Быстродействующие безнасосные многономенклатурные вакуумные захватные модули с расширенными функциональными возможностями

• Автор: Приведенец, Игорь Адамович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СИСТЕМ ПРИВОДОВ ВАКУУМНЫХ ЗАХВАТНЫХ МЕХАНИМОВ
1.1. Структуры вакуумных захватных устройств агрегатно-модульного типа
1.2. Классификация вакуумных захватных модулей
Выводы
ГЛАВА 2. СИНТЕЗ ВАКУУМНЫХ ЗАХВАТНЫХ УСТРОЙСТВ АГРЕГАТНО-МОДУЛЬНОГО ТИПА
2.1. Методика поискового конструирования
2.2. Конструирование вакуумных захватных устройств
2.3. Синтез систем приводов высокоскоростных захватных устройств
Выводы
ГЛАВА 3. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВАКУУМНЫХ ЗАХВАТНЫХ МОДУЛЕЙ
3.1. Математическая модель вакуумного захватного агрегатного модуля
3.2. Общая методика планирования эксперимента
3.3.Результаты оптимизации параметров вакуумного захватного устройства по быстродействию
Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Экспериментальная установка для проведения исследований
4.2. Сравнение результатов экспериментальных исследований с данными машинных экспериментов
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
В современных условиях мирового экономического спада производства, обострения конкурентной борьбы главенствующую роль для скорейшего выхода из кризиса занимает инновационное направление, связанное с созданием новых высокоэффективных технологий и оборудования для жизнедеятельности человека, совершенствованием принципов и методов творческой деятельности.
Традиционное конструирование автоматизированных систем заключается в организации взаимосвязанных информационных и энергетических потоков работы центральной системы управления, информационных каналов, распределительной аппаратуры, приводов с каналами питания и источниками силовой энергии.
Одной из важнейших и сложных задач, решаемых при автоматизации технологических процессов, является автоматизация вспомогательных операций (загрузка, выгрузка основного технологического оборудования, транспортировка и укладка штучных заготовок, деталей).
В современных автоматизированных производствах [18, 57, 68, 75, 76, 78, 80, 101, 102] широко применяются манипуляционные механизмы с вакуумными захватами и цикловыми приводами, выполняющие операции загрузки заготовками основного технологического оборудования. Однако данное оборудование и способы его работы не удовлетворяют все возрастающим потребностям себестоимости, простоты конструкций и управления, скоростным, точностным и энергозатратным техническим характеристикам.
Производительность труда во многом зависит от соотношения машинного времени и времени манипулирования. Во многих случаях высокопроизводительное оборудование, имеющее небольшое машинное время для осуществления технологического процесса (холодная листовая штамповка, укладка, транспортирование, ковка, горячая штамповка и т.д.) [20], работает с производительностью определяемой временем загрузки заготовок и выгрузки деталей. В промышленности наряду с электрическим типом приводов

широко применяются приводы гидравлические и пневматические. Пневматические приводы [3, 16, 26, 27, 30, 32, 33, 44] получили широкое применение при автоматизации производственных процессов в общем машиностроении и станкостроении, в транспортном и полиграфическом машиностроении, в литейном и кузнечном производстве. Пневмоустройства используют в качестве приводов зажимных и транспортирующих механизмов, для дистанционного управления и регулирования, в контрольно-измерительных приборах, при автоматизации машин и устройств, работающих в агрессивных средах, в условиях пожаро- и взрывобезопасности, радиации, а также при значительной вибрации и высотах температурах.
Широкое применение пневмоприводов и систем управления объясняется их преимуществами по сравнению с другими средствами автоматизации, в первую очередь надежностью функционирования, которая в автоматизированных системах управления играет важную роль.
Преимуществом пневмосистемы является простота конструкций и сравнительная легкость их эксплуатации и обслуживания. Они относительно дешевы и являются гибким средством при автоматизации производственных процессов [131]. По сравнению с электрическими исполнительными устройствами пневматические позволяют выполнить поступательные движения без каких-либо передаточных механизмов. Благодаря этому они получили широкое распространение в тех случаях, когда следует осуществить возвратнопоступательное движение.
Основной недостаток управления пневмосистем заключается в меньшей скорости срабатывания по сравнению с электрическими системами. Несмотря на это для многих производственных процессов скорость срабатывания пневмосистем управления оказывается достаточной.
По сравнению с гидравлическими пневматические приводы обладают следующими преимуществами [106, 107, 111]: их исполнительные устройства имеют большие скорости срабатывания и более низкую стоимость, возвратные линии значительно короче, так как воздух может быть удален в ат-

Функциональное представление технического объекта, предложенное JI. Берталанфи, определяет существенные в нем признаками элементы в виде функций и связи между ними. Данными подходам разработчиком организуются требуемые связи между элементами "конструктивного" объекта, или между функциями. Однако, как показано С.Н. Сысоевым [127], наличие элементов технического объекта не обуславливает наличия между ними связей, без которых не будет существовать и сам технический объект. Наличие связей между элементами технического объекта применительно ко всем представлениям о нем определяет и наличие элементов. Отсюда существенными при описании, представлении технического объекта являются связи, как для конструктивного представления технического объекта, так и для функционального. Для известных представлений технического объекта, где существенными признаками являются элементы и их связи, идеальным считается такой технический объект, который материально отсутствует, а функции выполняются [13].
Определение связей между элементами технического объекта в качестве существенного признака технического объекта формирует ситуацию для идеального технического объекта, в котором представлены в неявном виде не только элементы материальные, но и функциональные, а потребности выполняются.
Метод исследования функционально физических связей [122, 127] говорит следующее. Функциональные возможности технического объекта, универсальность неразрывно связаны с областью его применения. Потому с учетом принципа "устранения избыточности", принципом получения технического решения является приведение в соответствие функциональнофизических связей исследуемого технического объекта области его применения. Отсюда возможная область технического объекта определяется имеющимися в нем функционально-физическими связями, а реальная (используемая) область - теми связями, которые потребитель знает, понимает и использует в данном техническом объекте. Исследовав известный технический объ-