3) обеспечением надежности захвата, транспортирования и удержания деталей охватом;

4) наличием базовых поверхностей деталей, позволяющих транспортировать и складировать их в ориентированном положении;

5) возможностью свободного доступа в зону обслуживания для
осуществления ремонта и технического обслуживания.

Оптимальным решением по использованию степеней подвижности робота является модульная конструкция роботов.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка В качестве примера рассмотрим линию подготовки электрорадиоэлементов к монтажу, состоящую из пяти модулей (рис. 5.2): модуля управления 1, робота перемещения кассет 2, модуля 3 флюсования и лужения выводов ЭРЭ, манипулятора 4 и формовочной машинки 5.

Линия работает следующим образом. В каждую транспортную кассету 8 устанавливается определенное количество ЭРЭ с осевы­ми проволочными выводами. Оператор устанавливает кассеты на

транспортную линию, которая перемещает их по направлению к модулю флюсования и лужения.Дойдя до конца линии 7, кассета останавливается. Робот перемещения кассет 2 захватывает кассету с помощью схвата 9 и разворачивает ее на 90°. После этого манипулятор 10 перемещает кассету к ванне флюсования а. Схват 9 с кассетой останавливается точно над ванной флюсования, после чего быстро опускается вниз, флюсуя выводы ЭРЭ сначала с одной стороны, а потом — с дру­гой. Затем манипулятор с кассетой перемещается к волне припоя б и после короткой остановки опускается вниз, погружая выводы ЭРЭ в припой. Далее производятся подъем кассеты, очередной поворот ее, но уже на 180°, и вновь лужение выводов ЭРЭ. После лужения всех выводов манипулятор 10 ставит кассету на транс­портную линию, и кассета начинает двигаться к манипулятору 4. Дойдя до него, кассета останавливается, а манипулятор 4 начина­ет быстро извлекать ЭРЭ из кассеты, перемещать их и устанавли­вать на рабочие части формовочной машинки 5, которая производит формовку выводов ЭРЭ. Отформованные ЭРЭ падают в магазин-на­копитель. Производительность линии составляет примерно 1600 шт. ЭРЭ в час. Работа линии осуществляется с помощью устройства управления, раз­мещенного в модуле управления 1. Линия может работать как в ручном, так и в автоматическом режимах.

Для автоматизации штамповочных процессов при изготовлении деталей в серийном производстве используется роботизированная штамповочная линия. В состав линии (рис. 5.3) вхо­дят пресс КД2118А, специальный пневмопресс с пневмоцилиндром ПЦВС-200, манипулятор МП-9С с двумя вакуумными схватами, систе­ма управления ЭЦПУ-6030 с модернизированным пневмокана-лом и электрошкаф.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Линия работает следующим образом. Вырубленные заготовки вручную стапелируются на специальной оправке в пакеты, кото­рые затем подвергаются технологической осевой осадке и обжа­тию на пневмопрессе. Подготовленные к работе пакеты устанав­ливают в приемное кассетно-магазинное устройство линии и по­мещают в зону действия схвата манипулятора, который перено­сит заготовки в рабочую зону штампа первой гибки.

Далее на холостом ходу жесткие вакуумные схваты манипуляторов переносят предварительно отштампованные заготовки в рабочую зону штампа второй гибки, которая осуществляется на специальных пневмопрессах. Готовые детали удаляются из рабочей зоны пневмосдувом. Контроль положения заготовок осуществля­ется датчиками. Линия работает в устойчивом технологическом режиме.

§

Основные понятия и определения гибких производственных систем (ГПС) определяются ГОСТ 26 228—84.

Гибкий производственный модуль (ГПМ) — гибкая производ­ственная система, представляющая собой единицу технологичес­кого оборудования, оснащенная автоматизированным устройством программного управления и средствами автоматизации техноло­гического процесса, автономно функционирующая, осуществляющая многократные циклы и имеющая возможность встраивания в систему более высокого уровня.

Гибкая автоматизированная линия (ГАЛ) — гибкая производ­ственная система, состоящая из нескольких гибких производствен­ных модулей, объединенных автоматизированной системой уп­равления, в которой технологическое оборудование расположено в принятой последовательности технологических операций.

Гибкий производственный комплекс (ГПК) — гибкая производ­ственная система, состоящая из нескольких гибких производствен­ных модулей, объединенных автоматизированной транспортной системой, автономно функционирующей в течение заданного интервала времени, и имеющая возможность встраивания в сис­тему более высокой степени автоматизации.

Гибкие производственные системы лежат в основе следующих форм организации технологических процессов: автоматических линий, поточных линий различного вида и серийных участков.

Отличие всех форм организации производственных процессов на базе ГПС состоит в более высоких уровне автоматизации и сте­пени гибкости.

Для автоматических линий на базе станков с ЧПУ характерна воз­можность обработки групп деталей за счет гибкости технологического оборудования при автоматизации основных и обслуживающих опера­ций, а также операций управления производственным процессом.

Поточные линии, главным образом групповые, обладая всеми признаками поточного производства, имеют высокий уровень авто­матизации основных, обслуживающих и управленческих операций.

Серийные участки могут иметь различную степень автоматиза­ции и укрупненно могут быть разделены на автоматизированные и комплексно-автоматизированные участки.

Гибкость систем заключается:

а) в быстрой переналадке производства на выпуск новых из­делий;

б) в возможности быстрой перестройки производственного процесса при изменении объема выпуска изделий и при замене одного выпускаемого изделия на другое;

в) в применении микропроцессорной техники, позволяющей оперативно управлять производственным процессом.

Степень гибкости систем определяется в каждом конкретном случае в зависимости от типа и конструктивно-технологических характеристик (параметров) изделий, а также технических харак­теристик оборудования.

Основой построения ГПК служит принцип модульности, в соответствии с которым ГПК компонуется из отдельных типовых технологических модулей различного типа и назначения. Техно­логические модули ГПК разрабатываются с таким расчетом, что­бы они могли использоваться как автономно, так и в составе ГПК.

Автоматизация основных и вспомогательных операций в этом слу­чае осуществляется за счет использования быстропереналаживае-мого оборудования с программным управлением и робототехнологических комплексов (РТК) — типовых модулей ГПК.

Технологические модули создаются на базе высокопроизводительного, специализированного технологического оборудования и технологической оснастки.

Как правило, типовой ГПК, предназначенный для сборки и монтажа печатных узлов, может включать в себя следующие тех­нологические модули:

подготовки дискретных ЭРЭ;

подготовки ИС;

программируемой сборки печатных плат с ЭРЭ и ИС;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка программируемой сборки печатных плат с ИС;

пайки (установка пайки волной припоя) электромонтажных соединений;

сборки и пайки ИС;

промывки печатных узлов;

контроля печатных узлов;

влагозащиты печатных узлов.

Применение ГПК в мелкосерийном и серийном производстве уже сейчас позволяет повысить производительность труда при сборке печатных узлов в 10… 12 раз, высвободить значительное число мон­тажников, повысить коэффициент загрузки оборудования.

В качестве примера на рис. 5.4 представлен гибкий производ­ственный комплекс для сборки электронных узлов (субблоков), в состав которого входят семь установок для программированной сборки печатных узлов, установка для пайки волной припоя, транс­портная линия, а также установки для промывки и сушки печат­ных узлов.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Установка для программированной сборки (рис. 5.5) предназ­начена для точной установки навесных электрорадиоэлементов и интегральных микросхем по заданной программе с применением метода световой индикации мест постановки ЭРЭ на плате. Уста­новка осуществляет автоматическую подачу ячейки с ЭРЭ под мон­тажное окно или световую индикацию номера кассеты с ИС, а также дает информацию о варианте постановки ЭРЭ на плату. Производительность установки ЭРЭ или ИС на плату составляет 500…600 шт. в час. Количество внутренних ячеек с ЭРЭ (тары) — около 60 шт., количество внешних ячеек с ИС — около 10 шт. Система управления уста­новкой — микропроцессор­ная.

Установка работает следу­ющим образом. Сборщик ус­танавливает кассету с печат­ной платой на столешнице / и нажимает кнопку. Соглас­но заданной программе в монтажном окне столешни­цы немедленно появляется ячейка (тара) 7 с нужным ЭРЭ. Сборщик берет один ЭРЭ и устанавливает его на плату в то место, которое от­мечено световым лучом, па­дающим сверху из проекционно-оптической трубы 3. Затем сборщик снова нажи­мает кнопку, при этом луч перемещается на другое ме­сто платы, а в монтажном окне появляется ячейка с другим ЭРЭ. Программа вы­вода луча на плату составле­на таким образом, что каж­дый раз луч точно останав­ливается между двумя отвер­стиями на плате, в которые и вводятся сборщиком выводные концы ЭРЭ. В случае, когда в монтажном окне не появля­ется ячейка с ЭРЭ, включается звуковая сигнализация и одно­временно загорается лампочка на кассете, в которой находится ИС, подлежащая установке на плату. Сборщик извлекает ИС из кассеты и устанавливает ее на плату в то место, куда направлен световой луч.

После того как все ЭРЭ установлены на плате, сборщик сни­мает кассету с платой и устанавливает ее на транспортную систе­му ГПК, по которой она сначала поступает на установку для пай­ки волной припоя, где запаиваются все электромонтажные со­единения, а затем на установки для промывки и сушки.

Установка для пайки волной припоя (рис. 5.6) состоит из сле­дующих основных узлов: транспортера, кассеты, устройства по­догрева, устройства для пайки, флюсователя, пульта управления. Скорость транспортера регулируется тиристорным устройством. Аг­регат подогрева печатных плат состоит из секции конвекционной сушки с горячим воздухом и секции радиационного подогрева. Количество воздуха и температура нагрева автоматически регули­руются и контролируются милливольтметром. Пульт управления установки размещен в удобном для оператора месте и имеет соот­ветствующие надписи и символы.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

При эксплуатации установки ее необходимо подключать к сети сжатого воздуха давлением 390 кПа и к системе вытяжной венти­ляции производительностью не менее 1200 м3/ч. Установка рабо­тает следующим образом.

Печатная плата, вставленная в кассету, перемещается по транс­портной системе, последовательно проходя через пенящийся флюс, нагреватели и волну припоя. Перед работой жидкий флюс самотеком поступает в ванну для флюсования с подвешенного бачка. Сжатый воздух, проходя через влагоотделитель, регулятор давления и диффузный элемент, проникает во флюс и создает напор жидкой пены. Пена проходит вверх между прижимными щетками, образуя пенную волну.

После флюсования печатная плата проходит над нагревате­лем, где происходит активация флюса, способствующая интен­сивному удалению оксидных пленок с поверхности платы и пре­дотвращению дальнейшего окисления. Одновременно произво­дятся удаление остатков растворителя флюса, подсушка платы и предварительный нагрев, что предотвращает возможность теп­лового удара во время процесса пайки. После предварительного нагрева печатные платы в кассете проходят через волну припоя. Зеркало припоя покрыто слоем защитной жидкости (масло ВМ), предохраняющей припой от окисления. Обслуживается установ­ка одним человеком. После пайки печатный узел поступает на промывку, сушку и далее на лакировку для покрытия узла вла­гозащитным лаком.

Необходимо отметить, что скорость транспортной системы, связывающей все установки в гибкий производственный комп­лекс, всегда равна скорости транспортера установки для пайки волной припоя, скорость которой, в свою очередь, устанавлива­ется в зависимости от времени пайки самых термочувствительных ЭРЭ, входящих в паяемый субблок.

§

В последнее время микропроцессорное управление широко ис­пользуется в области автоматизации технологических процессов изготовления электрорадиоэлементов, для управления техноло­гическими операциями (например, термообработкой, нанесени­ем защитных покрытий), а также технологическими установками и др. По сравнению с существующими регуляторами микропро­цессорные системы обладают компактностью и надежностью, а также лучшими точностью и гибкостью.

Основой микропроцессорной системы является программно-управляемое устройство, осуществляющее прием, обработку и вы­дачу цифровой информации и построенное на одной или нескольких микросхемах. Такое управляемое устройство называется микропроцессором(рис. 5.7).

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка При управлении технологичес­ким оборудованием в системе про­граммного управления реализуются следующие функции:

загрузка программы обработки детали;

корректировка и хранение программы обработки деталей;

подготовка данных для вывода на технологическое оборудование;

1) вывод определенной части информации на технологическое оборудование по мере обработки;

2) анализ состояния технологического оборудования и фор­мирование соответствующих признаков;

3) контроль и учет состояния органов управления, а также управление режимом работы технологического оборудования.

Техническая реализация микропроцессорной системы управ­ления показана в виде схемы на рис. 5.8.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Система включает в себя:

измерительный комплекс — датчики режима работы оборудо­вания;

преобразователь, преобразующий непрерывные сигналы с вы­ходов датчиков;

микропроцессор, формирующий управляющую последователь­ность;

исполнительное устройство (электромеханизмы и т.п.);

пульт управления и дисплей.

В качестве примера рассмотрим, как осуществляется работа на­моточного станка для изготовления катушек индуктивности с встро­енной микропроцессорной системой управления. Известно, что при намотке катушек натяжение проволоки является одним из основных технологических факторов, определяющих скоростные режимы ра­боты намоточного станка, электрические параметры обмотки, а также качество укладки витков. Большое значение имеет выдерживание оптимального натяжения в течение всего процесса наматывания.

Усилие натяжения Ри зависит от скорости вращения шпинделя станка (каркаса катушки) уш и связанного с ним углового ускоре­ния каркаса 8, а также от работы натяжного устройства (силы трения 7vp) и скорости вращения катушки, отдающей проволоку (ускорения линейного перемещения провода со).

Задача микропроцессорной системы управления работой на­моточного станка, схема которой приведена на рис. 5.9, заключа­ется в основном в поддержании оптимального усилия натяжения проволоки Рн.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Проволока, сматываемая с подающей катушки 1, проходит через систему промежуточных роликов и входит в устройство натяжения 2. Это устройство может регулировать натяжение прово­локи в пределах 2… 5 Н. Каркас катушки }, закрепленной на шпинделе, вращается на валу редуктора 4. Управление работой станка осуществляется следующим образом. При нарушении режима ра­боты станка сигналы с датчиков, электрически связанных с элек­тродвигателями Д1 и Д2, а также с датчика устройства натяжения проволоки подаются в блок-преобразователь и далее — в микро­процессор. Из микропроцессора, в котором предварительно была заложена оптимальная программа режима работы станка, выхо­дящие сигналы управления подаются на исполнительные устрой­ства — электродвигатели Д1 и Д2, а также на электронный блок, регулирующий работу натяжного устройства. Микропроцессор постоянно контролирует основные параметры работы намоточ­ного станка. При малейшем сбое одного из параметров микропро­цессор моментально вносит поправку в работу намоточного стан­ка. Поправка рассчитывается на основе заложенной в микропро­цессор программы и входящих сигналов от датчиков.

§

Система автоматизированного проектирования технологичес­ких процессов сборки электронных блоков на платах с печатным монтажом (САПР ТПС) включает в себя технологическое, про­граммное и аппаратурное обеспечение.

Эта система является одной из подсистем технологической подготовки производства (ТПП) и предназначена для автомати­зированного проектирования маршрутных и операционных тех­нологических процессов сборки электронных узлов, для проведе­ния расчетов и составления ведомостей трудоемкости изготовления изделий и потребностей в основных и вспомогательных материалах.

Технологическое обеспечение САПР ТПС включает в себя:

1) классификаторы кодированного описания технологом технологических характеристик сборочных чертежей;

2) описание базовых технологических процессов сборки, отражающих освоенные на предприятии методы и средства выполнения отдельных технологических операций.

Описание базовых технологических процессов, исходные (рас­четные) нормативы времени и расхода основных и вспомогатель­ных материалов являются постоянной информацией, хранимой в памяти ПК.

Программное обеспечение базируется на алгоритмическом язы­ке и включает в себя специальные программы для решения вышеуказанных задач. Решение задач осуществляется в режиме диалога «технолог — ПК».

В основе технологического обеспечения САПР ТПС лежит классификационно-опознавательная карта (КОК), предназначенная для кодированного описания технологом сборочного чертежа и оценки технологичности конструкции новых изделий.

Последовательность расположения конструктивных элементов и вариант их сборки на плате соответствуют рекомендуемой (ос­военной на предприятии) сборке узла. Каждому установленному варианту сборки (операции) присвоен код.

