Методологические основы проектирования подвесных манипуляторов в атомном машиностроении

• Автор: Кравченко, Павел Давидович
• Шифр специальности: 05.04.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Волгодонск
• Количество страниц: 349 с. : ил.

С ОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМЫХ СРЕДСТВ КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ПОДЪЕМНО -ТРАНСПОРТНЫХ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КОРПУСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ АЭС
1.1. Фактическое состояние проблемы
1.2. Анализ состояния поверхностей объектов корпусного оборудования в местах технологических креплений
1.3. Обоснование целесообразности применения подвесных манипуляторов и роботов-манипуляторов в технологических процессах АО “Атоммаш”
1.3.1. Технологическое обоснование
1.3.2. Экономическое обоснование
1.3.3. Анализ технологического процесса кантования обечаек с по
мощью применяемых средств КМА операций перемещения и установки
1.3.4. Предлагаемый вариант решения
Выводы по главе
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ «МОСТОВОЙ КРАН -ПОДВЕСНОЕ МАНИПУЛЯТОР - ОБЪЕКТ»
2.1. Математическое моделирование системы "кран - ПМ - объект"
как основы создания САПР и САУ
2.2. Динамика вращательного движения подсистемы "ПМ-объект" относительно оси гибкого подвеса
2.3. Анализ режимов работы гидропривода поворота объекта относительно горизонтальной оси
2.4. Исследование системы "Мостовой кран - ПМ - объект" по критерию быстродействия
2.5. Примеры определения времени перемещения объекта по различным траекториям
Выводы по главе
3. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОДВЕСНЫХ МАНИПУЛЯТОРОВ И РОБОТОВ-МАНИПУЛЯТОРОВ ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЕЧАЕК

3.1. Конструктивные особенности деталей и узлов оборудования АЭС
3.2. Теоретическое обоснование способа перемещения и точной установки цилиндрических крупногабаритных обечаек
3.3. Метод подводимой опоры
3.4. Методика и критерии оптимальности проектирования подвесного манипулятора
3.5. Анализ параметров и последовательность конструирования элементов подвесного манипулятора для обечаек
3.6. Разработка конструктивной схемы подвесного робота-манипуля-
тора ПРМ
3.7. Описание конструкции модели и натурного образца подвесного манипулятора УПМ
Выводы по главе
4. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГРУЗОЗАХВАТНЫХ И МАНИПУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ЭЛЛИПСОИДНЫХ ДНИЩ
4.1. Определение координат центров масс и моментов инерции
4.2. Методика поискового конструирования захватно-зажимных элементов манипулятора
4.3. Исследование нагрузок в грузозахватных элементах подвесного манипулятора эллипсоидных днищ
4.4. Методика предпроектного анализа при создании устройств для кантования эллипсоидных днищ
4.5. Краткая методика проектирования эксцентриковых захватов-кантователей
4.6. Определение кинематических параметров эллипсоидного днища
при кантовании
4.7. Анализ и оценка конкурсных вариантов проектов
Выводы по главе
5. ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАЩЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
5.1. Оценка целесообразности применения тяжелых токарных и токарно-карусельных станков при обработке цилиндрических крупногабаритных деталей
5.2. Применение перспективной технологической схемы механической обработки массивных крупногабаритных изделий

5.3. Оценка жесткости направляющих колец при механической обработке крупногабаритных цилиндрических обечаек на роликоопорном стенде
5.4. Методика определения оптимальной металлоконструкции несущей балки манипулятора
Выводы по главе
6. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕДЛОЖЕННЫХ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
6.1. Создание и испытание комплекса подвесных манипуляторов
6.2. Основы алгоритма поиска лучшего технического решения при проектировании автоматических подвесных грузозахватных устройств
6.3. Применение метода «мозгового штурма» при нахождении рациональной конструкции подвесного кантователя
6.4. Применение метода МФЭП поиска новых ТР при нахождении рациональной конструктивной схемы перегрузочной машины МП-1000
6.5. Методика оценки технологичности и эстетичности металлоконструкций модели подвесного манипулятора КПУ
6.6. Методика художественно-конструкторской проработки элементов металлоконструкций подвесного манипулятора
6.7. Основы системного подхода к проектированию, расчету и конструированию подвесных манипуляторов для атомного машиностроения
6.8. Предлагаемый алгоритм системного проектирования
6.9. Концепция оптимального технологического процесса обработки объектов тяжелого машиностроения
6.10. Вариант применения подвесных роботов-манипуляторов для демонтажа оборудования АЭС
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ: Патентные исследования
Акты внедрения

1.3.3. Анализ технологического процесса кантования обечаек с помощью применяемых средств КМА операций перемещения и установки
Перемещение и кантование корпусных деталей типа цилиндрических обечаек и полуэллипсоидных днищ оборудования АЭС производится с помощью обычных строповых захватов и напольных кантователей. Во многих случаях к наружной поверхности корпусных деталей привариваются грузовые проушины, которые после технологической операции или полной обработки деталей срезаются.
Схема на рис. 1.1 показывает план участка по обработке обечаек. Обечайка 2 установлена на карусельном станке 1, установленном в пролете АБ. Чтобы переустановить обечайку на другой торец, заводят обычные петлевые стропы на двурогий крюк крана 3 и перемещают обечайку (по стрелке) на тележку 4, которая по рельсам перемещает обечайку до пролета ВГ, где установлен кантователь 5.
В этом пролете обечайку перегружают на кантователь с помощью крана, обслуживающего пролет ВГ.
Цифры в кружках обозначают операции ручной строповки: 1 - застроповка на станке; 2 - отстроповка на тележке в пролете ВГ; 3 - застроповка на тележке в пролете ВГ; 4 - отстроповка на кантователе (обечайка на торце); 5 -перестроповка на кантователе (обечайка на образующей); 6 - застроповка на кантователе (обечайка на торце); 7 - отстроповка на тележке в пролете ВГ; 8 - застроповка на тележке в пролете АБ; 9 - отстроповка на станке.
Схема на рис. 1.2 показывает последовательность кантования обечайки на кантователе.
На одну операцию кантования приходится 9 строповок.
По нашим наблюдениям, операция кантования длится 2 часа 24 минуты.