Классификационно-опознавательная карта устанавливает состав типовых конструктивных элементов, конструкций электронных бло­ков и возможные методы их сборки по следующим этапам:

1) подготовка деталей, сборочных единиц и основных материалов к сборке;

2) сборка печатной платы с деталями;

3) сборка печатной платы с электрорадиоэлементами;

4) промывка платы после сборки и электромонтажа;

5) контроль собранной платы с электрорадиоэлементами;

6) регулировка и окончательная сборка платы;

7) влагозащита платы;

8) испытание собранных плат;

9) ремонт.

В состав технологического обеспечения САПР ТПС входят так­же таблицы с перечнем электрорадиоэлементов и таблицы с ука­занием технологических режимов монтажа электрорадиоэлемен­тов, разработанные в соответствии с требованиями технических условий на эти электрорадиоэлементы (температура пайки, вре­мя пайки и др.). Перечень электрорадиоэлементов используется для кодированного обозначения технологом типов и номиналов ЭРЭ при проектировании процесса сборки. Кроме того, в отдель­ную таблицу сведены закодированные данные по трудоемкости сборки и потребностям (нормы расхода) в основных (флюс, при­пой) и вспомогательных материалах.

Автоматизированное проектирование технологического процес­са сборки электронных узлов производится в такой последова­тельности:

1) кодированное описание сборочного чертежа;

2) распечатка маршрутно-операционных карт сборки (МК/ОК);

3) распечатка таблиц режимов монтажа ЭРЭ;

4) расчет и распечатка ведомостей трудоемкости;

5) расчет и распечатка ведомостей потребностей в материалах.
Кодированное описание сборочного чертежа осуществляется

технологом путем сравнения типовых конструктивных элементов, содержащихся в КОК, с конструктивными элементами, указан­ными в сборочном чертеже. При этом на основе спецификации сборочного чертежа составляется ведомость кодирования. При со­ставлении кодированного описания сборочного чертежа технолог использует также таблицы с закодированным перечнем ЭРЭ и за­кодированными режимами монтажа ЭРЭ.

После составления кодировочной ведомости технолог (опера­тор) производит распечатку маршрутно-операционных техноло­гических карт сборки, которая осуществляется в два этапа.

На первом этапе (диалог технолога с ПК) технолог вводит в ПК данные кодирования сборочного чертежа. Результаты диалога распечатываются для последующей проверки результатов проек­тирования.

На втором этапе происходит распечатка маршрутно-операци­онных технологических карт (МК/ОК) на ПК. Кроме того, при этом осуществляется распечатка режимов монтажа ЭРЭ и данных по трудоемкости сборки, а также по потребностям в основных и вспомогательных материалах.

После получения комплекта распечаток МК/ОК технолог-сборщик переходит к выполнению следующей работы. В каждый ком­плект МК/ОК он вписывает номер субблока (печатного узла), код изделия, код и наименование применяемой оснастки, при­способлений и оборудования (в каждом случае они могут быть разные) и, присвоив им литеру (номер), передает в сборочный цех для работы.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определение промышленного робота.

2. Что называется рабочей зоной промышленного робота?

3. Какие типы приводов применяются при роботизации технологических процессов сборки и монтажа?

4. Дайте определение гибкого производственного модуля.

5. От чего зависит гибкость автоматизированной системы?

6. Перечислите основные технологические модули, входящие в гибкий производственный комплекс.

7. Что является основой микропроцессорной системы управления?

8. Что включает в себя технологическое обеспечение САПР ТПС?

§

Электрический монтаж изделия, законченный полностью или частично (в зависимости от конструктивных и технологических особенностей), подвергают техническому контролю по показате­лям, определяющим эксплуатационную надежность и внешний вид изделия.

Качество монтажа проверяется на основании технологичес­ких карт контроля или описания контрольных операций в тех­нологических картах монтажа, технических условий на монтаж прибора, а также электрокалибровочных карт сопротивлений и образцов.

Контроль монтажа проводится после таких операций, как под­готовка проводов, кабелей и выводов, заготовка жгутов, монтаж блоков и прибора в целом.

При внешнем осмотре заготовленных проводов и кабелей про­веряются марка, сечение, длина, способ и качество заделки кон­цов, маркировка, а также отсутствие надрезов жил и качество их лужения, отсутствие повреждений и загрязнений изоляции.

Размеры проверяются путем сравнения их с размерами образ­цов или посредством специальных калибров (мерок), линейки, рулетки с делениями.

Внешним осмотром и путем сравнения с образцами проверя­ют тип, номинальное значение, маркировку, длину, форму изги­ба и качество лужения выводов, кроме того, визуально проверя­ется отсутствие царапин, сколов, трещин корпуса и повреждений надписей, резких изгибов и надломов выводов навесных элемен­тов, подготовленных к монтажу.

Раскладка проводов, аккуратность, плотность и правильность вязки ниткой заготовленных жгутов также проверяются внешним осмотром.

Механическая прочность соединений проверяется посредством осторожного и легкого натягивания пинцетом, на губки которого надеты поливинилхлоридные трубки, провода или вывода эле­мента в направлении его продольной оси.

При проверке монтажных соединений необходимо соблюдать следующие правила.

1. Все соединения должны быть выполнены с предварительным (перед пайкой) механическим закреплением подключаемых концов на контактных лепестках.

2. Пайка должна быть «скелетной» (т. е. под припоем должен быть виден контур подключенного конца), сквозной и двусторонней; щели и промежутки между подключенными концами и лепестком должны быть заполнены припоем, место спая — без пор, трещин, вздутий, наплывов и остатков флюса и должно иметь блестящую поверхность.

3. Изоляция проводов и заделка ее концов не должны иметь повреждений; оплавление поливинилхлоридных трубок на пере­мычках из неизолированного провода не допускается.

4. Стеклянные выводные изоляторы герметизированных деталей не должны иметь трещин, кроме того, не допускается нару­шение соединений контактных лепестков с выводными стержнями таких деталей.

5. Выводы резисторов и других элементов в схеме должны быть закреплены на контактных лепестках без натяжения (т.е. с небольшим изгибом).

6. Монтаж должен быть очищен от брызг припоя, остатков флюса и отходов монтажных материалов.

7. Монтажные провода должны быть аккуратно выправлены и уложены на шасси.

8. Правильность монтажа перемычек, одиночных проводов, на­весных элементов и маркированных проводов жгутов проверяется внешним осмотром. В случае нарушения или отсутствия маркировки проводов либо возникновения сомнения в правильности подключе­ния обоих концов провода производится контроль пробником.

9. Смонтированные навесные элементы проверяются внешним осмотром путем сравнения с образцами, а в особо оговоренных случаях — омметром или измерителем емкости.

10. Правильность монтажа межблочных кабелей проверяется с помощью полуавтоматической установки или поочередным под­ключением щупа пробника к контактам кабеля.

11. Правильность монтажа блоков контролируется посредством полуавтоматической установки или поочередной проверкой омметром всех электрических цепей.

Внимание!Все контрольные операции необходимо выполнять тщательно, аккуратно и осторожно во избежание ухудшения ка­чества монтажа (т.е. нарушения расположения его элементов, уменьшения зазора между неизолированными частями монтажа или соединения их друг с другом).

Пайки хорошего качества помечают цветным прозрачным ца­понлаком, который наносится на место спая в виде небольшого аккуратного мазка специальной трубкой (типа чертежной) или мягкой кисточкой № 3.

Места пайки выводов навесных элементов, которые подбирают при регулировке прибора, помечают цапонлаком только после их вторичной проверки после окончания регулировки прибора, ме­ханического закрепления и перепайки выводов. После проверки качества пайки на контактах разъемов на места паек надвигают поливинилхлоридные трубки до упора в колодку разъема.

При обнаружении дефектов в монтаже заполняется дефектная ведомость и изделие передается для исправления мастеру соответ­ствующего производственного участка цеха.

Химический состав каждой партии припоя также подвергается проверке и должен соответствовать ГОСТу.

Качество каждой партии флюса проверяют на рабочем месте в процессе пайки. Флюс должен обеспечивать равномерное и проч­ное соединение припоя с основным металлом, быть бескислот­ным и не содержать посторонних примесей.

У всех элементов и блоков, поступающих из других цехов, про­водится контроль качества подготовки поверхности контактов под пайку.

При осуществлении ручной пайки в связи с ее спецификой, обусловленной субъективными особенностями электромонтажни­ка, а также в связи с зависимостью ее качества от свойств приме­няемых припоев, флюсов и соединяемых материалов могут по­явиться следующие дефекты:

недостаточное, смачивание соединяемых поверхностей расплав­ленным припоем, вызывающее понижение электромеханических свойств спая;

образование в соединениях в результате неправильного приме­нения флюсов, припоев и нарушений принятых технологических инструкций пор, трещин, вздутий и пузырей, способствующих собиранию пыли, грязи и влаги, которые повышают переходные сопротивления и вызывают появление коррозии;

перегрев элементов из-за неосторожной пайки, приводящий к изменению номинальных значений их электрических парамет­ров;

недостаточное очищение спаиваемых поверхностей флюсом; недостаточное вытеснение флюса с помощью припоя; низкий уровень диффузии атомов из твердой металлической фазы в жидкий припой и наоборот; образование сплавной зоны;

неудовлетворительная очистка паяных соединений от флюсов, способствующих появлению коррозии.

Устранение брака должно проводиться на всех этапах выпол­нения пайки путем строжайшего соблюдения принятой техно­логии.

§

Регулировка радиоэлектронной аппаратуры осуществляется с целью доведения параметров изделий до значений, соответству­ющих требованиям технических условий, ГОСТов или образцам, принятым за эталон.

Основными задачами регулировки являются компенсация (подстройка) допустимых отклонений параметров элементов устройства, а также выявление ошибок монтажа и других неис­правностей. Обычно с этой целью выполняют подгонку режи­мов полупроводниковых приборов, регулировку усилителя низ­кой частоты и детектора, проверку исправности различных эле­ментов, установку режимов отдельных каскадов и всего устрой­ства.

Регулировка производится двумя методами: по измерительным приборам и сравнением настраиваемого устройства с образцом, которое называется электрическим копированием.

Точность и надежность радиоаппаратуры и приборов зависят от технологического процесса их производства. Поэтому техничес­кий уровень изготовления отдельных элементов и блоков опреде­ляет объем и степень точности регулировки радиоаппаратуры.

Прежде чем приступить к выполнению регулировочных работ, регулировщик должен изучить устройство, которое подлежит ре­гулировке, ознакомиться с техническими условиями на него, с основными выходными и промежуточными значениями парамет­ров, чертежами общего вида, электрическими, кинематическими и другими схемами. Важно знать также, в каких условиях оно бу­дет эксплуатироваться. Кроме того, регулировщик должен знать характеристики регулировочной и измерительной аппаратуры и методы измерений, последовательность выполнения регулировоч­ных операций, уметь применять сложные электроизмерительные приборы. Обычно регулировочные операции поручают высококва­лифицированным рабочим.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Рабочее место регулировщика должно быть оборудовано необ­ходимой аппаратурой, приборами и приспособлениями. При ис­пользовании для измерений специальных стендов регулировщик должен изучить назначение каждого конструктивного элемента стенда и ручек управления. Кроме того, ему следует ознакомиться с инструкцией по технике безопасности, которая определяет меры, предупреждающие травмы, а также способы быстрой ликвидации возникшей опасности поражения электрическим током и воздей­ствия электромагнитного поля сверхвысоких частот.

Рабочее место регулировщика — ремонтника радиоэлектрон­ной аппаратуры и приборов — должно быть оснащено необходимыми инструментами (рис. 6.1), в состав которых входят:

Под условиями эксплуатации радиоаппаратуры и приборов обычно понимают внешнюю среду, в которой эти изделия рабо­тают, а также физические воздействия, которым они подверга­ются (удары, вибрация).

На работу радиоаппаратуры наибольшее влияние оказывают понижение давления и изменение температуры, которые могут привести к разрегулировке. Под воздействием температуры изме­няются объем, твердость, упругость, электрические, магнитные и оптические свойства материалов. Особенно сильно отражаются на работе радиоаппаратуры изменения температуры в сочетании с повышенной влажностью. Существенное влияние оказывает также содержание в воздухе солей (морской воздух), песка, пыли. Ха­рактер воздействия влаги на детали и блоки радиоаппаратуры может быть различным. Это и конденсация водяных паров на поверхнос­ти изделий, и брызги воды или дождя, и кратковременное или длительное погружение в воду.

При продолжительном воздействии высокой и низкой темпе­ратуры и влаги на детали и блоки радиоаппаратуры изменяются индуктивность катушек и емкость конденсаторов, нарушается ста­бильность рабочей частоты, снижаются чувствительность и изби­рательность радиоприемных устройств, а также мощность и коэф­фициент полезного действия передающих устройств. Кроме того, появляются утечки и замыкания в соединительных кабелях и элек­трических разъемах, ухудшается изоляция отдельных деталей и блоков. Осаждение влаги на поверхности металлов создает благо­приятные условия для возникновения коррозии, что приводит к обрыву тонких проводов и нарушению контактов.

Смотрите про коптеры:  Bluetooth машинка на Arduino с двумя моторами: скетч и описание

Удары и вибрация, которым подвергается радиоаппаратура при эксплуатации и транспортировке, способствуют еще более значи­тельному изменению качественных показателей входящих в нее элементов и могут вызвать технические повреждения.

§

Выполнение регулировочных работ связано с большой ответ­ственностью, так как ими завершается изготовление изделия. По­этому важно, чтобы регулировщик заранее продумывал свои дей­ствия перед выполнением любых операций, необходимость кото­рых возникает в процессе регулировки. К таким операциям отно­сится, в частности, замена отдельных сборочных единиц и деталей. Объем демонтажных, сборочных и монтажных работ обычно невелик, однако обеспечение высокого качества их выполнения является непреложным законом. Особое внимание следует обра­щать на демонтажные работы, в процессе которых производится освобождение паяных выводов элементов, имеющих дополнитель­ные механические крепления. Эти операции требуют особого вни­мания и тщательного выполнения, в противном случае могут происходить отслаивание печатных проводников, выход из строя мик­росхем, поджигание изоляции навесных проводников, обламыва­ние выводов.

Работы, связанные непосредственно с регулировкой изделия, в условиях серийного и массового производства определяются тех­нической документацией — технологическими картами или инст­рукциями по регулировке. На этапах разработки опытных образ­цов и опытных серий регулировщик должен производить отбра­ковку технической документации на регулировку, определять наи­более производительные способы последовательности регулиров­ки, а также пределы номинальных значений подбираемых при этом элементов, выявлять дефекты конструкции и технологичес­кого процесса производства.

Перед началом регулировки измерительной аппаратуры регулировщик должен тщательно изучить технические данные приборов, правила их эксплуатации и уметь использовать их на практике.

Прежде чем начать соединение регулируемого изделия с ис­точниками питания и измерительными приборами, необходимо убедиться в их исправности и наличии нормальных напряжений питания. Проверка наличия нормальных питающих напряжений, а иногда и уровня их пульсаций осуществляется непосредственно на входе цепей питания регулируемого изделия.

Одной из причин появления ошибок при регулировке может быть неправильный выбор кабеля из комплекта к измерительному прибору. Один из этих кабелей может быть на конце открытым, другой — нагружен на сопротивление 50 или 75 Ом, третий — иметь встроенную детекторную головку, а четвертый — встроенный фильтр или последовательное сопротивление. Неправильный выбор кабеля неизбежно ведет к грубым ошибкам, а иногда и к нарушению фун­кционирования регулируемого изделия.

Другой причиной появления ошибок может быть обрыв цепи в кабеле или соединительных проводах, а также нарушение кон­тактов в разъемах, соединяющих кабели с одной стороны с изме­рительными приборами или источниками питания, а с другой — с регулируемым прибором. Существуют различные способы про­верки исправности соединительных устройств, простейшим из ко­торых является замена вызывающего сомнение кабеля исправным. Плохой контакт в разъемах обнаруживается при легком покачивании или небольшом перемещении подвижной части разъема.

Важной операцией, которую приходится выполнять монтаж­нику-регулировщику, является настройка колебательных конту­ров. Необходимость настройки при условии, что в приемнике ус­транены повреждения, искажающие режим работы транзисторов или обусловленные наличием паразитных связей, вызывается не­соответствием градуировки шкалы настройки, пониженной или неравномерной по диапазонам чувствительностью и плохой из­бирательностью. Единой схемы для настройки контуров радио­приемников различных типов не существует, однако любая на­стройка включает в себя четыре вида операций:

1) настройку одного или нескольких контуров на какую-либо фиксированную частоту (в каскадах промежуточной частоты, контурах заграждающих фильтров и в радиоприемниках с фиксированной настройкой);

2) согласование резонанса между одновременно настраивающимися несколькими контурами (в радиоприемниках прямого усиления и высокочастотной части супергетеродина);

3) сопряжение кривой настройки с градуировкой шкалы;

4) регулировку избирательности приемника.

Выбор необходимых операций зависит только от типа приемника и его состояния.

§

Качество радиоаппаратуры и приборов, а также затраты на их изготовление в значительной степени зависят от технологической подготовки регулировочных и контрольно-испытательных работ. Она включает в себя разработку технологического процесса, т. е. содержания и последовательности выполнения регулировочных и контрольно-испытательных работ; конструирование и изготовле­ние для этого технологической оснастки (различных стендов, специальных приборов и приспособлений), оборудование рабочих мест; разработку технологической документации.

При разработке технологического процесса регулировки осу­ществляется организация выполнения следующих работ:

проверки функционирования изделия. Поступившие на регулировку изделия могут иметь после сборки и монтажа различные дефекты, которые мешают нормальной работе прибора. При этом регулировщик может встретиться с дефектами элементов (ламп, транзисторов, конденсаторов, переключателей и др.), а также с ошибками механической сборки и электрического монтажа. В связи с этим необходима проверка надежности механических крепле­ний переключателей, электролитических конденсаторов, потен­циометров, трансформаторов и дросселей НЧ, ламповых пане­лей; плавности хода и отсутствия заеданий в органах регулирова­ния (конденсаторах и резисторах, механизмах настройки, варио­метрах, катушках с регулируемыми сердечниками); четкости ра­боты фиксаторов переключателей; правильности положения их ручек относительно соответствующих надписей на лицевой пане­ли и надежности крепления на осях;

настройки избирательных устройств;

регулировки параметров для обеспечения работоспособности изделия в условиях эксплуатации.

Важным вопросом в организации процесса регулировки явля­ется оборудование рабочих мест, проектирование которых должно обеспечивать выполнение требований, предъявляемых к охране труда, и создание наиболее благоприятных условий работы (до­статочная освещенность, удобство положения регулировщика от­носительно регулируемого объекта и измерительной аппаратуры, благоприятные эстетические условия). В условиях серийного и массового производства размещение рабочих мест регулировщиков должно соответствовать последовательности технологического про­цесса производства изделия и исключать излишние затраты вре­мени на его перемещение.

Выбор конкретных решений при проектировании рабочих мест проводится с учетом обеспечения высокой производительности труда и единообразия результатов измерений параметров при вы­полнении одинаковых операций, безопасности работы, а также стоимости оборудования и условий эксплуатации рабочих мест.

§

Испытания радиоаппаратуры и приборов проводятся по задан­ной программе, которая определяет последовательность и время действия внешних факторов, параметры, характеризующие эти факторы (температуру, влажность, механические нагрузки и др.), а также параметры изделий, подлежащие контролю до и после испытаний.

Испытания радиоаппаратуры включают в себя комплекс контрольно-проверочных работ, связанных с определением отдельных характеристик испытываемой аппаратуры.

Кроме испытаний изделий при их функционировании прово­дятся также испытания моделей. В этом случае возможно не толь­ко непосредственное воздействие внешних факторов на модель, но и моделирование воздействий. Существуют следующие основ­ные испытания:

исследовательские, проводимые для изучения определенных свойств объекта;

сравнительные, при которых испытываются два или более объек­тов в одинаковых условиях для сравнения характеристик их каче­ства;

предварительные, при которых проводятся контрольные испы­тания опытных образцов или опытных партий изделий для опреде­ления возможности их предъявления на приемочные испытания;

приемочные, при которых проводятся контрольные испытания опытных образцов или опытных партий изделий для решения воп­росов о целесообразности их серийного производства;

государственные, которые являются приемочными испытания­ми, проводимыми государственной комиссией;

приемо-сдаточные, представляющие собой контрольные испы­тания, проводимые при приемочном контроле готовой продукции;

типовые, представляющие собой контрольные испытания из­делий, проводимые после внесения изменений в конструкцию или технологию изготовления для оценки их эффективности и целесообразности;

на надежность, проводимые для определения или оценки зна­чений показателей надежности.

По характеру внешних воздействий различают следущие испы­тания:

механические, при которых основным видом воздействий на объект испытаний являются механические нагрузки;

климатические, при которых основным видом воздействий на объект являются такие факторы, как температура и влажность воздуха, атмосферное давление и др.;

электрические, при которых основным видом воздействий являются электрические нагрузки;

радиационные, при которых основным видом воздействий является ионизирующее излучение;

биологические, при которых основным видом воздействий является жизнедеятельность организмов.

Типовые испытания играют большую роль в обеспечении на­дежности радиоэлектронной аппаратуры. Порядок проведения испытаний определен ГОСТ 15 001—73. В табл. 6.1 приведены ос­новные виды типовых испытаний и методика их проведения.

Оптимальным способом проверки конструкции аппаратуры и технологии ее изготовления является проведение комплексных испытаний, которые наиболее полно имитируют действительные условия эксплуатации.

Известно, что очень часто на аппаратуру в условиях эксплуата­ции одновременно могут воздействовать несколько климатичес­ких и механических факторов. В таких случаях целесообразно про­водить комплексные испытания. Так, например, самолетную ра­диоаппаратуру испытывают следующим образом. Устанавливают аппарат на вибростенд, помещенный в термобарокамеру, т.е. создают условия для одновременных испытаний в разреженной атмосфере при отрицательной или положительной температуре и вибрации.

Климатические испытания должны проводиться в определенной последовательности, которая регламентируется в нормативно-технической документации. Так, в ГОСТ 9763—67 указывается, что климатические испытания аппаратуры должны всегда предшествовать механическим испытаниям, а испытания на влагоустойчивость — испытаниям на холодоустойчивость. После каж­дого вида испытания должен производиться визуальный осмотр аппаратуры с целью выявления механических разрушений или повреждений, которые могли произойти в процессе ее испытаний.

Таблица 6.1

Основные виды типовых испытаний радиоаппаратуры и методика их проведения

§

При транспортировке, хранении и эксплуатации радиоаппара­тура подвергается многочисленным внешним воздействиям, ос­новными из которых являются:

климатические, связанные в основном с состоянием атмосфе­ры, — температурой и ее цикличностью; влажностью (дождь, иней, роса); атмосферным давлением; солнечной радиацией; примеся­ми в воздухе (пыль, соли, промышленные газы); биологическими факторами (грибковая плесень и др.);

механические, связанные с вибрационными и ударными на­грузками и звуковым давлением.

Рассмотрим влияние различных факторов на работоспособность радиоаппаратуры.

Климатические воздействия. В зависимости от диапазона изме­нения основных климатических факторов условия эксплуатации аппаратуры можно разделить на три группы:

нормальные условия, характерные для стационарной и широко­вещательной аппаратуры, работающей обычно в закрытых поме­щениях при температуре 25… —10 °С, относительной влажности до 80 % и атмосферном давлении 720… 780 мм рт. ст.;

сложные условия, предусматривающие эксплуатацию аппара­туры при температуре от —50 до 50 °С, относительной влажнос­ти воздуха до 90 % и атмосферном давлении 90… 780 мм рт. ст.;

тяжелые условия, когда аппаратура работает при резком изме­нении в широких пределах температуры, давления и влажности. Например, радиоэлектронная аппаратура, работающая на косми­ческих станциях, обеспечивает высокую надежность в очень тя­желых условиях космоса, в том числе при изменении температу­ры от —150 до 150 °С при полном вакууме.

Надежность работы радиоаппаратуры и ее элементов зависит от температуры окружающей среды. Повышение или понижение температуры окружающей среды от номинального значения по­чти всегда вызывает ухудшение работы радиоаппаратуры, связан­ное с изменением физико-химических и механических свойств металлов, из которых изготовлена радиоаппаратура. Тепловое воз­действие также является причиной ухудшения электрических свойств радиоаппаратуры вследствие изменения электрического сопротивления резисторов, сопротивления изоляции диэлектри­ков, емкости конденсаторов и т.д. При повышении температуры некоторые виды пластмасс размягчаются, а влагонепроницаемые покрытия ухудшают свои свойства. Тепловое воздействие приво­дит также к ускоренному старению материалов и др.

При понижении температуры у всех материалов ухудшается пластичность, а при очень низкой температуре она практически исчезает — металл становится хрупким. Некоторые элементы ра­диоаппаратуры, в частности электролитические конденсаторы и химические источники питания, при низких температурах теряют свои свойства. Ухудшение параметров изоляционных материалов может привести к механическим повреждениям конструкции в целом. Из-за повышения, например, вязкости часто наблюдается увеличение трения между отдельными подвижными элементами конструкции.

Надежность работы радиоаппаратуры очень зависит от состоя­ния окружающей атмосферы й в первую очередь — от влажности. С увеличением влажности резко уменьшаются поверхностное и объемное сопротивления изоляционных материалов.

Особенно сильно воздействуют климатические условия (повы­шенная влажность, грибковая плесень, солнечная радиация) на параметры радиоаппаратуры, эксплуатируемой в тропических ус­ловиях. Так, образование и развитие грибков снижает изоляцию материала, способствует созданию проводящего слоя на поверх­ности изоляции, вызывает химическое разложение органических материалов и коррозию металлов. Это в конечном счете приводит к порче и выходу из строя аппаратуры, не защищенной от таких воздействий. Интенсивное солнечное облучение способствует окис­лению или химическому разложению некоторых органических материалов.

Радиоаппаратура, эксплуатируемая в морских условиях, под­вержена воздействию солей, растворенных в морской воде. В усло­виях повышенной влажности соли вызывают интенсивную кор­розию металлических деталей.

Механические воздействия. Механические нагрузки, испытыва­емые радиоаппаратурой в разных условиях, могут иметь сложный комплексный характер при различном их сочетании. Так, стацио­нарная аппаратура подвергается кратковременным ударным на­грузкам и тряске только при упаковке и транспортировании. Ра­диоаппаратура, устанавливаемая на автомобилях и железнодорож­ном транспорте, испытывает вибрацию и ударные нагрузки во время работы. Корабельная аппаратура помимо вибрационных и ударных воздействий подвергается длительным перегрузкам от качки. Наибольший угол отклонения от вертикали корабельной аппаратуры при качке может достигать 45°. Авиационная аппара­тура подвержена длительному воздействию вибрации во время полета и значительным ударным нагрузкам при взлете и посадке самолета, а также линейному ускорению при полете.

Разрушение или быстрое изнашивание конструкции вызывают не длительно действующие малые нагрузки, а большие перегруз­ки, хотя они и действуют кратковременно. Поэтому наиболее опас­ным случаем при воздействии вибрации является совпадение соб­ственной частоты колебаний отдельных частей аппаратуры с ко­лебаниями источника вибрации. Амплитуда колебаний бывает при этом настолько велика, что может произойти разрушение конст­рукции.

Таким образом, механические воздействия могут приводить в лучшем случае к нежелательным изменениям параметров аппара­туры, в худшем — к ее разрушению. Очевидно, что создание абсо­лютно устойчивых деталей и узлов к ударной и вибрационной нагрузкам почти невозможно. Поэтому в конструкцию радиоаппаратуры вводятся специальные устройства для смягчения дина­мических нагрузок или изменения их характера, например все­возможные амортизаторы, преобразующие ударные нагрузки в виб­рационные с синусоидальными затухающими колебаниями.

Для повышения надежности аппаратуры рекомендуется исполь­зовать облегченные режимы работы ее элементов. Радиоаппарату­ра нередко подвергается одновременному воздействию несколь­ких механических и климатических факторов в различной комби­нации, под влиянием которых происходит ухудшение ее электри­ческих и механических параметров. Любое воздействие внешних факторов на радиоэлектронную аппаратуру сначала проявляется в процессе самого воздействия, вызывая неустойчивость и отказы в работе аппарата, а затем — после него, способствуя старению аппаратуры.

Контрольные вопросы и задания

1. На основании каких документов проверяется качество монтажа РЭА и приборов?

2. Перечислите причины некачественных монтажных соединений.

3. Какие методы регулировки применяют при производстве радиоэлектронной аппаратуры?

4. Какие факторы внешней среды могут привести к разрегулировке РЭА и приборов?

5. Перечислите основные виды испытаний, применяемых при произ­водстве.

6. Что такое комплексные испытания?

7. Что понимается под условиями эксплуатации РЭА и приборов?

§

Все предприятия радиоэлектронной промышленности должны строиться в соответствии с требованиями Санитарных норм про­ектирования промышленных предприятий (СН 245—71). Под стро­ительство выбирается сухой, проветриваемый и освещаемый сол­нечными лучами участок. Предприятия, цеха которых являются источниками выделения вредных газов или веществ, должны стро­иться вдали от районов жилой застройки или отделяться от них санитарно-защитными зонами. Размеры санитарно-защитных зон выбираются в соответствии с требованиями Строительных норм и правил (СН и П) в зависимости от характера и количества выделяемых вредных веществ, уровня создаваемого шума и элек­тромагнитных излучений.

Расстояние между производственными зданиями должно быть таким, чтобы обеспечивалось естественное освещение и исклю­чалось затенение окон противостоящими зданиями.

Территория предприятий радиоэлектронной промышленности должна быть достаточно просторной, чтобы в ней могли свобод­но маневрировать транспортные средства.

Для пешеходов должны отводиться специальные асфальтиро­ванные или мощеные дорожки шириной не менее 1,2 м.

Предприятия радиоэлектронной промышленности должны обязательно оборудоваться различными вспомогательными по­мещениями: гардеробными, столовыми, буфетами, комнатами для приема пищи, душевыми, ножными ваннами, комнатами гигиены женщин, туалетами, комнатами отдыха и др. Если на предприятии трудятся более 300 человек, на нем организуется здравпункт.

На каждого работника на предприятии радиоэлектронной про­мышленности должно приходиться не менее 4,5 м2 площади и 15 м3 объема помещения.

В зависимости от рода работ, выполняемых на предприятии, организуются различные рабочие места.

Рабочим местомназывается место, отведенное для постоянно­го или временного пребывания работника в процессе трудовой деятельности.

Оно должно быть организовано таким образом, чтобы обеспе­чивались максимальные удобства (комфортные условия) для ра­ботающего, позволяющие выполнять технологические процессы.

Под организацией рабочего места понимается выбор рабочей мебели, рабочей позы и зоны расположения инструментов, орга­нов управления и индикаторов.

Рабочая мебель должна быть удобной и соответствовать роду выполняемой работы. На рис. 7.1 представлено рабочее место мон­тажника радиоэлектронной аппаратуры и приборов.

Для сохранения здоровья человека большое значение имеет вы­бор рабочей позы, которая зависит от того, какую физическую нагрузку предстоит нести человеку и какая группа мышц будет работать большее время.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Рабочая поза «сидя» выбира­ется в том случае, если при вы­полнении трудовых операций у человека действует небольшая группа мышц, а рабочая поза «стоя» — если работает большая группа мышц.

Физическая нагрузка возрас­тает в несколько раз при наклон­ной рабочей позе, которая мо­жет привести к травмам или по­явлению профзаболеваний (забо­леваний сердечно-сосудистой си­стемы, искривлений позвоноч­ника и т.п.). В сязи с этим более предпочтительными являются та­кие рабочие позы, когда проек­ция центра тяжести тела челове­ка находится в пределах площа­ди опоры.

На рис. 7.2 показаны различ­ные рабочие позы с обосновани­ем их удобства с учетом физио­логии работающего.

Рабочей зонойназывается часть пространства высотой до 2 м над уровнем пола или пло­щадки, на которой находится место постоянного или временного пребывания работающего. Су­ществуют оптимальная и допустимые рабочие зоны. В оптималь­ной зоне для выполнения операции затрачивается меньше усилий. Рабочие зоны следует проектировать таким образом, чтобы при выполнении операции не происходило предельного сгибания и разгибания рук (рис. 7.3). В рабочей зоне располагаются органы управления, инструменты, материалы.

Органы управления могут быть ручными и ножными. Если тре­буется затрата больших физических усилий и не нужна большая точность, то предпочтительнее использовать ножные органы уп­равления. Если при управлении требуется большая точность, то следует использовать ручное управление. Ручные органы управле­ния чаще всего располагаются на высоте между локтевым и пле­чевым суставами.

Как правило, зрительные индикаторы размещаются на панели таким образом, чтобы они занимали центральную часть, а тумб­леры и ручки управления находились снизу или с боковых сторон.

В последние годы на предприятиях радиоэлектронной промыш­ленности большое внимание уделяют технической эстетике. Це­лью технической эстетики является разработка способов положи­тельного эмоционального воздействия на человека в процессе труда. Все, что окружает человека на производстве, должно способство­вать созданию хорошего настроения, снятию нервных перегрузок и других вредных воздействий, а также повышению производи­тельности труда.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Техническая эстетика занимается вопросами эстетизации про­цесса труда, продукта труда и окружающей рабочей среды. Эсте­тизация процесса труда определяет культуру производства на всех этапах разработки, внедрения и организации технологического процесса.Эстетизация продукта труда включает в себя художественное конструирование, или дизайн. Продукт труда должен не только отвечать техническим требованиям, но и быть красивым, чтобы наиболее полно удовлетворять материальным и духовным потреб­ностям человека.

Эстетизация окружающей среды является одной из задач охра­ны труда и определяет выбор оптимальных пропорций, масшта­бов, цветовой гаммы интерьера или оборудования в цехе или на рабочем месте.

Большое влияние на психофизиологическое состояние челове­ка на производстве оказывает цвет. Правильно подобранное цве­товое оформление рабочих мест, инструментов улучшает настро­ение, повышает работоспособность человека. Установлено, что красные и оранжевые тона вызывают возбуждение нервной сис­темы, при этом у человека появляется ощущение усиления шума, учащается пульс, расширяются зрачки, повышается кровяное дав­ление.

Синий, голубой и зеленый тона оказывают успокаивающее воздействие, уменьшают зрительную утомляемость, способству­ют замедлению пульса и понижению кровяного давления.

Неяркие желтые тона вызывают ощущение теплоты, голубые — прохлады, фиолетовый цвет оказывает раздражающее и угнетаю­щее воздействие.

Существуют таблицы цветовых тонов, по которым можно выб­рать цветовую гамму окраски интерьеров и оборудования в зави­симости от характера производства и тех операций, которые при­ходится выполнять человеку. Так, при монотонной работе, требу­ющей постоянного напряжения, рекомендуется зеленая и сине-зеленая гамма цветов. Если выполняемая работа требует периоди­ческой умственной или физической нагрузки, предпочтительнее использовать оттенки теплых тонов — желтые, бежевые.

Цвет используется не только для создания определенного на­строения у человека, но и для предупреждения о грозящей ему опасности, а также травматизма. Согласно ССБТ в красный цвет окрашиваются аварийные кнопки «Стоп», ручки, краны, с по­мощью которых выключаются агрегаты или машины, в оранже­вый цвет — движущиеся части машины и т.д.

§

В нашей стране в соответствии с Основами законодательства Российской Федерации о труде надзор и контроль за соблюдени­ем законодательства о труде и по охране труда осуществляют спе­циально уполномоченные государственные органы и инспекции (Госгортехнадзор, Госэнергонадзор, Госсаннадзор, Главное пожарное управление пожарной охраны Министерства внутренних дел), профессиональные союзы, а также состоящие в их ведении техническая и правовая инспекции труда.

На предприятии общее руководство по безопасности труда, промышленной санитарии и контроль за соблюдением законода­тельства по охране труда возложены на директора и главного ин­женера. Главному инженеру подчинен отдел безопасности труда, который ведет непосредственную работу по обеспечению безо­пасности труда и промышленной санитарии на предприятии.

Для предупреждения производственного травматизма на пред­приятиях регулярно проводится контроль безопасности труда и промышленной санитарии на отдельных рабочих местах, участ­ках, в цехах и на предприятии в целом.

Для предотвращения несчастных случаев необходимы знание и строгое выполнение существующих положений, инструкций и тре­бований по безопасности труда.

Все работающие и вновь поступившие на предприятие рабо­чие, служащие и инженерно-технические работники независимо от стажа и опыта работы проходят инструктаж и обучение по бе­зопасному ведению работ на основании требований соответству­ющих правил и инструкций по безопасности труда и производ­ственной санитарии. Инструктаж подразделяется на несколько основных видов.

1.Вводный инструктажпроводится работником отдела охраны труда для вновь поступающих на предприятие, а также для учащихся и студентов, направленных для прохождения производственной практики.

2.Первичный инструктажпроводится на рабочем месте непо средственным руководителем работ с лицами, вновь принятыми или переведенными из одного подразделения в другое, с одного вида оборудования на другое (даже в случае временного перевода). Цель его — подробное ознакомление работающих с особенностями выполнения конкретных работ с точки зрения безопасности труда и производственной санитарии.

3.Повторный (периодический) инструктажпроводится со всеми работниками не реже одного раза в 6 месяцев, а на особо вредных и опасных участках работы — не реже одного раза в 3 месяца. Целью его является проверка знания работниками правил и инструкций по безопасности труда и производственной санитарии.

4.Внеплановый инструктажна рабочем месте проводится при изменении технологического процесса, оборудования, инструмента и т.п., в результате чего изменяются условия труда, а также в случае нарушения работающими правил и инструкций по безопасности труда и производственной санитарии.

Все виды инструктажа, кроме вводного, регистрируются в спе­циальном журнале, где указываются вид и дата проведения инструктажа, перечисляются инструкции по безопасности труда, в соответствии с которыми проводился инструктаж, и ставятся под­писи инструктируемого и инструктирующего.

§

Предприятия радиоэлектронной промышленности оснащают­ся большим количеством разнообразных, а во многих случаях весь­ма сложных машин, станков и механизмов, облегчающих труд рабочего. Однако все они могут представлять для обслуживающих их рабочих определенную опасность. Это прежде всего относится к машинам, станкам и механизмам, приводимым в движение элек­трическим током, отдельные элементы которых находятся под дав­лением сжатого воздуха, пара или газа.

Правильная организация труда, четкость и аккуратность в ра­боте способствуют безопасности рабочих на производстве. При выполнении сборочных, монтажных и намоточных работ необхо­димо строго соблюдать правила техники безопасности.

Общие типовые требования

1. К самостоятельному выполнению работ следует приступать только после прохождения инструктажа на рабочем месте и усвоения безопасных приемов и методов их выполнения.

2. Выполнять необходимо только ту работу, которая поручена администрацией.

3. При переводе на новый вид работы приступать к работе можно только после получения от мастера соответствующего инструктажа о безопасных способах ее выполнения.

4. Работу следует выполнять только на исправном оборудовании, исправными инструментами и приспособлениями.

5. Инструмент должен использоваться только по его прямому назначению.

6. О всех замеченных неисправностях оборудования и возникших во время работы опасностях для окружающих (например, отсутствие ограждений находящихся в движении частей механизмов и др.) следует немедленно сообщать мастеру.

7. Запрещается поднимать вручную тяжести, превышающие допустимые нормы: 20 кг — для женщин и 50 кг — для мужчин.

8. В случае заболевания или получения даже незначительной травмы следует прекратить работу, сообщить об этом мастеру и обратиться в медпункт за получением первой медицинской помощи.

9. В помещениях, где производятся работы, запрещается хранить личные вещи, принимать пищу и пить воду.

10. Необходимо строго соблюдать правила передвижения в цехах и на территории предприятия (пользоваться установленными переходами, не перелезать через транспортеры, конвейеры, ограждения, штабеля деталей, тару, отходы производства и т.д.) При движении транспорта и перемещении грузов кранами следует отходить в сторону с пути их движения. Запрещается проходить и стоять под поднятым грузом.

11. Рабочая одежда не должна стеснять движений и иметь развевающихся и свисающих концов. На голову следует надеть плотно облегающий головной убор, при этом необходимо убрать под него волосы.

12. Перед началом работы следует внимательно осмотреть рабочее место и привести его в порядок, для чего:

убрать все лишние и мешающие работе предметы;

проверить наличие инструментов;

требующиеся инструменты, приспособления, детали и мате­риал расположить в удобном и безопасном порядке, придержива­ясь следующего принципа: то, что берется левой рукой, должно находиться слева, а то, что правой, — справа;

подготовить индивидуальные средства защиты и проверить их исправность;

установить сиденье в положение, удобное для работы, чтобы при выполнении рабочих операций не приходилось делать лиш­них движений руками и корпусом тела;

расположить светильник так, чтобы при выполнении работы не была видна нить накаливания и свет не слепил глаза.

13. В процессе работы необходимо следить за исправностью используемого оборудования, инструментов и приспособлений; поддерживать на рабочем месте чистоту и порядок; не отвлекаться самому и не отвлекать от работы других посторонними разговорами и делами.

14. В случае невыполнения требований настоящей инструкции виновные несут ответственность согласно Правилам внутреннего трудового распорядка.

Специальные требования для слесарей сборщиков радиоэлектронной аппаратуры и приборов

1. Перед началом работы следует убедиться в исправности ин­струментов. Слесарный молоток должен быть прочно насажен на ручку, расклинен и не должен иметь трещин и острых заусенцев; рамки для ножовок не должны быть вогнуты, ножовочное полот­но должно быть прочно закреплено; напильники, отвертки долж­ны иметь исправные деревянные ручки с металлическими коль­цами; гаечные ключи должны иметь ровные несработанные плос­кости зева и точно соответствовать размерам гайки или головки болта; электродрель должна иметь заземление, исправные штеп­сельную вилку и изоляцию шнура; расклепочники не должны иметь наклепов (разбитых бойков).

2. Детали, используемые при сборке, должны находиться в определенном месте и содержаться в порядке.

3.В местах, не доступных для плоского ключа, необходимо пользоваться торцовым ключом. Ключ должен соответствовать размеру гаек и головок болтов, наращивать гаечные ключи трубками или другими ключами запрещается.

4.При работе с переносными электрифицированными инструментами (электродрели, электрогайковерты и др.) следует надевать перчатки и проверять надежность крепления заземления.

5.Установку сверла на сверлильном станке необходимо производить после полной остановки станка.

6.Обрабатываемые детали, тиски и приспособления должны прочно крепиться на столе станка.

7.Запрещается прикасаться к сверлу, патрону и шпинделю до полной остановки станка. Удалять стружку следует только после прекращения вращения сверла с помощью специального крючка или сметкой.

8.Запрещается работать на станке в рукавицах или с забинтованными пальцами без резиновых напальчников.

9.При работе с пневмоинструментом необходимо убедиться в надежности крепления шлангов к штуцерам.

10. Крепить шланги к штуцерам и ниппелям следует с помощью стяжных хомутиков, не разрешается применять для этой цели проволоку (закрутки).

11. Присоединять шланги к сети и инструменту, а также отключать их необходимо только при полном закрытии вентиля воздушной магистрали.

12. Вставлять и вынимать рабочий инструмент следует только при перекрытом вентиле на воздушной магистрали.

13. Нажим рабочего инструмента должен осуществляться плавно, с постепенным усилием.

14. В случае перерыва подачи воздуха следует выключить пусковой курок и вынуть рабочий инструмент.

15. При работе на наждачном точиле необходимо пользоваться защитным экраном или очками и стоять сбоку от станка; не раз­решается затачивать инструмент на торцовых поверхностях круга.

16. Во время работы на конвейере запрещается: класть инстру­менты и детали на пути движения тележек; производить самосто­ятельно включение конвейера; принимать и передавать что-либо через работающий конвейер.

Выключать конвейер можно только в случае возникновения опасности, грозящей окружающим.

17. При работе с расклепочниками необходимо пользоваться защитными очками.

18. Для нарезки резьбы метчиком следует пользоваться воротком и надежно закреплять нарезаемую деталь.

19. После окончания работ необходимо выключить станок, очистить его щеткой от пыли и отходов.

20. Инструменты и приспособления после использования нужно протереть и убрать в инструментальный ящик.

21. Верстак следует протереть влажной тряпкой.

22. Неисправный инструмент должен сдаваться в кладовую для ремонта.

23. Рабочая одежда и индивидуальные средства защиты после работы должны быть убраны в отведенное для этого место.

24. В конце рабочего дня следует вымыть руки и лицо теплой водой с мылом или принять душ.

Специальные требования для монтажников радиоэлектронной аппаратуры и приборов

1. Перед началом работы убедиться в исправности монтажного инструмента и его соответствии предстоящей работе. Стержень паяльника не должен качаться, ручка его не должна иметь трещина шнур не должен иметь нарушений изоляции.

2. Паяльные работы в блоках, стойках, шкафах и других изделиях необходимо выполнять, только убедившись в полном снятии с них напряжения.

3. Монтажные работы на высоте свыше 1,5 м должны производиться с подмостей и лесов, обеспеченных лестницами, или с применением предохранительных поясов. Перед использованием лестниц и предохранительных поясов необходимо убедиться в их исправности, а также в том, что срок переиспытаний их не истек (на лестницах и поясах должны быть сделаны надписи с указанием их порядкового номера по журналу испытаний, принадлежности и даты последнего испытания).

4. Работы по монтажу и демонтажу изделий, связанные с опасностью засорения или ожога глаз припоем, следует выполнять взащитных очках.

Смотрите про коптеры:  Самостоятельный ремонт тайминг контроллера T-con

5. При выполнени монтажных работ на металлических поверхностях в положениях лежа, сидя и с колена должны использоваться маты или наколенники.

6. Монтаж в замкнутых сосудах, междудонных отсеках и других местах должен производиться не менее чем двумя рабочими.

7. В случае отсутствия приспособления для механического удаления припоя следует пользоваться пинцетом.

8. Во избежание образования брызг при паяльных работах необходимо флюс наносить тонким слоем, а лишний припой с жала паяльника удалять специально предназначенными для этого салфетками.

9. Припаиваемый провод нужно придерживать пинцетом.

10. Паяльник в перерывах между пайкой следует держать на металлической или теплостойкой подставке либо в специально оборудованном для него месте.

11. Пользоваться химическими веществами, содержащимися в емкостях, разрешается только при наличии этикеток с указанием содержимого.

12. Зачистка концов провода методом обжига должна производиться только при включенной местной вентиляции.

13. Детали перед их облуживанием в тигле должны быть хорошо просушены.

14. При использовании боковых кусачек откусывать провода следует в направлении от себя, а также применять экраны для защиты окружающих от отлетающих частиц.

15. Растворители (спирт, ацетон, бензин и другие горючие вещества), применяемые для промывки мест пайки, должны храниться в небьющейся таре, в стороне от паяльника.

16. При работе на конвейере необходимо:

внимательно следить за сигнализацией, предупреждающей о его включении;

выключать конвейер только в случае возникновения опаснос­ти, грозящей окружающим.

Запрещается принимать и передавать что-либо через работаю­щий конвейер.

После окончания работы необходимо:

1)отключить паяльник и обжигающее устройство от электросети;

2)обтереть инструменты и приспособления и убрать их в отведенные для этого места (паяльник при этом должен быть холодным);

3)очистить рабочее место от припоя, канифоли, протереть влажной салфеткой поверхность стола;

4)салфетки и ветошь убрать в специально предназначенные для них емкости;

5) остатки растворителей сдать в установленное место;

6)сполоснуть руки однопроцентным раствором уксусной кислоты, затем вымыть их горячей водой с мылом, прополоскать рот и почистить зубы;

7) принять душ.

Специальные требования для намотчиков

1. Перед началом работы проверить исправность инструментов и приспособлений, надежность заземления станка и защитного ограж­дения. Стержень паяльника не должен качаться, ручка его не должна иметь трещин, а шнур не должен иметь нарушения изоляции.

2.Проверить исправность пускового устройства и работу станкана холостом ходу.

3.Включить местную вентиляцию и убедиться в ее исправности.

4.Надежно закрепить на шпинделе каркас катушки, на который наматывается провод. При ослаблении крепления немедленно остановить станок и устранить недостатки крепления.

5.Не разрешается пускать станок рывками во избежание обрыва провода и травмирования.

6.При скоростной намотке следует работать в защитных очках и с ограждением.

7.При работе на намоточном станке крупногабаритной намотки барабан с проводом должен быть надежно закреплен в смоточном устройстве, которое должно надежно крепиться к станку.

8.Во избежание образования брызг при пайке провода необходимо жидкий флюс наносить тонким слоем с помощью помазка, кроме того, не следует брать много припоя на паяльник и делать им резкие движения. Нагретый паяльник нужно класть только на металлическую или теплостойкую подставку.

9.Лак и клей должны наноситься на изделие кисточкой или помазком.

10. Уходя на длительное время с рабочего места (на обед, в медпункт), следует отключить от сети станок и паяльник.

11. Во время работы не следует отвлекаться самому и отвлекать других от работы посторонними разговорами и делами.

12. По окончании работы выключить станок и очистить его от пыли и отходов щеткой.

13. Все инструменты, приспособления и детали после использования необходимо собрать и убрать в отведенное для них место (паяльник при этом должен быть холодным).

14. Рабочее место следует очистить от пыли и канифоли, после чего протереть влажной тряпкой поверхность стола.

15. Остатки лака, клея и других жидкостей в герметически закрытой таре должны быть убраны в специально предназначенный для этого шкаф.

16. В конце рабочего дня необходимо тщательно вымыть руки и лицо горячей водой с мылом или принять душ.

Проводимые на предприятиях мероприятия по технике безо­пасности и производственной санитарии способствуют сохране­нию здоровья работающих и обеспечивают высокую производи­тельность труда.

§

Правила безопасности труда в цехах определяются характером производственных процессов. Поэтому мероприятия по охране труда при производстве радиоэлектронной аппаратуры имеют свою специфику.

Заготовки деталей при производстве РЭА получают вручную или на станках. Во избежание механических травм при холодной обработке металлов ножницы, круглые и ленточные пилы долж­ны иметь специальные ограждения и предохранительные приспо­собления. При ручной слесарной обработке заготовок и деталей необходимо постоянно следить за исправностью применяемых ин­струментов. Рукоятки молотков должны быть сделаны из твердых и нехрупких пород дерева (дуба, бука и др.) и иметь гладкую поверхность. Молотки (головки) должны быть туго насажены на рукоятки и расклинены металлическими клиньями. Боек ударных инструментов (зубила, керны, просечки и др.) должен иметь при­близительно сферическую форму. Для изоляции расположенных рядом рабочих мест применяются защитные сетки.

При производстве радиоэлектронной аппаратуры широко ис­пользуются изоляционные материалы, в процессе механической обработки которых образуется много пыли и выделяются газооб­разные продукты разложения материала. Поэтому станки обяза­тельно должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляци­ей. Работы со стеклотканью следует проводить только в отдельном помещении с приточно-вытяжной вентиляцией. Полностью уст­ранить вредное воздействие слоистых изоляционных материалов при механической обработке (гетинакса, текстолита и др.) мож­но только путем ее автоматизации.

Для предотвращения травматизма при работе на станках (то­карных, фрезерных, намоточных и др.) все шкивы, ремни, шес­терни и валы должны иметь жесткие ограждения. Приспособле­ния для зажима инструмента должны обеспечивать надежный за­жим, точное центрирование инструмента и не иметь выступаю­щих частей. Обрабатываемые детали должны устанавливаться не­подвижно на плите станка с помощью кондукторов, тисков и за­жимов. Не допускается удерживать обрабатываемые изделия рука­ми, использовать инструменты с забитыми или изношенными ко­нусами и хвостовиками. Во время работы на шлифовальных стан­ках абразивные круги должны ограждать защитными механичес­кими кожухами. Для защиты глаз от отлетающих мелких частиц круга на станках устанавливаются подвижные экраны из органи­ческого стекла. Заточные и обдирно-шлифовальные станки обо­рудуются местным отсосом пыли. Керамические изделия должны шлифоваться по возможности мокрым способом. Если по услови­ям технологии необходима сухая шлифовка, станки должны обо­рудоваться местной вентиляцией.

Склеивание деталей производится клеями на основе фенол-формальдегидных, кремнийорганических и эпоксидных смол. Фе-нолформальдегидные смоляные клеи (88, 88Н, ВИАМ-Б-3 и др.) огнеопасны и токсичны (вызывают заболевания кожи рук, раз­дражение дыхательных путей). Кремнийорганические клеи (КТ-17) представляют собой растворы кремнийорганической смолы в орга­нических растворителях (толуол) и оказывают отрицательное воз­действие на кровь, кровеносные органы и центральную нервную систему. Эпоксидные клеи тоже являются токсичными. Вредное воздействие оказывают на организм человека и клеи БФ, БФ2, БФ4, состоящие из спиртового раствора фенольных и поливини­ловых смол, а также многие другие. Общей мерой, устраняющей воздействие вредных выделений при работе с клеями, является использование местной вытяжной вентиляции.

Электромонтажные работы ведутся в основном с применени­ем пайки. В связи с тем что в состав припоев входит свинец, необ­ходимо использование защитных мер для предотвращения отрав­ления организма, вызывающего изменения в нервной системе, крови и сосудах человека. Флюсы, применяемые при пайке (кани-фольно-спиртовой, хлористый цинк), также являются токсичны­ми. Так, канифоль вызывает раздражение кожи и появление сыпи, а хлористый цинк — ожог кожи и слизистой оболочки. Для пре­дотвращения вредного воздействия все припои, флюсы и другие химические вещества должны храниться в специальной плотно закрытой таре. Помимо общеобменной приточно-вытяжной вен­тиляции рабочее место пайки оборудуется местной вытяжной вен­тиляцией, обеспечивающей концентрацию свинца в рабочей зоне не больше предельно допустимой нормы (0,01 мг/м3). При работе с паяльником необходимо соблюдать осторожность, чтобы избе­жать ожогов, особенно при использовании паяльников мощнос­тью 200… 300 Вт, применяемых для пайки крупных деталей. Боль­шой осторожности требует также лужение концов проводов и вы­водов радиодеталей при использовании ванночки с расплавлен­ным припоем. При зачистке изоляции путем обжига происходит выделение дыма с тяжелым и неприятным запахом. Поэтому при обжиге большой партии проводов необходимо пользоваться вы­тяжным шкафом с хорошей вентиляцией.

При производстве РЭА выполнение многих технологических процессов связано с большим напряжением зрения, в связи с чем требуется хорошая освещенность рабочих мест. В сборочных цехах суммарная освещенность (общая местная) должна состав­лять 1000…2000 лк. Светильники должны обеспечивать рассеян­ный свет без резких теней.

§

Под электробезопасностьюпонимается система организацион­ных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих за­щиту людей от опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электри­чества.

При поражении электрическим током происходят следующие нарушения:

нагрев кожи, тканей или кровеносных сосудов (термическое действие);

разрыв тканей (механическое действие);

разложение крови, изменение ее химического состава, элект­ролиз (химическое действие);

непроизвольное сокращение мышц, паралич дыхания или сер­дца (биологическое действие).

Возможны следующие виды поражения электрическим током: ожоги, электрометаллизация кожи, электрические знаки, элект­роофтальмия, электрические удары, механические повреждения.

Электрические ожоги возникают при термическом действии электрического тока, наиболее опасными из них являются ожо­ги, появляющиеся в результате воздействия электрической дуги, так как ее температура может превышать 3000 °С.

При электрометаллизации кожи происходит проникновение в кожу под действием электрического тока мельчайших частиц ме­талла, в результате чего кожа становится электропроводной, т. е. сопротивление ее резко падает.

Электрические знаки представляют собой пятна серого или блед­но-желтого цвета, возникающие при плотном контакте с токове-дущей частью (по которой в рабочем состоянии протекает элект­рический ток). Природа электрических знаков еще недостаточно изучена.

При электроофтальмии происходит поражение наружных обо­лочек глаз вследствие воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги.

Электрические удары — это общее поражение организма чело­века, характеризующееся судорожными сокращениями мышц, на­рушением нервной и сердечно-сосудистой систем. Нередко элек­трические удары приводят к смертельному исходу.

Механические повреждения (разрывы тканей, переломы) про­исходят при судорожном сокращении мышц, а также в результате падений при воздействии электрического тока.

Характер поражения электрическим током и его последствия зависят от напряжения, силы и рода тока, пути его прохождения, длительности воздействия, индивидуальных физиологических осо­бенностей человека и его состояния в момент поражения.

В основном характер поражения определяют сила и род тока. Установлено, что переменный ток более опасен для человека, чем постоянный. Это связано со сложными биологическими про­цессами, происходящими в клетках организма человека. С увели­чением частоты тока опасность поражения уменьшается. При частоте порядка нескольких сотен килогерц электрические удары не наблюдаются.

В зависимости от силы тока с учетом его воздействия на орга­низм различают ощутимые, неотпускающие и фибрилляционные токи.

Ощутимые токи вызывают при прохождении через организм заметные раздражения. Человек начинает ощущать воздействие пе­ременного тока (50 Гц) при значениях его от 0,5 до 1,5 мА и постоянного тока — от 5 до 7 мА. В пределах этих значений наблю­даются легкое дрожание пальцев, покалывание, нагревание кожи (при постоянном токе). Такие токи называют пороговыми ощути­мыми токами.

Неотпускающие токи вызывают судорожное сокращение мышц конечностей. Наименьшее значение тока, при котором человек не может самостоятельно оторвать руки от токоведущих частей, назы­вается пороговым неотпускающим током. Для переменного тока это значение лежит в пределах от 10 до 15 мА, для постоянного тока — от 50 до 80 мА. При дальнейшем увеличении начинается поражение сердечно-сосудистой системы, затрудняется, а затем останавливает­ся дыхание, изменяется работа сердца.

Фибрилляционные токи вызывают фибрилляцию сердца, т. е. тре­петание или аритмичное сокращение и расслабление сердечной мышцы. В результате фибрилляции кровь из сердца не поступает в жизненно важные органы, в первую очередь нарушается крово­снабжение мозга. Человеческий мозг, лишенный кровоснабжения, может жить в течение 5… 8 мин, а затем погибает, поэтому очень важно быстро и своевременно оказать первую помощь пострадав­шему. Значения фибрилляционных токов колеблются от 80 до 5000 мА

Для человека является опасным ток больше 10 мА, при кото­ром, однако, он все еще может освободиться от токоведущих ча­стей, при 50 мА происходит тяжелое поражение организма, а при 100 мА и воздействии более 1 …3 с наступает смертельный исход. Переменный ток с частотой 50… 1000 Гц для человека опаснее, чем постоянный ток, однако при напряжении свыше 300 В опас­ность поражения постоянным током резко возрастает.

Характер поражения электрическим током в зависимости от его силы и рода приведен в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Характер поражения в зависимости от силы и рода электрического тока

/, мА Переменный ток с частотой 50 Гц Постоянный ток
0,6… 1,5 Легкое дрожание пальцев рук Не ощущается
5… 7 Судороги в руках Нагревание кожи
8… 10 Руки трудно, но еще можно оторвать от электродов; силь­ные боли в кистях и пред­плечьях Усиление нагревания кожи
20… 25 Руки парализуются, оторвать их от электродов невозмож­но, дыхание затруднено Незначительное сокращение мышц
50… 80 Остановка дыхания. Начало фибрилляции сердца Сильное нагревание; сокра­щение мышц рук; затруднен­ное дыхание
90… 100 Остановка дыхания и сердеч­ной деятельности (при дли­тельности воздействия более 3 с), летальный исход Остановка дыхания

Характер поражения зависит также от пути прохождения тока. Наибольшую опасность представляет прохождение тока через го­ловной и спинной мозг, сердце и легкие.

Появление электротравм вызывают:

прикосновение человека одновременно к двум фазам перемен­ного тока или к двум полюсам постоянного тока;

прикосновение не изолированного от земли человека к неизо­лированным токопроводящим частям, находящимся под напря­жением (к одной фазе);

приближение на опасные расстояния к неизолированным то-копроводящим частям, находящимся под напряжением;

прикосновение к оболочке (корпусу) электрооборудования, оказавшейся под напряжением;

попадание под напряжение в зоне растекания тока;

попадание под напряжение при освобождении человека, по­раженного током;

воздействие атмосферного электричества при грозовых разря­дах и статического электричества или электрической дуги.

Все электроустановки условно подразделяют в зависимости от рабочего напряжения на две категории: до и выше 1000 В.

При работе с электроустановками напряжением выше 1000 В прикосновение к токопроводящим частям является опасным в лю­бых случаях независимо от схемы питания. Поэтому необходимы строгие меры, предусматривающие ограждение токопроводящих частей, соблюдение правил доступа к установке и др.

При работе с электроустановками напряжением до 1000 В ве­лика вероятность случайного прикосновения к токопроводящим частям и корпусам электрооборудования, оказавшимся под на­пряжением.

По степени опасности поражения током помещения, в кото­рых расположены электроустановки, разделяют на три категории:

без повышенной опасности (отсутствие условий, создающих повышенную или особую опасность);

с повышенной опасностью (наличие одного из следующих ус­ловий: сырости; проводящей пыли; токопроводящих полов — ме­таллических, земляных, кирпичных; высокой температуры; воз­можности одновременного прикосновения к металлическим час­тям, имеющим соединение с землей, и металлическим деталям, корпусам электрооборудования, которые могут оказаться под на­пряжением при повреждении изоляции);

особо опасные (наличие одного из следующих условий: особой сырости, химически активной среды, загазованности, одновре­менно двух или более условий повышенной опасности).

Для предотвращения поражения электрическим током необхо­димо строго соблюдать следующие правила безопасности труда.

1. Электрические провода, подводящие питание к рабочему месту электромонтажника, должны быть надежно заизолированы и защищены от механических повреждений.

2.Необходимо регулярно следить за исправностью электрических шнуров приборов и сетевых розеток.

3.При выполнении работ необходимо пользоваться специальным электротехническим инструментом с изолированными ручками. Электроинструмент при эксплуатации должен быстро включаться и отключаться (но не самопроизвольно) от электрической сети, быть безопасным в работе и не иметь токоведущих частей, доступных для случайного прикосновения. Напряжение электроинструмента не должно превышать 220 В в помещениях без повышенной опасности и 42 В — в помещении с повышенной опасностью, а также вне помещений. Перед выдачей электроинструмента необходимо проверить исправность заземляющего провода и убедиться в отсутствии замыкания на корпус. Перед началом работы следует проверить состояние привода инструмента и исправность заземления.

4.Напряжение паяльников и ламп для местного освещения должно быть не выше 42 В, а в особо опасных помещениях — не более 12 В.

5.Контактные соединения для подключения электроинструмента и переносных электросветильников не должны иметь токоведущие части, доступные для прикосновения, кроме того, у них должен быть дополнительный заземляющий контакт.

6.Корпус и обмотка низкого напряжения переносного трансформатора должны быть заземлены. Перед каждым включением трансформатор и его арматура должны тщательно осматриваться.

7. При монтаже электросхем запрещается: проверять на ощупь наличие напряжения и нагрев токоведущих частей схемы; применять для соединения провода с поврежденной изоляцией; производить пайку и установку деталей в оборудований, находящемся под напряжением; измерять напряжения и токи переносными приборами с неизолированными проводами и щупами; заменять предохранители во включенном оборудовании.

8. Запрещается работать на установках высокого напряжения без защитных средств.

9. Наладка РЭА должна производиться только на специально оборудованном рабочем месте. В процессе наладки при напряжении до 1000 В разрешается присоединять прибор к контрольным точкам без снятия напряжения, для чего проводом со штекерным наконечником прикасаются к контрольной точке, при этом другой провод от прибора предварительно должен быть подсоединен к металлическому заземленному корпусу налаживаемого оборудования.

§

Требования, предъявляемые к пожаро- и взрывобезопасности, регламентируются государственными стандартами, строительны­ми нормами и межотраслевыми противопожарными правилами. Основные меры предотвращения пожаров и взрывов включают в себя: ограничение количества горючих веществ и замену их по воз­можности негорючими веществами, максимально возможное при­менение негорючих веществ; устранение возможных источников зажигания (электрических искр, нагрева оболочек оборудования); ограничение распространения пожара с использованием строитель­но-планировочных средств (устройство противопожарных преград внутри помещений и разрывов между зданиями, монтаж противо-дымной защиты); организацию пожарной охраны, применение средств пожаротушения и устройств пожарной сигнализации.

Кроме того, необходимо постоянно следить за исправностью электрооборудования. Электроустановки и контрольно-измеритель­ная аппаратура должны иметь плавкие предохранители и автома­тические выключатели. После окончания работы все электрохо­зяйство должно быть обесточено. По условиям пожаробезопасное -ти следует тщательно контролировать сопротивление изоляции электроцепей. Электропроводка и общеобменная вентиляция в по­мещении для работ с легковоспламеняющимися веществами и кле­ями должны выполняться с учетом взрывобезопасности.

Максимально допустимое для хранения на рабочем месте ко­личество растворителей, применяющихся для промывки и обез­жиривания деталей аппаратуры и содержащих горючие вещества, указывается в инструкции, утвержденной по предприятию. Это количество ограничивается суточной потребностью цеха, опреде­ляемой технологическим отделом и согласованной с органами по­жарного надзора.

Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) необходимо хранить в посуде из неискрообразующего материала с герметичными крышками, исключающей опрокидывание. Посуда должна иметь надпись с четким названием жидкости, а также пометку «Огнеопасно». Во избежание самовозгорания или взрыва не допускается совместное хранение ацетона, эфиров и других летучих растворителей с хро­мовым ангидридом, азотной кислотой и прочими окислителями.

В связи с тем что при электромонтажных работах (пайке и об-луживании горячим припоем, обжигании концов монтажных про­водов) применяются ЛВЖ (этиловый спирт, скипидар), электро­монтажные участки являются пожароопасными. Для предотвра­щения пожара подставки для электропаяльников должны быть изготовлены из негорючего материала.

На случай пожара в цехах должны быть предусмотрены сред­ства тушения (огнетушители, пожарный инструмент, инвентарь) и пожарная сигнализация.

Контрольные вопросы и задания

1. Назовите основные виды инструктажа по технике безопасности.

2. Что такое «рабочая зона»?

3. Каковы требования по технике безопасности труда для рабочих, занятых при монтаже радиоэлектронной аппаратуры?

4. Дайте определение «электробезопасности».

5. Перечислите виды воздействий электрического тока на человека.

6. На какие категории разделяются помещения по степени опасности
поражения электрическим током?

7. Перечислите основные правила пожарной безопасности при ведении электромонтажных работ.

§

Надежностьюназывается свойство изделий выполнять задан­ные функции с сохранением эксплуатационных показателей в оп­ределенных пределах в течение требуемого промежутка времени (или требуемой наработки).

Надежность радиоэлектронного устройства обеспечивается его безотказностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью и дол­говечностью работы его составных частей. Таким образом, надеж­ность — это внутреннее свойство аппаратуры, присущее каждому ее образцу.

Совокупность свойств продукции, обусловливающих ее при­годность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением, называется качеством продукции (ГОСТ 15 467— 79). Показателями качества продукции являются количествен­ные характеристики одного или нескольких ее свойств. Базовым значением показателя качества продукции называется значение, принятое за основу при сравнительной оценке ее качества. Это показатели качества лучших отечественных и зарубежных образ­цов.

Уровень качества продукции представляет собой относительную характеристику, основанную на сравнении значений показателей качества оцениваемой продукции с базовыми значениями соот­ветствующих показателей. При сравнении показателей, характе­ризующих лишь техническое совершенство, используют термин «технический уровень продукции».

Карта технического уровня качества продукции (карта уровня) является документом, определяющим назначение продукции, краткую характеристику, данные о заложенных показателях каче­ства, о базовых показателях, об аналогах изделия или его состав­ных частей, об источниках информации (стандартах, патентных описаниях и т. д.). Содержание и правила выполнения карты уров­ня устанавливает ГОСТ 2.116—71.

Карта составляется при разработке новой продукции, приня­тии решения о постановке изделия на производство, аттестации по категориям качества.

В общем случае основными показателями качества изделий яв­ляются следующие:

1) показатели назначения (характеризуют основные функции и область применения продукции — габаритные и другие размеры, эксплуатационные показатели, основные параметры);

2) показатели надежности (совокупность показателей безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости);

3) эргономические показатели (гигиенические; антропометрические, т. е. соответствие изделия и его органов управления размерам, форме и массе человека; физиологические, учитывающие скоростные и силовые возможности человека; психологические);

4) эстетические показатели (характеризуют рациональность формы, цвета, совершенство исполнения);

5) показатели технологичности (в машиностроении это показатели трудоемкости, металлоемкости и себестоимости);

6) показатели стандартизации и унификации;

7) показатели транспортабельности (затраты на транспортировку и на подготовительно-заключительные работы, связанные с ней);

8) патентно-правовые показатели (патентный формуляр, свидетельство о патентной чистоте изделия);

9) экологические показатели (характеризуют уровень вредных воздействий продукции на окружающую среду);

10) показатели безопасности (например, наличие блокировки, аварийной сигнализации);

11) экономические показатели.

ГОСТ 27.002—83 и 16 504—81 устанавливают наиболее суще­ственные показатели, характеризующие понятия качества, надеж­ности и долговечности.

§

Для проведения объективного сравнения различных образцов радиоэлектронной аппаратуры по надежности, а также для опре­деления необходимого уровня ее надежности при проектирова­нии, производстве, испытаниях и эксплуатации необходимо рас­полагать количественными характеристиками (показателями ) на­дежности элементов, входящих в эту аппаратуру. Рассмотрим ос­новные из этих характеристик.

1. Вероятность безотказной работы изделия.Под вероятностью безотказной работы изделия Р понимается вероятность того, что в течение времени непрерывной работы t в изделии не произой­дет ни одного отказа.

Вероятность безотказной работы характеризует надежность как элемента, так и системы в целом. Зависимость вероятности безот­казной работы от времени P{t) представлена на рис. 8.1. Из зависимости видно, что вероятность безотказной работы Р в течение конечных интервалов времени мо­жет приобретать значения О < Р < 1. Значение вероятности безотказ­ной работы можно определить рас­четным путем на этапе проектиро­вания радиоэлектронной аппарату­ры. Это позволяет разработчикам РЭА и приборов выбирать опти­мальную по надежности и стоимо­сти структуру радиоэлектронной системы и ее принципиальную схе­му. Например, при Р= 0,5 одна по­ловина радиоэлектронных изде­лий, обладающих таким значени­ем вероятности безотказной работы в течение времени /, может выйти из строя, а другая половина будет продолжать работать.

2. Безотказность работы изделия.Имея статистические данные отказов, разработчик РЭА и приборов может определить статистическую вероятность безотказной работы за время t как отношение числа изделий N, продолжающих исправно работать на момент времени /, к числу изделий N0, поставленных на испытания:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинкаБезотказностью работы называется свойство изделия сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужден­ных перерывов.

3. Под интенсивностью отказов(Я.) понимается вероятность отказа неремонтируемого изделия в единицу времени t после некоторого момента времени при условии, что отказ до этого временине возникал.

Характеристика интенсивности отказов широко используется в технике для определения надежности элементов РЭА и прибо­ров. Для большинства элементов величина интенсивности отказов неодинакова для различных промежутков времени. На рис. 8.2 при­ведена зависимость интенсивности отказов аппаратуры от време­ни, включающая три периода :

1 — период приработки (от 0 до tnp);

2 — период нормальной работы (от tnp до 1СТ);

3 — период до полного износа (от Гст до t).

Период приработки элементов характеризуется высокой ин­тенсивностью отказов. В этот период выходят из строя элементы со скрытыми дефектами из-за нарушения технологического про­цесса изготовления и действия систематических и случайных Лакторов, снижающих их качество и надежность. Период приработки элементов должен быть относительно мал.

Для большинства ра­диоэлектронных уст­ройств характерно по­стоянство интенсивнос­ти отказов в период нормальной работы ап­паратуры (участок 2). Это объясняется отсут­ствием старения мате­риалов элементов на участке нормальной ра­боты. На участке 3 интенсивность отказов РЭА резко возрастает из-за износа и старения элементов радиоэлектронных устройств.

4. Частота отказова представляет собой отношение числа изде­лий РЭА An, отказавших в единицу времени, к общему числу изделий N0, поставленных на испытания:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Для многих элементов радиоэлектронной аппаратуры зависи­мость частоты отказов имеет вид, показанный на рис. 8.3.

Как видно из графика, зависимость частоты отказов от време­ни имеет три характерных участка.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка На участке 1 (от 0 до t{) частота отказов велика, но быстро снижается по мере приработки элементов.

На участке 2 — нормальной работы (tx – t2) — частота отказов медленно падает. Это объясняется тем, что число отказов умень­шается за счет уменьшения общего количества работающих эле­ментов.

На участке 3 — износа и старения — происходит сначала резкое возрастание частоты отказов, а затем она начинает падать, так как число нормально работающих элементов резко уменьшается.

Обычно эксплуатация РЭА не производится до полного изно­са, аппаратуру ремонтируют, износившиеся элементы заменяют новыми, после чего частота отказов работы вновь соответствует участку нормальной работы.

5. Среднее время безотказной работыТ0 представляет собой сред­нее арифметическое время исправной работы каждого образца:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

где t1, t2 и т.д. — время безотказной работы; N0 — число образцов. Среднее время между двумя отказами

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Однако приведенные выше количественные характеристики надежности аппаратуры не позволяют полностью установить со­отношение между временными составляющими цикла эксплуата­ции РЭА. Для полной оценки разработаны дополнительные коэф­фициенты надежности, в том числе характеризующие частоту профилактических мероприятий, стоимость эксплуатации, рас­ход элементов и др.

§

Надежность радиоэлектронной аппаратуры зависит от большо­го числа разнообразных факторов, которые можно подразделить на три основных вида:

1) конструктивные;

2) производственно-технологические;

3) эксплуатационные.

Для повышения конструктивной надежности радиоэлектрон­ной аппаратуры при ее конструировании необходимо:

разрабатывать новые схемы узлов и блоков повышенной надеж­ности с применением в аппаратуре высоконадежных элементов;

размещать элементы схемы таким образом, чтобы обеспечива­лась надежная их защита от воздействия внешних и внутренних факторов;

осуществлять правильный выбор режимов работы деталей, ус­танавливаемых в аппаратуре.

Рабочий режим элементов определяется степенью их электриче­ской и механической нагрузки, окружающей температурой и эксп­луатационными факторами, которые должны учитываться при вы­боре радиодеталей. Как показывает опыт эксплуатации радиоэлек­тронной аппаратуры, правильный выбор оптимального режима на­грузки элементов способствует повышению их надежности и уве­личению продолжительности безотказной работы, т.е. уменьшению числа как мгновенных, так и постепенных отказов. Коэффициенты нагрузки должны быть минимальными (например, не выше 0,5).

Наряду со снижением электрической нагрузки на элементы при конструировании необходимо стремиться также к снижению тем­пературы, уменьшению влияния вибрации, влажности, понижен­ного давления и т.д.

К конструктивным факторам, влияющим на надежность ра­диоэлектронной аппаратуры, относятся выбор конструктивных решений и качество разработки технической документации.

Производственно-технологическими факторами являются вход­ной контроль качества материалов и элементов, получаемых от смежных предприятий; организация технологического процесса; организация процессов настройки и регулировки; контроль каче­ства выпускаемой продукции.

Эксплутационные факторы подразделяются на объективные и субъективные.

К объективным эксплуатационным факторам относятся: теп­ло, холод, влага, давление, атмосферная коррозия, контактная коррозия, солнечная радиация, биологическая среда, электромаг­нитное излучение, радиационное излучение, пыль, песок, меха­нические нагрузки, процессы старения, износ.

Субъективные эксплуатационные факторы — это квалифика­ция обслуживающего персонала.

Для выполнения заданных требований по надежности при кон­струировании необходимо стремиться к выбору наиболее простой схемы с наименьшим числом элементов, поскольку любое увеличе­ние числа элементов уменьшает вероятность безотказной работы.

Широкие перспективы создания аппаратуры, обладающей ма­лыми габаритами в сочетании с высокой надежностью, способ­ствуют переходу на выпуск радиоэлектронной аппаратуры на базе унифицированных функциональных узлов, модулей, микромоду­лей и интегральных схем.

Микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры позво­ляет широко использовать резервирование, также являющееся одним из наиболее действенных средств повышения надежности. В случае невозможности обеспечения заданных технических тре­бований и необходимой надежности радиоэлектронной аппарату­ры для повышения ее надежности используют методы резервиро­вания входящих в эту аппаратуру элементов.

Резервирование представляет собой метод повышения надежно­сти аппаратуры путем применения идентичных дублирующих эле­ментов, устройств и систем.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Группа элементов считается резервированной, если отказ од­ного или нескольких ее элементов не нарушает нормальной рабо­ты резервированной схемы (узла, системы) и оставшиеся исправ­ные элементы продолжают выполнять заданную функцию; такое резервирование называется функциональным. При этом методе ре­зервирования различные системы отличаются одна от другой в первую очередь реакцией на отказ элемента схемы.

На рис. 8.4 приведены схемы различных способов резервирова­ния аппаратуры. При общем резервировании (см. рис. 8.4, а) осу­ществляется резервирование в целом всей системы, блока или узла / в случае выхода из строя одного из элементов (например, элемента 2) этой системы. При поэлементном резервировании (см. рис. 8.4, б) производится резервирование отдельных элемен­тов системы (1, 2 и т.д.) запасными или 7″ и т.д.).

Основным параметром резервирования является его кратность, представляющая собой отношение количества резервных единиц к числу резервируемых.

В зависимости от состояния, в котором находятся резервные цепи (элементы) до момента включения их в работу вместо отка­завшей цепи (или элемента), различают:

холодный резерв, когда резервные цепи (элементы) находятся в нерабочем состоянии (например, когда на резервные блоки ра­диостанции питающие напряжения не подают);

горячий резерв, когда все цепи резервного блока нагружены одинаково с основными блоками;

облегченный резерв, когда резервные блоки находятся не в пол­ном рабочем состоянии (нагружены меньше, чем основные).

Таким образом, надежность аппаратуры должна обеспечивать­ся на всех этапах создания радиоэлектронной аппаратуры, т. е. при проектировании, производстве, эксплуатации и ремонте.

§

Стандартизациейназывается процесс установления и примене­ния правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации (использования) и требова­ний безопасности труда.

Смотрите про коптеры:  Управление движением и робототехника | Schneider Electric Россия

Нормы и требования, утвержденные при стандартизации, фик­сируются в документе, называемом стандартом,в котором соеди­няются все требования к свойствам стандартизуемого объекта.

Стандартом может являться также основная единица или физи­ческая константа (ампер, абсолютный нуль и т.п.), а также какой-либо предмет для физического сравнения (например, эталон длины).

Показатели, устанавливаемые стандартами, должны соответствовать передовому уровню науки, техники и производства.

Научно-технический прогресс способствует расширению границ стандартизации и ее распространению на процессы, свойственные новым направлениям науки и техники; вызывает непрерывный рост номенклатуры необходимых стандартов и ускорение пересмотра дей­ствующих стандартов (например, пересмотр стандартов на этало­ны времени, длины и т.д.); обусловливает необходимость комп­лексной стандартизации и создание взаимосвязанных стандартов, а также развитие перспективной и опережающей стандартизации.

Государственная система стандартизации (ГСС) регламенти­рована комплексом стандартов. По сфере действия стандарты под­разделяются на четыре категории:

государственные — ГОСТ;

отраслевые — ОСТ;

международные МСТ (бывшие республиканские — РСТ, рас­пространяющиеся на ближнее зарубежье, кроме стран Балтии);

предприятий — СТП.

Кроме того, действуют различные технические условия (ТУ), некоторые из которых перерабатываются в стандарты.

ГОСТыявляются обязательным нормативным документом в пределах установленной сферы их действия, области и условий их применения для всех предприятий, организаций и учреждений государственного, республиканского (международного) и мест­ного подчинения во всех отраслях народного хозяйства.

Объектами государственной стандартизации являются:

общетехнические и организационно-методические правила и нормы (ряды номинальных частот и напряжений электрического тока, допуски и посадки, нормальные линейные размеры и др.);

научно-технические термины и обозначения; единицы изме­рений и эталоны единиц измерений;

системы нормативно-технической, конструкторской, техноло­гической, эксплуатационной и ремонтной документации, а так­же документации в области организации и управления производ­ством;

системы классификации и кодирования технико-экономичес­кой документации;

все виды носителей информации;

продукция производственно-технического назначения;

товары народного потребления по перечню, утвержденному Госстандартом;

общие требования, показатели и нормы качества продукции;

основные эксплуатационные свойства и технические характе­ристики групп однородной продукции;

методы испытаний;

методы и средства поверки мер и измерительных приборов;

предохранительные приспособления и другие изделия в обла­сти безопасности труда, промышленной и бытовой санитарии.

ОСТыявляются обязательным нормативным документом для всех предприятий и организаций данной отрасли производства, а также для предприятий (заказчиков), применяющих продукцию этой отрасли.

Объектами ОСТов являются:

отдельные виды готовой продукции ограниченного примене­ния, для которых основные потребительские характеристики и методы контроля установлены ГОСТами;

детали, узлы, агрегаты;

технологическая оснастка и инструмент, специфические для производства и применения в данной отрасли;

сырье, материалы;

типовые технологические процессы внутриотраслевого приме­нения.

МСТ(РСТ бывших союзных республик, кроме стран Балтии) распространяются на все предприятия и организации международного и местного подчинения данной страны (бывшей союзной республики) независимо от их ведомственной подчиненности.

Номенклатура продукции, на которую утверждаются МСТ, согласовывается с Госстандартом России и с соответствующими министерствами.

СТПраспространяются только на определенное предприятие. Объектами стандартизации на предприятии могут быть: детали, узлы и агрегаты разрабатываемых или выпускаемых изделий, тех­нологические нормы и требования, типовые технологические процессы, оснастка и инструмент.

Обозначение стандарта состоит из аббревиатуры (ГОСТ, ОСТ, РСТ, СТП), порядкового номера (для СТП — по установленной на предприятии системе обозначений) и двух цифр, соответству­ющих году утверждения (пересмотра).

Буква Е в конце обозначения указывает, что стандарт устанав­ливает единые требования на продукцию и для внешнего, и для внутреннего рынка.

В зависимости от содержания предусматриваемых требований различают следующие виды стандартов:

1) стандарты технических условий (устанавливают всесторонние технические требования к продукции при ее изготовлении поставке и эксплуатации);

2) стандарты параметров — размеров (устанавливают параметры или размерные ряды продукции по основным эксплуатационным характеристикам);

3) стандарты типов и основных параметров (устанавливают типы продукции по основным параметрам и другим эксплуатационным характеристикам с указанием и более прогрессивных видов продукции);

4) стандарты конструкций и размеров (устанавливают конструктивные исполнения и основные размеры для определенной группы изделий в целях их унификации и обеспечения взаимозаменяемости);

5) стандарты марок (устанавливают номенклатуру марок и химический состав материала);

6) стандарты сортамента (устанавливают геометрические формы, размеры продукции);

7) стандарты технических требований (устанавливают требования к качеству, надежности и долговечности продукции, эстетические требования к ее внешнему виду, определяют гарантийные сроки, сроки службы и комплектность поставки);

8) стандарты правил маркировки, упаковки, транспортирования и хранения;

9) стандарты правил приемки (обеспечивают единство при приемке продукции по качеству и количеству; устанавливают виды и программы испытаний);

10) стандарты методов испытаний (обеспечивают единство оценки показателей качества);

11) стандарты методов и средств поверки мер и измерительных приборов (обеспечивают требуемую точность и единство измерений);

12) стандарты правил эксплуатации и ремонта;

13) стандарты типовых технологических процессов (устанавливают способы и технические средства выполнения и контроля технологических процессов с целью внедрения прогрессивной технологии производства и обеспечения единого уровня качества продукции).

Основные задачи органов и служб системы стандартизации всех уровней устанавливает ГОСТ 1.1—68.

Руководство стандартизацией и метрологией в масштабе стра­ны осуществляет Государственный комитет по стандартам (Гос­стандарт), задачей которого является проведение государствен­ного надзора за внедрением и соблюдением стандартов и техни­ческих условий, за состоянием и применением измерительной техники, а также за стандартизацией показателей качества про­дукции.

§

Производство современной радиоэлектронной аппаратуры не­мыслимо без высококвалифицированного технического контроля. Такому контролю на заводе должны подвергаться как детали и блоки собственного производства, так и детали, поступающие от предприятий смежных отраслей промышленности.

Надежность выпускаемой продукции зависит от средств, мето­дов и систем контроля изделий.

Идеальным контролем является 100%-я проверка всех пара­метров деталей на всех производственных операциях. Однако в этом случае возникают большие экономические и технические трудно­сти, связанные с необходимостью использования большого числа контролеров и дорогостоящего измерительного оборудования. По­этому в процессе производства предусматриваются проверка всех покупных изделий на соответствие техническим условиям, меж­операционная проверка по технологическим картам и чертежам и проверка готовой продукции (выходной контроль).

При производстве радиоэлектронной аппаратуры применяют­ся следующие виды контроля:

рабочий контроль (РК);

профилактический контроль (ПК);

контроль наладки (КН);

контроль режимов (КР);

выборочный контроль (ВК);

статистический контроль (Ст. К).

Рассмотрим основные виды контроля, проводимого на пред­приятии.

Рабочий контроль предусматривает проверку качества изготов­ленной продукции непосредственно у рабочего места (станка, пресса, верстака). Проверка может осуществляться как самим ра­бочим, так и работником отдела технического контроля (ОТК). Контроль проводится визуально или с помощью инструментов и приспособлений, указанных в технологической карте. Контроль может быть 100%-м или выборочным. В процессе контроля может производиться необходимая наладка оборудования или инстру­мента. На приемку ОТК должны предъявляться только годные детали и узлы, проверенные самим исполнителем. При забраков-ке деталей или узлов их возвращают на доработку.

Профилактический контроль предусматривает проверку соблю­дения технологического процесса и качества выпускаемой про­дукции, а также предупреждение массового брака. Необходимость профилактического контроля и выбор его метода определяются результатом предшествующего статистического анализа процесса изготовления аппаратуры. Статистический анализ не только по­могает выявить и устранить основные причины, вызывающие по­явление брака, но и позволяет установить технологические фак­торы, на которые необходимо обратить особое внимание при про­ведении профилактического контроля для обеспечения выпуска высококачественной продукции. Этот вид контроля должен осу­ществляться квалифицированными рабочими, производственны­ми мастерами и технологами, представителями ОТК. Главное внимание технического персонала цеха должно быть направлено на проверку состояния основного оборудования и оснастки, а также на проверку соблюдения технологических режимов. Прове­рочные замеры производятся точными универсальными и конт­рольными инструментами, контрольными приспособлениями и приборами.

Все дефекты продукции и средств производства, выявленные при проверке нарушения технологического процесса, оформля­ются актом проверки и анализируются. По результатам проверки принимаются соответствующие решения и вырабатываются ме­роприятия по устранению дефектов. При повторных проверках следует обращать внимание на выполнение ранее утвержденных мероприятий. В случае возникновения массового брака, а также при внесении крупных изменений в конструкторскую документа­цию и технологические процессы проводится внеочередной про­филактический контроль. За организацию и Проведение профи­лактического контроля несут ответственность начальники цехов и начальник ОТК завода.

Контроль наладки заключается в опробовании оборудования и проводится при использовании нового оборудования или изме­рительного комплекса в процессе изготовления изделия. После про­ведения наладочных работ наладчик обязан изготовить неболь­шую партию деталей и предъявить их ОТК. Иногда этот вид конт­роля сочетается с другими видами контроля для повышения каче­ства выпускаемой продукции (например, профилактический кон­троль, контроль режимов).

Выборочный контроль, а также статистический контроль, как правило, проводятся только при крупносерийном и массовом производстве. При выборочном (или статистическом) контроле по результатам проверки части изделий судят о годности всей предъявляемой продукции. Этот вид контроля осуществляется ме­тодами однократной выборки и последовательного анализа.

Метод однократной выборки состоит в следующем. Из партии готовой продукции произвольно извлекается N изделий. В техни­ческих условиях на изделие предусматриваются объем выборки N и норма количества годных изделий С в общем количестве выбор­ки. В случае, когда из N изделий оказалось М дефектных или не соответствующих техническим условиям, при М > С партия не при­нимается и бракуется, а при М < С партия признается годной. После испытаний принимается одно из трех решений:

1)принять партию;

2)продолжить контроль (извлечь еще одну или несколько выборок);

3)забраковать всю партию. Забракованная партия может быть подвергнута сплошной проверке или полностью изъята и возвращена исполнителю для разбраковки и исправления.

Главными факторами, определяющими надежность выбороч­ного контроля, являются количество изделий, подлежащих конт­ролю, и условия контроля, на основе которых выносится реше­ние о годности партии. Выборочный контроль регистрируется в картах технологического процесса в виде специальной операции с указанием размеров и параметров, подлежащих проверке, а также средств контроля.

Выборочный контроль не может обеспечить полное исключе­ние случаев пропуска брака.

Полную гарантию качества продукции может дать только сплош­ной (100%-й) контроль изделий. Выборочный контроль с тщатель­ной и полной проверкой изделий повышает надежность контроля.

При хорошо организованном технологическом процессе выбо­рочный контроль может осуществляться как на промежуточных, так и на окончательных операциях (выходной контроль). Выбор метода выходного контроля определяется характером причин, приводящих к браку, тщательностью проведения мер по профи­лактике брака и другими причинами.

Контрольные вопросы и задания

1. Какие характеристики определяют надежность радиоэлектронной аппаратуры?

2. Что такое отказ радиоэлектронной аппаратуры и какие виды отказов существуют?

3. Перечислите способы повышения надежности радиоэлектронной аппаратуры.

4. Что такое качество продукции?

5. Какие показатели качества вы знаете?

6. Что представляет собой система стандартизации?

7. Перечислите категории стандартов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аксенов А. И., Нефедов А. В.Элементы схем бытовой радиоаппаратуры. Конденсаторы. Резисторы. — М.: Радио и связь, 1995.

2. Белевцев А. Т.Монтаж радиоаппаратуры и приборов. — М,: Высшая школа, 1973.

3. Белевцев А. Т.Монтаж радиоаппаратуры и приборов. — М.: Высшая школа, 1982.

4. Бодиловский В. Г.Справочник молодого радиста. — М.: Высшая школа, 1983.

5. Вышнепольский И. С.Техническое черчение. — М.: Высшая школа 1984.

6. ГусевВ. П. Производство радиоаппаратуры. — М.: Высшая школа, 1973.

7. Гуревич В.М., Иваненко И. С.Справочник по электронике для молодого рабочего. — М.: Высшая школа, 1983.

8. Московкин Л.Н., Сорокина Н.Н.Слесарно-сборочные работы в производстве радиоаппаратуры и приборов. — М.: Высшая школа, 1987.

9. Нестеренко И. И.Цветовая и кодовая маркировка радиоэлектронных компонентов. — М.: СОЛОН, 1997.

10. Павлов М. С, Демешко Г. В.Организация рабочих мест сборщиков и монтажников радиоаппаратуры. — М.: Высшая школа, 1973.

11. Черкасов А. Л.Радиотовары. — М.: Экономика, 1980.

Типовой технологический процесс и выбор манипулятора

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине “Электрические машины и АЭП”

Тема:” Привод звена промышленного робота(нижней руки)”

Исполнитель: студент ФИТР, 4 курс, группа 107119

Романов Александр Иванович

Руководитель проекта: БНТУ, доцент кафедры РТС

Лившиц Юрий Евгеньевич

Минск 2023

Белорусский национальный технический университет

Кафедра “Робототехнические системы”

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине “Электрические машины

и автоматизированный электропривод”

Тема:” Привод звена промышленного робота(нижней руки)”

Исполнитель:__________ Романов А.И.

Студент 4 курса 107119 группы

Руководитель:_________Лившиц Ю.Е.

Минск 2023

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ВЫБОР МАНИПУЛЯТОРА

2 ПРИБЛИЖЕННАЯ НАГРУЗОЧНАЯ ДИАГРАММА

2.1 Расчет сил и моментов, действующих в электроприводе

2.2 Определение составляющих времени нагрузочной диаграммы

2.3 Построение нагрузочной диаграммы и её анализ

3 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ

3.1 Предварительный выбор электродвигателя

3.2 Расчет динамических параметров привода и динамическая нагрузочная диаграмма

3.3 Проверка двигателя

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИВОДА

4.1 Построение и анализ механических характеристик

4.2 Расчет скорости для точной остановки и анализ результатов

4.3 Расчет и анализ переходных процессов

5 ВЫБОР КОМПЛЕКСНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

5.1 Обзор современных электроприводов ПР и их анализ, выбор

5.2 Функциональная структурная схема привода. Передаточные функции звеньев, работа электропривода

5.3 Схема подключения привода. Настройка, установка привода.

6 РАСЧЕТ РАСХОДА ЭНЕРГИИ И КПД ЗА ЦИКЛ РАБОТЫ

ЗАКДЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Промышленные роботы(ПР) находят все более широкое применение, заменяя человека (или помогая ему) на участках с опасными, вредными для здоровья, тяжелыми или монотонными условиями труда. Особенно важно то, что ПР можно применять для выполнения работ, которые не могут быть механизированы или автоматизированы традиционными средствами. Однако ПР — всего лишь одно из многих возможных средств автоматизации и упрощения производственных процессов. Они создают предпосылки для перехода к качественно новому уровню автоматизации — созданию автоматических производственных систем, работающих с минимальным участием человека.

Сегодня робототехнические системы применяют практически во всех отраслях народного хозяйства, однако наибольшее распространение они получили в промышленности, прежде всего — в машиностроении. [1]

В последние годы можно отметить определенные достижения в развитии электропривода (ЭП). Были созданы новые магнитные материалы с существенно более высокими магнитными свойствами. Электропривод по сравнению с пневмо- и гидроприводом обладает низким уровнем шума, легкостью передачи сигналов управления, простотой монтажа, а так же учитывая дешевизну электроэнергии, ЭП все чаще используется в ПР. Основными факторами, определяющими конструкцию привода, являются назначение и условия эксплуатации ПР, грузоподъемность и требуемые динамические характеристики манипулятора, вид системы управления.

Электроприводы, которые выпускаются промышленностью, бывают с изменяемой и неизменной частотой вращения вала электродвигателя. По виду регулирования различают регулируемый и следящий электроприводы. Следящим называется электропривод, который обеспечивает (с заданной скоростью) движение исполнительного органа рабочей машины в соответствии с произвольно изменяющимся входным сигналом управления. Электропривод называется регулируемым, если частота вращения вала двигателя меняется по заданному закону.

Электропривод состоит из следующих узлов: двигателя, преобразователя и трансформатора.

Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую энергию вращения вала.

Преобразователь, состоящий из силовых элементов и системы управления, формирует напряжение, подаваемое на двигатель.

Трансформатор согласует напряжение питающей сети с напряжением двигателя.

Основную функцию в электроприводе (преобразование электрической энергии в механическую) выполняет электродвигатель. От параметров электрического двигателя зависит технический уровень электропривода применяемого в станках или промышленных роботах.

Электрический привод представляет собой сложное соединение большого числа элементов, охваченных системой обратных связей. Для успешной его эксплуатации все элементы должны работать согласованно.

В регулируемых ЭП широко используются двигатели постоянного тока(ДПТ). Широкое распространение ДПТ несмотря на их более высокую стоимость и сложность эксплуатации по сравнению с асинхронными двигателями объясняются в первую очередь простыми и надежными способами регулирования частоты вращения, большими пусковыми моментами и перегрузочной способностью, чем у двигателей переменного тока. Наибольшее распространение ДПТ получили в приводах, требующих глубокого регулирования частоты ращения[2]

Основной целью курсового проекта является расчет переходных процессов, нагрузочных диаграмм, энергетических показателей, выбор ЭД.

ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ВЫБОР МАНИПУЛЯТОРА

Рассматриваемый манипулятор работает в ангулярной системе координат. Схема манипулятора представлена на рисунке 1.1. В данном курсовом проекте мы будем рассматривать привод нижней(передней) руки. Выберем технологический процесс, в котором будет работать ПР.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Рисунок 1.1-Схема манипулятора

Рассмотрим исследуемый ПР в составе робототизированного комплекса (РТК), выполняемого погрузочно-разгрузочные работы. ПР в таких РТК должны обеспечивать всю совокупность перемещений, необходимых для нормального протекания технологического процесса. Наличие 3-х степеней подвижности у рассматриваемого ПР(без учета степеней, вносимых сменным захватным устройством) вполне удовлетворительно для операций погрузки-разгрузки. Целесообразными скоростями для схвата в данном случае являются скорости 0,001-1,5 м/с[3]. Остальные требования определяются местом установки и наличием того или иного вспомогательного оборудования. Применение робота в таких операциях освобождает рабочих от монотонной работы в некомфортных условиях. Использование ПР с данным манипулятором не ограничивается только погрузочно-разгрузочными работами. Он так же может использоваться при выполнении таких технологических процессов, как сборка, ковка, штамповка, покраска, сварка, термообработка, литьё.

Рассмотрим автоматическую линию выгрузки поршней двигателя из моечной машины и укладки их в тару[3], показанную на рисунке 1.2.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

1-Манипулятор робота;2- ящик с ячейками для поршней;3-тумбочка;4-тележка;5-ограждение;6-поддон моечной машины;7-моечная машина;8-пульт управления роботом

Рисунок 1.2 Автоматическая линия выгрузки поршней двигателя из моечной машины и укладки их в тару

После механической обработки поршни подаются шаговым транспортером в две камеры моечной машины 7, где промываются водным раствором соды и затем просушиваются сухим сжатым воздухом. Из камер поршни выталкиваются на поддон 6 и замыкают контакты блокирующих микровыключателей, при этом сигнал о наличии на позиции захвата поршней поступает на пульт управления 8 робота. Установленный рядом с моечной машиной манипулятор робота специальными схватами берет поршни с поддона 6 и раскладывает их в ячейки четырех ящиков 2.Ящики устанавливаются на тумбочках 3 по направляющим до упора (конечного выключателя), подающего сигнал на пульт управления робота о наличии тары. Программа движения манипулятора составлена так, что при отсутствии поршня на поддоне 6 моечной машины 7 рука робота проходит в зону захвата и ожидает появления поршня. При отсутствии ящика на загрузочной позиции робот останавливается. Загруженные ящики во время работы передвигаются с тумбочек на тележку и заменяются пустыми.

Данную линию обслуживает электромеханический робот, работающий в ангулярной сферической системе координат. Разрабатываемый привод нижней руки является приводом вращательного движения. Кинематическая схема такого ЭП приведена на рисунке 1.3.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

М-электродвигатель; P-редуктор; ПМ-производственный механизм; Wдв, Wмех-угловые скорости соответственно вала двигателя и механизма; Мдв, Мс-вращающий момент, развиваемый двигателем, и момент сопротивления, создаваемый механизмом.

Рисунок 1.3-Кинематическая схема ЭП передней руки:

Поиск по сайту:

§

В работе рассматривается ЭД, который приводит производственный механизм (в данном случае нижнюю руку) через определенный передаточный механизм (редуктор). Всю эту механическую систему считаем абсолютно жесткой. Так, как об ЭД пока ничего неизвестно, то силы и моменты, действующие в ЭП, будем сначала приводить к валу двигателя.

При расчетах будем учитывать следующие основные допущения:

-уравновешивающие силы не учитываются;

-трение в элементах передачи учитываются через КПД передачи;

-сечения элементов принимаем постоянными с расположением максимума по середине.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Рисунок 2.1 –Механизм поворота передней руки

Согласно рисунку 2.1 силы тяжести m2g, m3g,mгg создают относительно шарнира, в котором расположен разрабатываемый ЭП для передней руки, статический момент[4]:

Мст‘=m2gl’2/2 m3g(l’2 l’3/2) mгg(l’2 l’3), (2.1)

где φ-угол поворота нижней руки; m1, m2,m3– массы нижней руки, верхней руки, груза; l’2= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка cosφ; l’3= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка cos Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинкаЗадачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка -длинны нижней и верхней рук.

Момент инерции рассчитаем, считая звенья тонкими стержнями, а груз-точкой:

Jмех=m2Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка /12 m3/3(l’2 l’3/2)2 mг/3(l’2 l’3)2 (2.2)

Динамический момент и его максимальное значение в этом случае:

Мдин‘=Jмехε, (2.3)

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =Jмехεmax (2.4)

Движение входного звена производственного механизма привода списывается уравнением равновесия моментов:

М’=Мст‘ Мдин‘, (2.5)

где М’,Mст‘,Mдин‘-соответственно движущий, статический и динамический моменты, приведенные к входному валу двигателя.

Максимальный приведенный момент:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка (2.6)

Подставив в формулы (2.1), (2.2), (2.4), (2.6) числовые значения, получаем:

Максимальный момент достигается при φ=0

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =(43,5*1,55/2 14(1,55 0,5/2) 5*(1,55 0,5))9,81=678,45(Н*м)

Jмех=43.5*3.1/2 14(0.25/3 3.2) 5*(1.55 0.5)2=90.65(кг*м2)

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =90,65*0,41=37,17(Н*м)

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =678,48 37,17=715,65(Н*м).

Поиск по сайту:

§

В данном подразделе необходимо определиться с циклом работы ЭП рассматриваемого ПР.

Согласно описанию техпроцесса (см.раздел 1) робот 1 выполняет следующие действия:

1) манипулятор робота специальными схватами берет поршни с поддона, при отсутствии поршня на поддоне рука робота проходит в зону захвата и ожидает появления поршня;

2) раскладывает их в ячейки четырех ящиков;

Выделим для цикла работы ЭП следующие участки:

а) передняя рука из крайнего верхнего положения( φ=65 Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка ) над питателем катушек поворачивается в крайнее нижнее положение ( φ=-65 Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка ), отрабатывая тем самым требуемый по заданию угол ( φ1=130 Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка );

б) захватное устройство берет поршень (для передней руки это время первого простоя в цикле t01);

в) движение передней руки обратно в верхнее крайнее положение ( φ=65 Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка );

г) поворот колонны для установки схвата над ячейкой ящика( это второй простой t02);

д) передняя рука поворачивается вниз на угол ( φ2=65 Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка ) и при совместном движении верхней руки устанавливает поршень в ячейку;

е) ЗУ отпускает поршень в ячейку (третий простой);

ж) передняя рука возвращается в крайнее верхнее положение ( φ=65 Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка );

з) колонна поворачивается и устанавливает схват над ванной с поршнями (четвертый простой).

При отработке всех углов поворота передняя рука разгоняется до скорости ωmax с ускорением εmax. Тогда время разгона(пуска) и торможения звена можно найти по формуле:

tп=tт= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка ; (2.7)

с учетом числовых данных:

tп=tт= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =1,5(с).

Углы поворота передней руки за это время:

φпт= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка ; (2.8)

φпт= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =0.461(рад).

Время работы с постоянной по модулю угловой скоростью:

tp1= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , (2.9)

tp2= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка ; (2.10)

tp1= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =2,17 (с)

tp2= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =0,338 (с)

Полное время работы привода:

tп.р.= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =2(tп tт tp1) tп tт tp2 (2.11)

где m и n-количество интервалов пуска(торможения) и количество рабочих интервалов соответственно

tп.р.=2*(1,5 1,5 2,17) 2*(1,5 1,5 0,338)=17 (с)

Найдем время цикла, с учетом продолжительности включения ЭП [6]:

tц= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка *100%; (2.12)

tц= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка *100= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка 100=48,5 (с).

Суммарное время простоя ЭП:

t0=tц-tпр=48,5-17=31,5 (c) (2.13)

2.3 Построение нагрузочной диаграммы и её анализ

На основании расчетов подразделов 2.1 и 2.2 можно построить скоростную и статическую диаграммы для производственного механизма.

Все составляющие цикла работы tц известны, кроме пауз t01,t02,t04. На основании раздела 2.2, примем соотношение времени пауз t01:t02:t04=1:2:3, тогда t01=5,25 c, t02=10,5 c, t03=15,75 c.

На рисунке 2.2 изображены скоростная и приближенная нагрузочная диаграммы для передней руки. Вид нагрузочной диаграммы определяется формулой 2.1. Знак статического момента уже учтен уравнением движения (2.5).

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Рисунок 2.2- Скоростная и статическая нагрузочная диаграммы производственного механизма

Поиск по сайту:

§

Скоростная и диаграмма и диаграмма статического момента механизма служат основой для предварительного выбора ЭД.

По нагрузочной диаграмме производственного механизма(рисунок 2.2) находим эквивалентный статический момент[6]:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка (3.1)

ti-продолжительность i-го интервала;

Mстi-статический момент на i-ом интервале диаграммы.

Воспользовавшись формулой (3.1), получим:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка ; (3.2)

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =678,45*0,59=401,37 (Н*м).

Номинальный момент определяется:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , (3.3)

где Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка -коэффициент, учитывающий динамические режимы работы ЭД (обычно принимают Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка ).

Подставив Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка в формулу (3.3) получим:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =1,3*401,37=521,78 (Н*м).

Подсчитаем требуемую номинальную мощность выбираемого ЭД, взяв в качестве номинальной скорости Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка :

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , (3.4)

Где η-КПД редуктора привода;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =377,52(Вт).

Условием предварительного выбора ЭД является неравенство[4]:

Pном> Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , (3.5)

где Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка -номинальная мощность двигателя.

Для проектируемого ЭП звена ПР из справочника по электрическим машинам[3] выбираем коллекторный ДПТ типа ДПУ 200-500-3-Д39-09-УХЛ4. Серия двигателей ДПУ предназначена для работы в приводах подач станков с ЧПУ и в приводах ПР. Двигатель имеет следующие технические данные:

момент номинальный Мном=1,7 Н*м;
максимальный Мдоп=8,5 Н*м;
 
номинальная частота вращения nном=3000об/мин
номинальное напряжение Uном=140В
номинальный ток Iном=5,3А
ток холостого хода I0=2А
номинальная мощность Pном=500Вт
КПД ηном=74,2%
сопротивление обмотки якоря при 20 Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Rя=2,2 Ом
индуктивность цепи якоря Lя=1,13 мГн
система возбуждения независимое возбуждение
момент инерции Jдв=0,944 г*м2
габариты 250х184мм
масса 9,2кг
вентиляция естественное охлаждение IC040
класс нагревостойкости изоляции F
встроенный тахогенератор ТП80-20-0,2
климатическое исполнение для умеренного и холодного климата в закрытых отапливаемых помещениях

Габаритные и установочные размеры двигателя приведены на рисунке 1.3.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

l30=184;d30=215;b30=250.

Рисунок 3.1- Габаритные и установочные размеры ДПУ 200-500-3-Д39-09-УХЛ4.

Возбуждение двигателя осуществляется от высокоэнергетических магнитов. Двигатель предназначен для эксплуатации в условиях воздействия механических факторов по группе М8 ГОСТ 17516-72.

Номинальный режим работы двигателя S1 при частоте вращения n Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка 0.5nном, в режиме S3 с ПВ=25% и продолжительностью. Цикла 30 мин. При n Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка 0.5nном, а так же в режиме S5 с частыми пусками и электрическим торможением при коэффициенте инерции 2. На холостом ходу(ХХ) в течение 2 мин допустимо повышенные частоты вращения до 5000 об/мин.

Питание ДПТ может осуществляться от источника постоянного тока, аккумуляторной батареи и выпрямителя. Устойчивая работа ДПТ обеспечивается схемой управления ЭП. Технические данные встроенного тахогенератора ТП80-20-0,2 с возбуждением от постоянных магнитов:

-крутизна выходной характеристики s=20 Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка ;

-частота вращения:

номинальная nном=3000 об/мин;

максимальная nmax=6000 об/мин;

минимальная nmin=0.1 об/мин;

-нагрузочное сопротивление Rт Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка 10 кОм;

-погрешность в диапазоне частот 0,1-4000 об/мин Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка 0,2%;

-выходное сопротивление постоянному току при температуре 20 Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Rт.вых=140 Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка 14 Ом;

-габариты 33,5х7 мм;

-масса-0,5 кг;

Пульсации выходного напряжения при изменении частоты от максимального значения до 0,001nном и менее лежат в пределах 0,2-5%. Изменение ЭДС тахогенератора при изменении температуры окружающей среды должно быть не более 0,02%/ Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка [3].

Поиск по сайту:

§

Так как tц=48,5с Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка 10 мин, то делаем вывод, что выбранный ЭД будет работать в повторно-кратковременном режиме, когда как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы превышения температуры всех частей двигателя могли достигнуть установившегося значения. Согласно циклограмме работы производственного механизма (см.рисунок 2.2) 3 рабочих участков следуют один за другим без простоя ЭП. Значит рационально выбирать повторно-кратковременный режим S5 с частыми пусками и электрическим торможением двигателя. Поскольку выбранный ДПТ допускает работу в режиме S5 только при частоте вращения n Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка 0.5nном , то далее в расчетах будем подставлять вместо номинальной частоты величину nуст=1500 об/мин (и соответственно угловую скорость вращения ωуст в рад/с).

Зная номинальную частоту вращения предварительно выбранного двигателя, модем найти передаточное число для редуктора привода:

i= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка ; (3.6)

i= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =255.4.

Такое передаточное число можно реализовать только с помощью волнового зубчатого зацепления. Поэтому необходимо использовать волновой редуктор.

Теперь уже достаточно данных для приведения моментов к валу ЭД в соответствии с уравнением движения:

М=Мст Мдин (3.7)

где М’,Mст‘,Mдин‘-соответственно движущий, статический и динамический моменты, приведенные к входному валу двигателя

С учетом передаточного числа приведенные нагрузочные моменты определяются следующим образом[6]:

Мст= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , (3.8)

Мдин= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , (3.9)

Где J-суммарный момент инерции ЭД;

tц– время разгон(пуска).

Суммарный момент инерции определяется как:

J=δJдв Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка (3.10)

где δ-коэффициент, учитывающий момент инерции движущихся частей передаточного механизма (δ=1,1…1,3).

Преобразуем формулы (3.8), (3.9) для максимальных значений: Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка (3.11)

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =J Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка . (3.12)

Для выбранного ЭД в режиме S5 коэффициент инерции принимается δ=2. Значит по формулам (3.10), (3.11), (3.12) получим:

J=2*9.44*10-4 Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =3.28*10-3(кг*м2);

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка = Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =3,125 (Н*м)
Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =3,28*10-3* Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =0,34 (Н*м).

Для участков с переменной скоростью момент, приведенный к валу ЭД, в соответствии с уравнением(3.7) равен:

-при пуске Mmax=3.465 Н*м;

-при торможении Mmin=2.785 Н*м.

На основе последних результатов и диаграмм рисунка 2.2 строим уточненную нагрузочную диаграмму ЭП. На рисунке 3.2 изображены скоростная и уточненная нагрузочная диаграммы для статического, динамического и движущего моментов, приведенных к валу двигателя. Здесь введено обозначение Муст= Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка =3,13 Н*м-это значение приведенного момента в установившихся режимах работы.

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Рисунок 3.2-Скоростная и нагрузочная диаграммы ЭП

Поиск по сайту:

§

При выборе ЭД наиболее важным требованием является недопустимость его перегрева при достаточном запасе мощности. Это необходимо для эффективной производительности ЭП и построенной на его основе машины. Нагревание двигателя обусловлено двумя видами потерь – постоянными и переменными. Постоянство потерь условно: постоянные они принимаются в силу их незначительного изменения.

Постоянные потери не зависят от нагрузки, т.е. от тока ЭД. К ним относят: потери на гистерезис и вихревые токи в стали магнитопровода, механические на трение в подшипниках и щеток о коллектор в машинах постоянного тока, вентиляционные потери[7].

Для определения перегревания двигателя, воспользуемся методом средних потерь: если

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , то Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , (3.13)

где Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – средняя мощность потерь за цикл;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – номинальная мощность потерь;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – средняя температура перегрева;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – номинальная(допустимая) температура перегрева.

Средняя мощность потерь за цикл рассчитывается по нагрузочной диаграмме:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , (3.14)

где Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – суммарные потери энергии за цикл, при пуске ЭД (см. рисунок 3.2);

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – суммарные потери энергии за цикл, при торможении ЭД (см. рисунок 3.2);

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – потери энергии при вращении с постоянной скоростью за цикл;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – суммарное время пауз;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – суммарное время пуска;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – суммарное время торможения;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – суммарное время вращения с постоянной скоростью;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения двигателя при отключении;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения двигателя при пуске и торможении;

Потери энергии в ДПТ при пуске под постоянной нагрузкой Муст определяются по формуле:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка Муст(ω0tп- (3.15)

где Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – установившаяся угловая скорость вращения ЭД.

Потери энергии за одно торможение электродвигателя:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка . (3.16)

Потери энергии при вращении с постоянной скоростью за цикл:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , (3.17)

где Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – величина номинальных потерь;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – КПД двигателя при вращении с постоянной скоростью;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка – номинальная мощность ЭД.

Вычисления:

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка [рад/с2];

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка [Дж];

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка [Дж];

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка ;

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка [Вт];

Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка [Вт].

Так как Задачи выбора компоновки роботизированного технологического комплекса – тема научной статьи по механике и машиностроению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка , можно сделать вывод, что выбранный двигатель проходит проверку по перегреву.

Поиск по сайту:

Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий