Изучение построения робототехнических комплексов для нанесения лакокрасочных материалов в мебельной промышленности

Содержание.

Введение

1.Особенностипостроениякомплексовдля нанесениялакокрасочных

покрытий

1.1Назначениеи виды отделки

1.2 Видызащитно-декоративныхпокрытий

1.3 Подготовкаповерхностейк отделке

1.4 Методынанесениялакокрасочныхматериалов

1.5 Способыотвержденияпокрытий

1.6 Типовые технологическиепроцессы прозрачнойотделки мебели.

2. Автоматизированныелинии отделки.КомпоновкаРТК

для нанесениялакокрасочныхматериалов

3. Исследованиестроения приводаокрасочногоробота

3.1. Общие сведения

3.2 Требованияк рабочей жидкостигидроприводов

3.3 Насосы

3.4 Исполнительныемеханизмы

3.5 Аппаратурауправления

4. СистемауправленияРТК для нанесениялакокрасочных

материалов

4.1 Структурасистемы управления

4.2 Алгоритмсистемы управления

Заключение

Списокиспользуемойлитературы

1. Введение.

Успешноемебельноепроизводствопредполагает предварительныйглубокий анализвсех его составныхчастей, современныхтенденций ипроцессов . Неменее важнознать, в чемконкретносостоит влияниетого или иного составляющегона весь комплексв целом.

В настоящеевремя имеется большая необходимость в изучениизффективныхподходов кповышениюкачества продукции,и что немаловажно к долговременноиуиспользовагиюконечногоизделия потребителем.Именно поэтомулакопокраскаявляется доминирующимпроцессоммебельногопроизводства.

Целью даннойработы являетсяизучение построенияробототехническихи автоматизированныхлиний и комплексовна мебельномпредприятии.

Оснвнымизадачами работыявляются:

1. Дать характеристикуотделки столярныхизделий ирассмотретьосновные этапыэтого процесса.

2. Ознакомитьсяс составляющимиэлементамипроизводственныхлиний и ихособенностями.

3. Исследоватьэффективностьописанныхтехнологическихпроцессовлакопокрасочногоучастка предприятия.

В работе авториспользовалмногочисленныеиздания техническойлитературы,информационныересурсы глобальнойсети Internet,

Автор работысчитает важнымуделять должноевнимание квнедрению впроизводствоновых автоматизированныхлиний и робототехническихкомплексов,которые будутблагоиворновлиять на развитиеконкретногопредприятияи промышленностив целом.

1.Особенностипостроениякомплексовдля нанесениялакокрасочныхпокрытий

1.1Назначениеи виды отделки

Отделкавыполняетсяс целью приданияповерхностямзащитных идекоративныхсвойств. Онаможет бытьпрозрачной,непрозрачной,имитационной,специальной.

Прозрачнаяотделка представляетсобой нанесениена отделываемуюповерхностьлакокрасочныхматериалов(ЛКМ),которые создаютпокрытие,сохраняющееи еще большепроявляющеетекстуру древесины.Такая отделкаприменяетсяпри изготовлениимебели из массивнойдревесины, атакже из плитныхматериалов,облицованныхстроганымшпоном илипленками,пропитаннымисинтетическимисмолами.

Непрозрачнаяотделка заключаетсяв нанесениина отделываемуюповерхностьпигментированныхлакокрасочныхматериалов(красок, эмалей),которые полностьюскрывают текстуруи цвет древесиныили другогоотделываемогоматериала.Непрозрачнаяотделка применяетсяпри изготовлениибытовой мебели(особенно детской,кухонной ивстроенной),офисной и другоймебели дляобщественныхпомещений, атакже при наружнойотделке домов,садово-парковоймебели.

Имитационнаяотделка представляетсобой способсозданиядекоративногопокрытия методомглубокогокрашения, нанесениярисунка текстурыдревесины наотделываемуюповерхность,напрессовыванияна основу пленокс напечатаннойна них текстуройдревесины,мрамора илидругого материала.Имитационнаяотделка сиспользованиемпленок широкоприменяетсяпри изготовлениимассовойсравнительнодешевой мебели.

Специальнаяотделка имеетнесколькоразновидностей.Это может бытьнанесение наповерхностьотделочногослоя из расплавленногоили порошкообразногометалла (металлизация),полимерныхи других материалов.К ней можнотакже отнестипескоструйнуюобработкуповерхности,тиснение, выжигание,инкрустацию,резьбу по дереву.Широко распространеннаяв недалекомпрошлом пескоструйнаяобработкаповерхностей,особенно стекла,в настоящеевремя практическине применяется.Инкрустацияи еще в большеймере резьба,наоборот, находятвсе более широкоеприменение,особенно приизготовлениихудожественноймебели

.

1.2 Виды защитно-декоративныхпокрытий

Эксплуатационныесвойства покрытийопределяютсяв основномсвойствамиприменяемыхматериалов.В зависимостиот вида материалови технологииотделки различаютпокрытиялакокрасочные,пленочные икомбинированные,т. е. с использованиемпленки и лакокрасочногоматериала.

По декоративнымсвойствамразличаютпокрытияпрозрачныеи непрозрачные,т. е. скрывающиецвет и строениеотделываемойповерхности.Формируютпокрытия методомпоследовательногонанесения наповерхностьразличныхматериалов.

Защитно-декоративныепокрытия (ОСТ13-27-82) на изделияхмебели из древесиныи древесныхматериалов,эксплуатируемыхв закрытыхотапливаемыхпомещенияхпри отсутствииагрессивныхсред, классифицируютпо различнымпризнакам .

В зависимостиот рода основногопленкообразующегоматериалалакокрасочныепокрытия делятсяна семь групп:полиэфирные(ПЭ), полиуретановые(УР), меламинные(МЛ), полиакриловые(АК), мочевинные(МЧ), нитроцеллюлозные(НЦ), пентафталевые(ПФ). В зависимостиот показателейвнешнего видагруппы лакокрасочныхпокрытийподразделяютсяна две подгруппы:А - покрытия соткрытымипорами и Б - покрытияс закрытымипорами, в томчисле непрозрачные. Группа покрытий,образованнаяматериаламина основе пропитанныхбумаг, в зависимостиот применяемогопропиточногоматериала ипокровноголака делитсяна три подгруппы:А -меламиноформальдегидныеи мелами-нокарбамидоформальдегидные,карбамидоформальдегидныеи их модификации,полиэфирные;Б и В - карбамидоформальдегидныемодифицированныес лаковым покрытием.

Обозначениезащитно-декоративныхпокрытий состоитиз пяти частей.Первая частьопределяетгруппу покрытия.Для лакокрасочныхматериаловуказываетсяпокровныйматериал поГОСТ 9825, напримерлак НЦ-243, длясинтетическихматериалов- род полимера(русскими буквами,например, ТР- термореактивный,ТП - термопластичный).Вторая частьуказываетподгруппу(заглавнымибуквами) и категориюпокрытия (арабскимицифрами). Третьячасть определяетвид лакокрасочногопокрытия взависимостиот прозрачности.Она указываетсятолько длялакокрасочныхпокрытий иобозначаетсязаглавнымирусскими буквами.Четвертая частьобозначаетвид покрытияпо степениблеска. Онаобозначаетсязаглавнымирусскими буквами.Пятая частьопределяетзащитные свойствапокрытия иобозначаетсяарабскимицифрами.

Части обозначенийотделяютсядруг от другаточками. Примерыобозначенийпокрытий:

Эмаль НЦ-25. Б1. Н.Г. 3 — покрытиенитроцеллюлознойгруппы, подгруппыБ первой категории,образованноеэмалью НЦ-25,непрозрачное,глянцевое,ограниченноводостойкое,низкотепло-и низкоморозостойкое;ТР. А2. ПГ. 9 — покрытие,образованноеоблицовочнымматериаломна основе бумаг,пропитанныхтермореактивнымиполимерамиподгруппыА, второй категории,полуглянцевое,водо-, тепло- иморозостойкое.

1.3 Подготовкаповерхностейк отделке

Предназначенныедля отделкиповерхностидолжны бытьровными и гладкими.Для получениятаких поверхностейнеобходиматщательнаяпредварительнаяих подготовка.

Подготовкаповерхностейк отделке состоитиз двух этапов:столярнойподготовкии отделочнойподготовки.Первый этапвключает устранениедефектов,выравниваниеи шлифованиеповерхностей,второй - окончательноевыравниваниеповерхностейшпатлеваниеми порозаполнением,получениежелаемогоцвета, тона ичеткости структурыдревесиныпод прозрачнымипокрытиямиметодом отбеливанияи крашения.Шпатлеваниепроводитсялишь при подготовкек непрозрачнойи имитационнойотделке, порозаполнение,отбеливаниеи крашение -при подготовкек прозрачнойотделке. Болеевысокие требованияпредъявляютсяк поверхностям,на которыхформируютсятонкослойныеоткрытопористыепокрытия (лакаминитроцеллюлозными,полиуретановыми,кислотногоотверждения).При отделкекрасками,эмалями, полиэфирнымилаками поверхностимогут бытьменее гладкими,так как этиматериалыобразуют толстыепленки, обладающиеспособностьюзаполнятьмелкие углубления.

Для подготовкиповерхностейпод прозрачныепокрытиянеобходимоудалить с поверхностиворс, его сначалаподнимают,увлажнив поверхностьдревесинытампоном, смоченнымв теплом 3 -5 %-номрастворе глютиновогоклея, а затемвысушиваютее (при температуре18 - 20 °С сушить неменее 1,5 ч, притемпературе50 °С -5-10 мин). Затемворс удаляютшлифовальнойшкуркой № 6. Прииспользованиитермопрокатаудалять ворсне надо.

Принеобходимостиотбеливанияповерхностьобрабатываютна полировальныхстанках иливручную тампоном. Для древесины березы и ясеня следует брать

20 %-ный растворперекисиводорода и 20%-ный водныйраствор аммиакав соотношении10:1. Затем поверхностисушат при температуре23 °С в течение3 ч и выдерживаютпосле сушки48 ч.

Крашениеосуществляютпротравами,красителямии пигментами:вручную (тампоном,кистью), окунанием,пневматическимраспылением,распылениемпри повышенномдавлении(«сухое»), вальцовымспособом.

При подборецвета и тонаокраски поверхностиготовят растворыисходных красителей,при необходимостиих смешиваюти ведут пробноекрашение образцов.Для приготовлениякрасящих растворовнеобходимоиспользоватьмягкую воду(с добавлениемв нее 0,1 -0,5 %-нойкальцинированнойсоды) или кипяченую.Красительрастворяютв горячей воде,фильтруют черездва слоя марлии охлаждаютдо комнатнойтемпературы.

Растворыпротрав готовятперемешиваниемсолей металловв мягкой чистойводе с последующимфильтрованиеми разбавлениемводой до необходимойконцентрации.Растворы протравготовят 0,5 - 5 %-нымив зависимостиот желаемоготона.

Грунтовочныесоставы наносятвручную кистьюили тампоном,пневматическимраспылением,вальцовымистанками, обливом,окунанием.Вручную, т. е.кистью и тампоном,составы наносятпри ремонтемебели и индивидуальномили мелкосерийномее производстве.Пневмораспылениеиспользуютпри отделкедеталей и изделийрешетчатойформы, изделийв собранномвиде и с фасоннымиповерхностями.При отделкещитовых деталейгрунтовкунаносят лаконаливнымимашинами типаЛМ-3, ЛМ-140 или вальцовымистанками типаМЛН 1.03б ВЩ-9, ВЩ-14с дозирующимиустройствами(рис.4) при скоростиподачи до 30 м/мин.Наиболеепроизводительныйи экономичныйметод - вальцовый.

После грунтованияповерхностисушат и шлифуютдля снятияподнявшегосяворса. Для шлифованияиспользуютленточно-шлифовальные,вибрационныеи щеточныестанки.

Подготовкаповерхностейпод непрозрачныепокрытия включаетгрунтованиеи шпатлевание— сплошное иместное.

Грунтованиепроводятпигментированнымиглифталевыми(ГФ-032, ГФ-020 и др.),масляными,нитроцеллюлознымии другимигрунтовками.Их наносятвручную тампонами,пневмораспылением,обливом, вальцами,в электрическомполе токоввысокого напряжения,струйным обливом,окунанием.

Шпатлеваниеразличаютместное (густойшпатлевкой)и сплошное(шпатлевкойжидкой консистенции).Его можноосуществлятьвручную шпателем,пневматическимраспылением(обычно фасонныхи криволинейныхповерхностей),обливом ивальцеванием.При использованиивальцеракельныхстанков достигаютсявысокие качествошпатлеванияи производительность,минимальныйрасход шпатлевки.После сушкизашпатлеванныеповерхностишлифуют

1.4 Методынанесениялакокрасочныхматериалов

1.4.1 Нанесениепневматическимраспылением

Этотспособ применяютпри отделкестульев, рамочныхизделий, ящиков,деталей криволинейногои сложногопрофиля, которыенельзя отделатьдругими способами.Распылениемнаносят лаки,краски, эмали,красители,шпатлевки. Этотспособ универсален,прост в техническомотношении, нодает большиепотери материалаи создает повышеннуюзагазованностьрабочей среды.

Сущностьпневматическогораспылениясостоит в том,что в результатедробленияжидкости струейсжатого воздухаЛКМ переходитв состояниеаэрозоля, аэрозольныечастицы движутсяв направлениивоздушной средыи на отделываемойповерхностисливаются всплошной слой.Распылениематериалапроисходитв форсунке,которая являетсяосновной частьюраспылителей(рис.1). Скоростьвоздушной струина выходе изфорсунки должнасоставлять300 - 450 м/с, давлениевоздуха в зависимостиот конструкциилакораспылителя0,25 - 0,55 МПа. Оптимальноезначениевязкости ЛКМ- 25 - 35 с по ВЗ-4, размераэрозольныхчастиц при этомсоставляет6 - 80 мкм. Различаютфорсунки своздушным иматериальнымсоплом.

Методом распыленияЛКМ чаще всегонаносят вручную,используякраскораспылителимарок КРП-З,КР-20, КР-20, ЗИЛ, С-765и др. Процессвыполняют враспылительныхкабинах, которыедолжны обеспечиватьполную очисткузагрязненноговоздуха отлакокрасочнойпыли, максимальноеудалениеобразующихсяпаров и аэрозоляиз зоны окраски,пожаробезопасность.

Краскораспылитель,краско- и воздухоподводящиешланги передначалом работынеобходимотщательноосмотреть ипроверить ихисправность.Затем производятнастройкукраскораспылителя,т. е. устанавливаютформу факелав зависимостиот площадиокрашиваемойповерхности,регулируютподачу воздухаи краски.

Во время перерывовв работе переднюючасть краскораспылителянеобходимодержать врастворителе.При смене краскиили лака, а такжепосле окончанииработы краскораспылительнеобходимопромыть растворителем.

Отделку деталейметодом распылениявыполняют враспылительныхкабинах. Кабиныслужат такжедля сбора иотсоса летучихэлементов,которые образуютсяв виде тумана.

По способуподачи изделийраспылительныекабины бываюттупиковые ипроходные. Втупиковыхизделия подаюти выгружаютчерез один итот же проем,а в проходных- изделия подаютв один проем,а выгружаютиз другого.

Рис. 1.

Схемапневматическогораспыленияжидкости форсункойс кольцевымсоплом длявоздуха: 1- кольцодля сжатоговоздуха; 2 -материальноесопло; 3-зонаразрежения;4- зонаизбыточногодавления; 5- зонараспыления;6- зонаобразованиятумана

На рис. 2 показанараспылительнаякамера дляотделки изделийсредних размеров- тумбочек, стульев и т. п. Во времяработы воздухс лакокрасочнымтуманом проходитсначала черезкраскоуловительнуюрешетку, а затемчерез камерус гидрофильтромиз двух водяныхзавес, где очищаетсяот лакокрасочнойпыли и частичноот растворителей.Далее воздухпроходит черезсепаратор,который состоитиз набораметаллическихпластин. Здесьон освобождаетсяот избыткавлаги, котораястекает в ванну,а затем поступаетв систему вытяжнойвентиляциии выбрасываетсяв атмосферу.В ванну стекаети вода, вытекающаяиз форсунокгидрофильтра.После отстоявода вновьпоступает вгидрофильтр.

Распылениеподогретыхлаков имеетряд преимуществпо сравнениюс распылениемхолодных лаков:улучшаетсярастеканиелаков с большейвязкостью,уменьшаетсяобразованиепотеков навертикальныхповерхностях,т. е. лаки можнонаносить болеетолстым слоем,а это даетвозможностьэкономитьрастворителии увеличиватьпроизводительностьтруда.

Для подогревалакокрасочныхматериаловсуществуютустановкиУГО-2МВ, УГО-4Ми др. Они обеспечиваюттемпературуЛКМ на выходеиз распылителя70 - 75 °С и температурувоздуха навыходе из установки80 °С.

К недостаткамотделки методомраспыленияотносятсябольшие потериЛКМ (до 40 %), загрязнениевоздуха, необходимостьиспользованияспециальныхкабин. Избежатьряда недостатковданного методапозволяетспособ безвоздушногораспыления.Он основанна распыленииЛКМ путем применениявысокого давленияв лакоподающейсистеме установки.ЛКМ подаетсяк краскораспылителюпод высокимдавлением. Привыходе из сопларазвиваетсябольшая скоростьструи лака,превышающаякритическуюскоростьдвижения приданной вязкости,что и приводитк распылениюлака. Такойметод позволяетнаносить ЛКМповышеннойвязкости сполучениемболее качественныхпокрытий. Существуютхолодный игорячий способыбезвоздушногораспыления.При холодномдавление достигает24 МПа, а при горячем- 4,5 - 7,0 МПа, но лакнагреваетсяв последнемслучае до 70-100°С.

Метод безвоздушногораспыленияпригоден практическидля всех мароклаков, за исключениемсодержащихускорителивысыхания иимеющих небольшуюжизнеспособность.

Рис.2.

Распылительнаякамера дляотделки изделийсредних размеров:1- каркас;2- светильник;3- вентилятор;

4 -сепаратор;5- гидрофильтр6- ванна;7-решетка; 8- поворотныйстоя; 9- насос

1.4.2 Нанесение электростатическимраспылением

Электростатическоераспылениепроисходитодновременнос приданиемаэрозольнымчастицамотрицательногозаряда, вследствиечего они притягиваютсяи осаждаютсяна положительнозаряженноеизделие. Этотметод хорошдля отделкиизделий сложнойформы, решетчатыхконструкций,например стульев.

Производительностьего высокая,потери ЛКМминимальные.При использованиистационарныхустановокпроцесс почтиполностьюавтоматизирован.Санитарно-гигиеническиеусловия трудахорошие.

К недостаткамданного способаотноситсяограниченныйассортиментприменяемыхЛКМ, не всегдаравномерноеих нанесениена все поверх-ностиотделываемогоизделия, сложностьи высокая стоимостьаппаратурыи обслуживания.

РаспылениеЛКМ при электроокраскевозможнопневматическим,гидравлическим,центробежными электростатическимспособами.Последнийспособ осуществляетсяв постоянномэлектрическомполе высокогонапряжения(50 -140 кВ), а изделиепри этом заземляют.При электроокраскепроисходятследующиеэлектрофизическиепроцессы: зарядкаЛКМ, его распыление,образованиефакела, движениекапель жидкостик изделию, осаждениеих на изделии.Принципиальнаясхема электроокрасочнойустановки свысоковольтнымвыпрямителемпоказана нарис. 3.

.

Рис. 3.

Схемаустановки свысоковольтнымвыпрямителемдля отделкиизделий вэлектростатическомполе высокогонапряжения;1- высоковольтныйтрансформатор;2-трансформаторнакаливаниякенотрона; 3- кенотрон;4- ограничительноесопротивление;5- автоматическийразрядник;6— шинопровод;7, 9 -- изоляторы;8-стойкаавторазрядника;

10 - бакс лакокрасочнымматериалом;11- дозатор; 12- распылитель;13- изделие,14- подвеска;15- цепнойконвейер

Метод нанесенияЛКМ в электрическомполе позволяетуменьшитьрасход материаловдо 50 % по сравнениюе пневматическимраспылением.

Установкидля отделкив электрическомполе могутэксплуатироватьсяв соответствиис действующимиправилами инормами эксплуатациивысоковольтныхэлектротехническихустановок иправиламибезопасныхусловий трудаи пожарнойбезопасности.Двери и проемыкамеры распылениядолжны иметьавтоблокировку,которая снимаетвысокое напряжениепри входе человекав камеру. Всеметаллическиечасти установки,находящиесяпод напряжением,должны бытьзаземлены.Перед подачейвысокого напряженияи включениемконвейерадолжны подаватьсязвуковой исветовой сигналы.Вытяжная вентиляциядолжна бытьсблокированас высоковольтнымвыпрямителемтак, чтобы безее включениянельзя былоподать высокоенапряжениена распылители.

К обслуживаниюустановкидолжны допускатьсятолько лица,которые прошлиинструктажпо техникебезопасности,пожарной безопасностии охране труда.

1.4.3 Нанесениелакокрасочныхматериаловвальцами

Нанесениевыполняют заодин или несколькопроходов взависимостиот требуемойтолщины покрытия,с одной или сдвух сторон.ЛКМ наноситсяна поверхностьс помощьювращающегосявальца. Материалпопадает нананосящий валециз ванны с помощьюпитательногои дозирующеговальцов илииз промежуткамежду дозирующими наносящимвальцами.Принципиальнаясхема работывальцовогостанка показанана рис. 4 и 5.

Рис.4.

Схемавальцовоголаконаносящегостанка:

1 -лаконаносящийвалец; 2-ракель;3- дозирующийвалец; 4- прижимнойролик; 5- ленточныйконвейер;

6 -приводнойвалец; 7- слойлакокрасочногоматериала наповерхностиотделываемойдетали

По конструкциистанки бываютразными. Вальцовымметодом можнонаносить красители,грунтовки,шпатлевки,лаки, печатныерисунки. Длякрашения щитовприменяютстанки марокКЩ, КЩ-9, для нанесениягрунтовок,шпатлевок илаков — отечественныестанки МЛН1.03,ВЩ9-1, ОД-58, ШПЩ-9, атакже импортные.

Рис.5. Принцип работымашины дляокраски полотенметодом наката:

1-транспортер;2полотно; 3 — бачокс краской; 4--струякраски; 5 — валики;6—конвекционнаясушильнаякамера;7-возвратно-поступательныймеханизм

Преимуществамивальцовогометода являютсявысокая производительность,незначительныепотери материала,возможностьнанесенияматериаловразличнойвязкости, оченьтонких слоев,а также легкаявстраиваемостьстанков вавтоматическиелинии.

1.4.4 Нанесениелакокрасочныхматериаловметодом плоскогоналива

Плоскийналив получилширокое распространение,так как онобеспечиваетвысокую производительность.За одну операциюможно нанестибольшое количествоматериала присравнительновысокой вязкости,т. е. с малымрасходомрастворителей.Метод наливаимеет небольшиепотери ЛКМ,правда, он необеспечиваетнанесение малыхрасходов лаказа один проход(менее 90 г/м²),а при встраиваниилаконаливныхмашин в линиитребуетсяприменениеспециальныхсистем дляразгона и торможениядеталей, посколькускорость вмашине выше,чем в линии.

Сущностьнанесения ЛКМметодом наливасостоит в том,что уложенныена движущийсяконвейер плоскиедетали проходятчерез завесужидкого материала,который вытекаетиз наливнойголовки. Завесаотделочногоматериала можетбыть образованаразличнымиспособами, взависимостиот схемы головоклаконаливныхмашин (рис. 6).

Рис. 6.

Схемаобразованиязавес отделочногоматериала: а- вытеканиеиз донной щели;б- переливаниечерез сливнуюплотину; в— переливаниесо сливнойплотины состенанием сэкрана; 1- деталь;2 - экран; 3- лакоподающаятруба; 4 - покрытие;5- конвейер;6- лоток;1 - корпус головки;8- сливнаяплотина; 9 - перегородка;10-фильтр

Краткаятехническаяхарактеристиканаливной машиныЛМН-1М

Вязкостьлакокрасочныхматериаловпо ВЗ-4, с................................. 25—130

Расходлаков, смесина 1 м²лакируемойповерхности,г/м²………… 30—600

Скоростьподачи деталей,м/мин........................................................... 10—170

Длина сливнойкромки головки,мм.......................................................1400

Диапазонрегулированияподъема головокот уровня стола,

мм.......................................................................................................... 30—270

Расстояниемежду головками,мм.......................................................... 375

Емкостьсливного бака,л....................................................................... 50

Суммарнаямощностьэлектродвигателей,кВт.................................... 3,37

Агент подогревалаковойсмеси..................................................... Горячаявода

Габаритныеразмеры машины,мм ............................................. 4000x2200x1350

Масса машины,кг.................................................................................... 1700

Новаямашина обеспечиваетлучшее качествопокрытия, даетвозможностьполучать тонкиепокрытия, снабженадвумя наливочнымиголовками. Дляотделкикромок разработанатиповая конструкцияналивной машиныЛМК-1.

Брусковыедетали можноотделыватьна наливныхмашинах КВ-50-02и КВ-50-13 (два зеркальныхисполненияодной модели),выпускаемыхРыбинскимЗДС.

Краткаятехническаяхарактеристиканаливной машиныКВ-50-02

Размеры отделываемыхдеталей, мм................................(450—3000) х (10—150)х(10—150)

Скорость подачидеталей, м/мин............................................................ 30—120

Длина сливнойкромки головки,мм............................................................ 350

Расстояниеот сливнойкромки головкидо

линии пересеченияобразующихроликов и

поверхностейподающих ленттранспортеров,мм .............................. 120—400

Установленнаямощность,кВт..................................................................... 2,3

Количествоналивных головок...................................................................... 1

Габаритныеразмеры машины,мм ................................................ 6560(1800) х 1400 х 1400

Масса машины,мм

(с рольгангом)...............................................................................................1425

Способомналива можнонаноситьоднокомпонентныеи двухкомпонентныелакокрасочныематериалы, атакже и водно-дисперсионные.

Дляотделыванияпластин щитовприменяютмашины типовЛМ-3, ЛМ-140-1, ЛМ-80-1, дляотделываниякромок -ЛМК-1(двухголовочная)и др.

1.4.5 Нанесениелакокрасочныхматериаловметодом окунания

Окунание применяютдля отделкидеталей обтекаемойформы. Деталиили изделияпогружают вванну с ЛКМ,затем извлекаютиз нее, выдерживаютдо отеканияизлишков лакаили краски исушат.

На толщинуи равномерностьлакового покрытияоказываютвлияние различныефакторы. Толщинапокрытия тембольше, чемвыше вязкостьлака, содержаниенелетучих,скорость испарениярастворителейи вытягиваниеиз ванны и чемменьше плотностьлака.

Метод окунанияпроизводительный,ЛКМ используютсяэкономно, хорошоподдаетсямеханизациии автоматизации.Его недостаток-неравномерноепо толщинепокрытие повсей длинедетали, так какс верхней частидетали стекаетбольше лака,чем с нижней.С увеличениемскорости вытягиванияувеличиваетсянеравномерностьпокрытия подлине детали.

В производствемебели окунаниемнаносят красители,грунтовки,шпатлевки,нитроцеллюлозныелаки и эмали,реже - беспарафиновыеполиэфирныелаки. Такимспособом отделываютножки столов,плоскоклееныеи гнуто-клееныебоковины стульев,кресел и т. п.

1.4.6 Нанесениелакокрасочныхметодом протягивания

Протягивание(экструзию)используютдля нанесенияЛКМ на деталипостоянногосечения, напримерна палочкидетских кроватей.Деталь проходитчерез закрытуюкамеру с ЛКМсквозь резиновыешайбы (фильеры),которые обжимаютдеталь и недают лаку вытекатьиз камеры (рис.7). Детали должныподаватьсяторец в торец,без остановки.Лаки должныиметь высокуювязкость - около300 — 350 с по ВЗ-4. Таккак лаки с такойвязкостью невыпускаются,на практикеприменяютнитролакиНЦ-218, НЦ-223, предварительновыпарив из нихрастворитель.Количествонаносимоголака регулируютжесткостьюфильеры и степеньюобжатия деталей.

Рис.7.

Схемаустановки длянанесениялакокрасочныхматериаловметодом протягивания:1- подающиевальцы; 2 - деталь;3— ванна;4 - фильера; 5— ленточныйконвейер сушильнойкамеры

Способпротягиванияпрост, производителен,почти полностьюавтоматизирован,при этом способесовсем малыепотери лака,но им можноотделыватьпрактическитолько круглыеи шестигранныев сечении детали.

1.4.7 Нанесениелакокрасочныхматериаловметодом струйногооблива с выдержкойв парах растворителя

Сущностьэтого методазаключаетсяв окраске вертикальноподвешенныхдеталей припересеченииими многоструйной(ламинарноготипа) завесыкраски с последующейвыдержкой впаровой зоне,что создаетблагоприятныеусловия дляокраски труднодоступныхмест, замедляетиспарениерастворителяиз окрасочногослоя, улучшаятем самым разливкраски и способствуядостижениюравномернойтолщины покрытия.

Струйныйоблив осуществляетсяпутем подачикраски черезсопла неподвижногоконтура, охватывающегодеталь, иличерез системусопел на качающейсятрубе (осцикаторе),расположеннойпод конвейеромс деталями(рис. 8). Необходимаяконцентрацияпаров в паровомтуннеле создается,главным образом,счет испарениярастворителейс окрашенныхдеталей. Продолжительноепребываниеизделий в паровомтуннеле иконцентрациярастворителяснижают толщинуокрасочногослоя, в первуюочередь, накромках изделий.Потери краскипри нанесениирассматриваемымметодом непревышает 5 —10%.

Вологодскимстанкостроительнымзаводом выпускаетсяполуавтоматическаялиния окраскистолярно-мебельныхизделий ДЛ38М,планировкакоторой показанана рис.9. В модификацииДЛ38М исключенакамера обдуваперед обливом(детали должныпоступать наокраску очищеннымиот Древеснойпыли и стружки),спрямлен паровойтуннель. Приокраске блоковв собранномвиде скоростьконвейера недолжна превышать0.7 м/мин. Максимальныеразмеры окрашиваемыхизделий, мм:высота до 2000,ширина до 110, ширинатранспортногопроема 450.

Скорость конвейералинии ДЛ38Мсоставляет0,4 — 1,8 м/мин. Приварьированиискорости конвейерапродолжительностьоблива должнабыть не менее2 мин, а выдержкав парах растворителя10 — 12 мин.

Установкаструйногооблива имеетнеподвижныйконтур и осцикатор,однако, обливстолярныхизделий обеспечивается,как правило,только черезосцикатор.

Рис.8. Схема установкиструйногооблива:

1—изделия;2 — конвейер; 3—привод; 4—коллектор; 5, 11 -трубы; 6—бак с эмалью; 7,8 —вентиль; 9—насос; 10—бак с растворителем;12—поддон.

Рис.9.Схема полуавтоматическойлинии ДЛ-38М:

1— изделие; 2—держатели; 3—каретка; 4—цепь конвейера;5 — камера облива;6—камеравыдержки г впарах растворителя;7—сушильнаякамера

1.5 Способыотвержденияпокрытий

Посленанесения наповерхностьжидкий ЛКМпревращаетсяв твердуюлакокрасочнуюпленку. Отверждениепроисходитв результатеиспарениярастворителей(спиртовые,нитроцеллюлозные,акриловыелаки), либо врезультатереакции окисления(масляные лаки),либо за счетреакций полимеризацииили конденсации,либо за счетиспарениярастворителейс одновременнымхимическимпревращением.Термин «сушка»,который применяютна практикедля названияоперации отверждения,не вполне отражает,как видим,физико-химичеcкуюсущность процесса.

Скоростьотвержденияпокрытий зависитот вида ЛКМ,толщины покрытия,температурыи способа сушкии других факторов,а степень высыхания- оттвердостипокрытия иопределяетсятремя стадиями.

Высыханиедо степени 5соответствуеттакому состоянию,когда к поверхностнойпленке не прилипаютчастицы пыли.При высыханиидо степени 3пленка имееттакую твердость,что ее можнообрабатыватьдальше (шлифовать,полировать).При этом твердостьпо маятниковомуприбору М-3 длянитролаковыхпокрытий должнасоставлять0,30 - 0,35, для полиэфирных- 0,35 - 0,55. Полное высыхание- это такое состояниепокрытия, прикотором дальнейшаятвердость неменяется ипроцесс усадкипленки прекращается.Эта стадияотверждениядостигаетсяв процессеэксплуатации.В производственныхусловиях покрытиядостаточносушить до степени3.

Различаютсушку естественную,при температуревоздуха 18 - 23 °С,и горячую.Продолжительностьпоследней посравнению сестественнойуменьшаетсяв 5 — 6 раз и более.

Интенсификацияотвержденияпокрытий имеетбольшое значениедля организациипроцесса наавтоматическихлиниях, прибольших объемахпроизводства.При малых объемахпроизводстваприменениеинтенсивныхметодов отверждениялакокрасочныхпокрытий экономическине оправдано.

Существуютследующие видыгорячей сушки:с конвективными терморадиационнымнагревом и спредварительнымаккумулированиемтепла.

Конвективныйнагревосуществляетсятеплым воздухом(40 - 80 °С). Нитролаковыепокрытия сушатпри температуре40 - 60 °С, беспарафиновыеполиэфирные- при 60 - 80 °С. Приболее высокойтемпературена поверхностипоявляютсяпузыри, сморщиваниепленки.

Процесс высыханияначинаетсяна поверхностипокрытия.Образующаясясверху твердаяпленка препятствуетсвободномуудалению пароврастворителей,находящихсяв нижележащихслоях. Этоувеличиваетвремя сушкии ухудшаеткачество пленки,так как на ееповерхностиобразуютсяпузыри и кратеры.Поэтому сушкаведется ступенчато:в начальныйпериод, т. е. приинтенсивномиспарениирастворителя,при пониженнойтемпературе,а затем приповышенной.

На практикеприменяютразличныеконвективныесушильныекамеры периодическогои непрерывногодействия.Теплоносителемявляется пар,реже - горячаявода. Камерыпериодическогодействия изготовляютв виде тупиковыхкабин, кудазакатываютэтажерки сдеталями. Камерынепрерывногодействия болеепрогрессивные.Транспортныеорганы в нихвыполнены ввиде передвижныхнапольных илиподвесныхэтажерок.

Терморадиационныйнагрев основанна способностилакокрасочного материала пропускатьинфракрасныелучи определеннойдлины. В результатеих поглощенияподложка нагревается.В этом случаенаправлениепотока тепла(от древесинык наружнойповерхностилакового покрытия) совпадает с направлениемдвижения летучихвеществ ЛКМ,в результатечего сокращаетсяпродолжительностьсушки и улучшаетсякачество покрытий.

Для сушки применяютинфракрасныелучи с длинойволны 0,75 - 8 мкм.Лучшая проницаемаяспособностьих наблюдаетсяпри длине волны1-4 мкм, т. е. притемпературенагревателя450 °С и выше. Вкачестве источникатепла применяютсячаще трубчатыеэлектронагреватели,реже - электролампыи обогреваемыепанели.

Сушкаметодом предварительногоаккумулированиятепла заключаетсяв том, что отделываемуюдеталь предварительнонагревают, азатем на горячуюповерхностьнаносят лакокрасочноепокрытие. Врезультатенагрева воздухиз поверхностныхпор частичноудаляется и,следовательно,уменьшаетсяколичествопузырей присушке лаковогопокрытия. Этомуспособствуети то, что парырастворителябеспрепятственноудаляются черезпокрытие.Предварительныйнагрев поверхностейдеталей можнопроизводитьлюбым способом.

Фотохимическоеотверждениеполиэфирныхпокрытийультрафиолетовымилучами (УФ) являетсяодним из наиболееэффективныхспособов. Дляоблученияпокрытий используютволны длиной320 - 400 нм (ультрафиолетовые).Молекулы, поглощающиеэнергию УФ-лучей,скачкообразнопереходят вэлектронно-возбужденноесостояние истановятсяболее реакционно-способными.Скоростьполимеризациизависит отинтенсивностиУФ-излучения.

Чтобы повыситьчувствительностьполиэфирноголака к УФ-облучению,в него вводятсенсибилизатор,который в реакциисополимеризациине участвует,но служит дляпереноса поглощеннойим энергии намолекулы реагирующихкомпонентов.Он интенсивнее,чем ненасыщенныесмолы, поглощаетсвет в ультрафиолетовойобласти.

Используемыйпри отделкепарафинсодержащийлак вначаледолжен медленнополимеризоваться,чтобы на поверхностипокрытия образовалсясплошной защитныйслой парафина.Поэтому покрытияоблучают сначалалампами низкогодавления(люминесцентными),а затем высокого(ртутно-кварцевыми),с более высокоймощностью.После сушкиповерхностиможно шлифоватьи полироватьсразу, без выдержки.

Полиэфирныепарафинсодержащиелаки стализаменятьсябеспарафиновыми(а в последнеевремя и они вБеларуси почтине применяются).Поверхности,отделанныебеспарафиновымиполиэфирнымиматериалами,облучаютультрафиолетовымилампами высокогодавления (ДРТ-12000)мощностью 1-12кВт. Такие покрытияпосле сушкине требуютоблагораживания.С увеличениеммощности Уф-облученияпроцесс отвержденияускоряется,но есть опасностьперегревапокрытия. Поэтомушироко используетсяимпульсноеУФ-облучение,при которомэнергия подводитсякороткимиимпульсамипродолжительностьюоколо 0,001 с (1SТ-метод).

Продолжительностьотверждениясоставляетнесколькодесятков секунд.

1.6 Типовые технологическиепроцессы прозрачнойотделки мебели.

Для установленияединой системыотделки, рациональногоиспользованияматериалови повышениякачества продукцииразработанытехнологическиережимы и типовыепроцессы отделкиизделий различнымилакокрасочнымиматериалами.Технологическийпроцесс включаетпорядок и техникувыполненияопераций; применяемоеоборудование,инструменти приспособления;материалы,используемыена каждой операции,и их расход наединицу (м²)изделия; режимобработки.

Технологическийпроцесс отделкиоблицованныхдеталей нитроцеллюлознымилаками НЦ-218,НЦ-221, НЦ-222, НЦ-223 понитроцеллюлознойгруппе покрытий,подгруппы Апервой и второйкатегории

Шероховатостьповерхностидеталей передотделкой 16 мкм.

1. Крашение пластинкрасителямиодним из способов:«сухим», «полусухим»,с помощью вальцов,вручную тампоном,на линии крашения.

2. Сушкав конвективнойсушильнойкамере притемпературе65 - 75 °С не менее1 мин, на стеллажах- при температуре18 - 23 °С не менее3 ч.

3. Выдержкадля остываниядо температурыцеха на стеллажахили в камереостывания.

4. Грунтование(для крупнопористыхпород - порозаполнение)на лакообливноймашине грунтовкамиНК или БНК.

5. Сушкав конвективнойсушильнойкамере притемпературе45 - 50 °С грунтовкиНК 40 - 50 мин, грунтовкиБНК 20-30 мин; настеллажах - притемпературе18 - 23 °С грунтовкиНК-2 ч, грунтовкиБНК - 1 ч.

6. Шлифованиешкуркой зернистостью6 и 5 на станкеШл2В или ШлПС-5М.

7. Первоелакированиеодним из нитролаков(НЦ-218, НЦ-221, НЦ-222, НЦ-223)на лакообливноймашине.

8. Сушкав конвективнойсушильнойкамере лакаНЦ-218 при температуре45 - 50 °С в течение15-20 мин.

9. Сухоешлифованиепластин шкуркойзернистостью6 и 5 на виброшлифовальномстанке Шл2В.

10. Второелакированиепластин нитролакомНЦ-218 на лакообливноймашине.

11. Сушкав конвективнойсушильнойкамере лакаНЦ-218 при температуре45 - 50 °С в течение30-35 мин.

12. Третьелакированиепластин лакомНЦ-218 на лакообливноймашине.

13. Сушкав конвективнойсушильнойкамере лакаНЦ-218 при температуре45 - 50 °С в течение30 - 35 мин.

14. Выдержка дляостывания послеискусственнойсушки до температурыпомещения.

15. Разравниваниепокрытий наплоскостяхдеталей.

Технологическийпроцесс отделкищитовых деталейлаками НЦ-243, НЦ-349и НЦ-218 с применениемгрунтов НЦ-0192,НЦ 1.9 вальцовогометода нанесения

Шероховатостьповерхностидеталей передотделкой 16 мкм.

1. Крашение пластинводными растворамикрасителейили грунтовкойНЦ-0140 на вальцовыхстанках КЩ-1 иВЩ-14.

2. Сушка в конвективнойсушильнойкамере притемпературе80 - 90 °С в течение2 мин.

3. Выдержка дляостывания дотемпературыцеха на стеллажахили в камереохлаждения.

4. Грунтование на вальцовом станке МЛН1.03 или ВЩ-14 грунтамиНЦ-0192 или НЦ 1.9 срасходом 45 -'55 г/м²при одноразовомнанесении или20-30 г/м²при двухразовомнанесенииметодом «мокрыйпо мокрому»(за каждоенанесение).

5. Сушка в конвективнойили терморадиационнойсушильнойкамере притемпературе50 - 60 °С в течение60 с.

6. Шлифование шкуркой зернистостью 5 или 4 на станкеШл2В.

7. Удаление пыли на щеточном станке МЩП-3.

8. Лакирование пластин лаком НЦ-243, НЦ-218 налакообливноймашине с расходом,г/м²:

лаков НЦ-243, НЦ-349:

ясень,синтетическийшпон 170-180

красноедерево 160-170

лака НЦ-218:

ясень 180-190

красноедерево 170-180

9. Сушка в конвективнойсушильнойкамере притемпературе18 - 40 °С в течение45 -60 мин.

10.Выдержка досборки изделий4 — 6 ч.

Технологическийпроцесс отделкидеталей изделиймебели мочевиноформальдегиднымлаком МЧ-52 вэлектрическомполе высокогонапряженияпо группе мочевинныхпокрытий, подгруппыА первой категории

1. Крашение воднымрастворомкрасителяметодом окунания,распыленияили вручнуютампоном (крашениеможет бытьсовмещено сгрунтованием,если применяетсяокрашенныйгрунт).

2. Сушка в конвективнойсушильнойкамере притемпературе45 - 50 °С не менее10 мин, при температуре80 - 85 °С - не менее5 мин.

3. Грунтованиеодним из грунтовочныхсоставов (ПМ-1,ПВА, НК, БНК идр.) методомпневматического распыления, окунания иливручную тампоном.

4. Сушка в конвективнойсушильнойкамере притемпературе45 - 50 °С грунтовкиНК 40 - 45 мин, грунтовкиБНК - 20 - 30 мин.

5. Шлифование шкуркой зернистостью 5 или 4 вручнуюили на барабанныхстанках.

6. Нанесениетокопроводящегосостава (алкамон,ОС-2) пневматическимили механическимраспылением,вручную тампономили методомокунания.

7. Выдержка передлакированиемпри температуре18-23 °С не менее15 мин.

8. Первое лакированиераствором лакаМЧ-52 на электрическойустановке счашечными илидисковымираспылителями.

9. Сушка в конвективнойсушильнойкамере при температуре 30 °С в течение 12 -15 мин, вконвективно-терморадиационной-10-12 мин.

10. Второе лакирование раствором лака МЧ-52 наэлектростатическойустановке.

10.Сушка в конвективнойсушильнойкамере: перваястадия - притемпературе30 °С 12-15 мин, втораястадия - притемпературе60 °С 15-20 мин; вконвективно-терморадиационнойсушильнойкамере: перваястадия -притемпературе35 °С 12 - 15 мин, втораястадия - притемпературе80 °С 10 - 15 мин.

12. Выдержка — стабилизация лаковой пленкив условиях цехапри температуре18 -23 °С не менее2 ч.

Технологическийпроцесс отделкиоблицованныхдеталей полиэфирнымпарафинсодержащимлаком ПЭ-246 погруппе полиэфирныхпокрытий подгруппыБ первой категории

Шероховатостьповерхностидеталей передотделкой 32-16 мкм.

1. Крашение пластинкрасителемодним из способов:«сухим», «полусухим»,с помощью вальцов,вручную тампоном,на линии крашения.

2. Сушка в конвективнойсушильнойкамере притемпературе65 - 75 °С не менее1 мин; на стеллажах- при температуре18 — 23 °С не менее3 ч.

3. Выдержка дляостывания дотемпературыцеха на стеллажахили в камереостывания.

4. Первоелакированиеполиэфирнымлаком ПЭ-246на лакообливныхмашинах ЛМ140-1,ЛМ-3, МН-Шидр.

5. Выдержка притемпературе18 - 30 °С в течение15-20 мин на стеллажах.

6. Второелакированиеполиэфирнымлаком ПЭ-246 налакообливноймашине, расходлака за двананесения безучета потерь500 г/м²по ореху и красномудереву и 560 г/м²по ясеню, дубуи буку.

7. Отверждениелаковой пленкина пластин притемпературе18 - 25 °С не менее24 ч.

8. Шлифованиелакового покрытияна пластинешкуркой набумажной основезернистостью5, 4, 3 на ленточныхшлифовальныхстанках типаШлПС.

9. Полирование пластин полировочнымипастами № 291 илибрикетнымина барабанныхполировальныхстанках.

10. Глянцевание(удаление следовпасты и масла)восковым составом№ 3 на станкедля глянцевания или шайбамина многобарабанныхполировальныхстанках.

Для полученияматовой поверхностипосле операции8 проводитсялакированиематовым лакомНЦ-243 на лакообливноймашине и сушкав конвективнойсушильнойкамере или настеллажах.

2. Автоматизированныелинии отделки.КомпоновкаРТК для нанесениялакокрасочныхматериалов

На мебельныхпредприятияхдля отделочныхработ широкоприменяютсяконвейерные,полуавтоматическиеи автоматическиелинии. Они включаютстанки длянанесенияматериалов,установки длясушки и стабилизациипокрытий, механизмызагрузки исъема деталей,транспортныесредства.

Для лакированияплоских щитовыхдеталей нитроцеллюлознымилаками нашлаприменениелиния, схемакоторой показанана рис. 10. Отделываемыедетали проходятлаконаливнуюмашину, гдепокрываютсялаком, и поступаютна приемочныйроликовыйконвейер. Отсюдадетали забираютсявручную иукладываютсяна подвесныеэтажерки иподаются всушильнуюкамеру.После выходаиз нее они подаютсяна роликовыйконвейер ивиброшлифовальныйстанок дляпромежуточногошлифования.Затем деталиснова подаютсяв лаконаливнуюмашину дляповторноголакирования,и процессповторяется.Линия проста,на ней могутотделыватьсятакже деталиэмалями горячейсушки.

На рис. 11 показанасхема автоматическойлинии отделкидеталей различнымилаками. Грунтовочныесоставы наносятс помощью вальцовыхстанков, промежуточноешлифованиевыполняют нашироколенточномстанке, лакнаносят лаконаливноймашиной. СушкуЛКМ осуществляютконвективнымспособом. Отделкадеталей меламиноалкиднымлаком МЛ-2111 достаточнораспространенаблагодаряхорошим декоративными защитнымсвойствам этоголака и возможностиорганизоватьпроцесс отделкина автоматическихлиниях с малымрасходом материалов.Для получениямеламиновыхпокрытий используютсяполуавтоматическиелинии. Одна изних показанана рис. 12. Грунтованиеи лакированиепроизводитсяс помощью вальцовыхстанков, чтодает сокращениерасхода лакав 2,5 - 3,0 раза посравнению снанесениемего методомналива.

Приотделке деталейкриволинейнойили другойсложной формы,стульев, некоторыхбрусковыхдеталей используютотделочныеконвейеры.Лакокрасочныйматериал наноситсяраспылениемв пульверизационныхкабинах проходногоили тупиковоготипа. В качестветранспортныхсредств используютподвесные илинапольныецепные, ленточныеили другиеконвейеры.Отделочныеконвейеры имеюттакже сушильныекамеры и рабочиеместа для шлифованияи разравниванияпокрытий. Однакообеспечитьбольшую производительностьотделочныеконвейеры немогут, так какв них механизированолишь перемещениеотделываемыхизделий в сушильныхкамерах, анепосредственноотделка выполняетсяс применениемручного труда.

Рис.10.

Схемаполуавтоматическойлинии для лакированиядеталей мебелинитролакамии эмалями:

1 -приемныйроликовыйконвейер; 2- лаконаливнаямашина; 3,5 -роликовыйконвейер; 4-виброшлифовальныйстанок; 6-туннельнаясушильнаякамера

Рис. 11.

Автоматическаялиния отделкищитовых деталейнитроцеллю-лозными,полиуретановымилаками и лакамикислотногоотверждения:

1-разгрузочныйманипулятор;1 - выравнивающийконвейер; 3- камераохлаждения;4- конвективнаякамера; 5- угловаякамера; 6 - обеспыливающаякамера; 1 - лаконаливнаямашина; 8- вальцовыйнаносящийстанок; 9 -роликовыйконвейер; 10-станокдля снятияпыли; 11- шлифовальныйстанок; 12- камеранагрева; 13- загрузочныйконвейер; 14- загрузочныйманипулятор

Рис. 12.

Схемалинии отделкилаком МЛ-2111:

1 -загрузочныйроликовыйконвейер; 2-6 - конвективныесушильныекамеры; 7, 9, 12-роликовыеконвейеры; 8- вальцовыйстанок длялакирования;10- виброшлифовальныйстанок; 11-двенадцатиламповаякамера УФ-облучения; 13- вальцовыйстанок дляшпатлевания;14- разгрузочныйроликовыйконвейер

Довольносовершеннойявляетсяотечественнаяполуавтоматическаялиния ДВ507. Онаскомпонованана базе унифицированногооборудования:камер предварительногоподогрева,лаконаливочныхмашин и камернормализации.Структурно-технологическаясхема линии(рис.13.) состоитиз трех участков:грунтования,шпатлеванияи окончательнойокраски.

Работа налинии протекаетследующимобразом. Брускидверных коробокили другихизделий в пакетахпоступают понапольномунеприводномуроликовомутранспортеру1 к консольномуприводномурольгангу 2, накоторый рабочийперекладываетих из пакета.Рольганг доставляетих до упора сфлажком бесконтактногоконцевоговыключателя,дающего командуна включениепривода подачицепного транспортератерморадиационнойкамеры 3 подогревабрусков. Транспортерснимает подлежащийокраске брусокс консольногорольганга исмещает егов поперечномнаправлениина один шаг всторону камеры.При последующихциклах транспортерабруски поочереднопроходят всюдлину камерыподогрева вположении,когда две смежныеграни расположеныпод углом 45° кгоризонту.

После нагревабруски в такомже положениипоступают наУ-образныйтранспортерлаконаливочноймашины 4, накоторой окрашиваютсядве верхниесмежные грани.Вышедшие измашины брускиперекладываютв таком же положениина цепной транспортеркамеры

Рис.13 .Схема линииДВ 507 окраскибрусковыхдеталей:

/ — роликовыйтранспортер;2—рольганг;5, 7, 15, 18, 21 —терморадиационнаякамера подогревабрусков; 4,8, 16, 19—лаконаливнаямашина; 5, 9,20, 22 —камера нормализации;6 — консольныйрольганг; 10,14—ленточныйтранспортер;11—стол;12—поперечныетрехцепныетранспортеры(участок шпатлевания);13 —участок шлифования;23 —напольныйнеприводнойрольганг

нормализации5, где интенсивноотсасываютсялетучие элементы.Бруски имеютдвоякое перемещение:в камерахподогрева инормализациипоперечное,в лаконаливочныхмашинах итранспортныхсвязях продольное.

Вышедшие изкамеры нормализациибруски с двумяокрашеннымигранями поступаютна консольныйрольганг 6 сгоризонтальнорасположеннымироликами, которыйперемещаетих в сторонурасположениятерморадиационнойкамеры 7 предварительногонагрева. Цепнойтранспортеркамеры с помощьютаких же У-образныхзахватов снимаетбруски с рольгангаи смещает ихв сторону камеры.При этом происходитподача их вположении,когда оказываютсясверху однаиз окрашенныхграней (в брусках— противоположнаяпримыкающимк стенам помещения)и смежная снею, неокрашенная.В таком положениибруски проходятвесь участокподогревакамеры 7, лаконаливочнуюмашину 8 (гдеокрашиваютсяодна из гранейвпервые, а другая— повторно) икамеру нормализации9.

После выходабрусков изкамеры нормализацииоказываютсязагрунтованнымикраской илиэмалью тристороны (кромечетвертой,примыкающейк стене). Послеэтого брускипоступают наленточныйтранспортер10, перемещающийих на участокшпатлевания,который представляетсобой пятьпоперечныхтрехцеп-ныхтранспортеров12. Расстояниемежду цепямивыбрано такимобразом, чтобыобеспечитьтранспортировкубрусков всехдлин в поперечномнаправлении,причем длинныележат на трех,а короткие надвух цепях.

Поступившиена этот участокбруски вручнуюснимают странспортера10 и укладываютна стол 11, гдеих выборочношпатлюют.Зашпатлеванныебруски укладываютна медленнодвижущийсятрехцепнойтранспортер,который доставляетих в виде сплошногоковра на участокшлифования13. За времядвижения деталейот участкашпатлеваниядо участкашлифованияшпатлевкауспевает высохнуть.Здесь вручнуюс помощьювиброшлифовальныхмашинок зашпат-леванныеместа шлифуют.

После этогобруски укладываютпакетами наленточныйтранспортер14, которыйпериодическидоставляетих на третийучасток дляокончательнойокраски. Наэтом участкеграни окрашиваютсяв той же последовательностии на том жеоборудовании,что и на первомучастке (грунтования).Бруски проходят:при окраскепервых двухграней камерунагрева 15,лаконаливочнуюмашину 16, двекамеры нормализации17; при окраскетретьей и однойокрашеннойграни камерунагрева 18,лаконаливочнуюмашину 19, камерунормализации20, затем камерынагрева 21 инормализации22. Окончательноокрашенныебруски укладываютвручную нанапольныйнеприводнойрольганг 23,откуда с помощьювнутрицеховоготранспортераих доставляютна участоксборки коробоки упаковкипогонажныхдеталей.

Техническаяхарактеристикалинии ДВ507

Размеры окрашиваемыхдеталей, мм:(брусков) :

длина.................................................................................................670—2100

ширина.................................................................................................74 и 94

толщина....................................................................................................47

наличников:

длина...................................................................................................750—2100

ширина.....................................................................................................54

толщина....................................................................................................13

раскладок:

длина....................................................................................................700—2200

ширина.....................................................................................................21

толщина...................................................................................................13

Годовая производительность(при среднемблоке размером

1,67 м² и двухсменнойработе), м²......................................................500000

Ритм работылинии (проектный),с .........................................................3,6

Установленнаямощность, кВт:

на участкеокраски....................................................................................35,4

» участке шпатлевания..............................................................................6,4

ТЭНов..........................................................................................................315

Широкоераспространениенашли линииокраски изделийв электрическомполе . Они поконструкциии принципуработы малоотличаютсядруг от друга.Изготавливаютсяпредприятиямиприменительнок их спецификеи объемампроизводстваи различаютсякомпоновкой,обусловливаемойпланировкойокрасочныхцехов, методомнанесениятокопроводящихгрунтовок, атакже выполнениемоперации шпатлевания(в линии иливне ее)..

Схема поточно-механизированнойлинии приведенана рис. 14. Принципее работы заключаетсяв следующем.Предварительнозашпатлеванныеоконные блокив разобранномвиде подвешиваютна специальныеподвески,закрепленныев катках монорельсаконвейера,связанныхбесконечнойцепью транспортера1. Последнийдоставляетблоки в камеру2 грунтованияих поверхноститокоп-роводящимсоставом,представляющимсобой растворалкомона (5 мае.ч.) в уайт-спирите.Грунтовкананосится путемоблива (разбрызгивания)поверхностиблоков из форсунокколлекторов,установленныхвдоль продольныхстенок камеры.Избыток грунтовкисобираетсяв отстойниках,откуда вновьнасосом подаетсяв коллекторыкамеры грунтования.Сушка блоковпосле грунтованиятокоп-роводящимсоставомосуществляетсяв естественныхусловиях — приперемещенииизделий напозицию 3, гдевручную зачищаютповерхность(снимают ворси т. д.) и дополнительношпатлюют отдельныеучастки. Послезачистки блокитранспортеромдоставляютв камеру 4электростатическойокраски, гдес помощью шестичашечныхэлектромеханическихраспылителейЭРД-1М (по трис каждой стороны)наносят лакокрасочныйматериал наповерхностьоконных блоков.Каждый из трехраспылителей,окрашивающиходну из сторонблока, установленда различнойвысоте от уровняпола, чем достигаетсяравномернаяокраска всейповерхностиизделия.Электростатическоеполе создаетсяза счет подводак распылителямвысокого напряжения(до 120000 В) отвысоко-вольтновыпрямительнойустановкиВ-140-5-2.

Рис. 14.Схема поточно-механизированнойлинии окраскиоконных блоковв электростатическомполе высокогонапряжения:

/—транспортер;2 —камера грунтованиятокопроводящимсоставом; 3— контрольныйстол; 4— камераокраски; 5—сушильнаякамера; 6— участокзагрузки-выгрузки

Посленанесенияпервого покрытия(грунтовочного)оконные блокипоступают вмногоканальнуюконвекционнуюсушильнуюкамеру 5, обогреваемуюциркулирующимвоздухом, имеющим температуру 55—60° С. В камерепроисходитсушка окрашенныхповерхностейза 30 мин. Послесушки первогослоя покрытияблоки поступаютво вторую камеру4электростатическойокраски, гдеаналогичнымобразом наноситсявторое покрытиеотделочногоматериала.Затем окончательноокрашенныеизделия перемещаютсяво вторуюмногоканальнуюконвекционнуюкамеру, гдевоздух 'нагретдо 60—65° С, и сушатся40 мин. После сушкиоконные блокипоступают напозицию 6.Ихснимают с конвейераи навешиваютновые блоки,подлежащиеокраске.

На схеме 1показана схемалинейной компоновкиоднопоточнойроботизированнойтехнологическойлинии с непосредственнойсвязью междусоставляющимилинию ячейками.В этом случаеотсутствуетмежоперационнаятранспортнаясистема, апередача предметовпроизводстваот одной ячейкик другой осуществляетсянепосредственновходящими вних промышленнымироботами. Подобныекомплексы могутиметь какцентрализованноеуправление,так и системудецентрализованногоуправления,состоящуюиз связанныхдруг с другомустройствуправленияотдельныхпромышленныхроботов. Бееячейки комплексаработают синхроннов едином ритме,обеспечиваязаданную программойпоследовательностьрабочих операцийи холостыхходов. Такиелинии с прямойжесткой связьюмежду ячейкаминаиболее простыи имеют наименьшуюстоимость.Однако онитребуют строгоопределенноговзаимногорасположенияосновноготехнологическогооборудования.

Схема1. КомпоновкаРТК для нанесениялакокрасочныхматериалов.

3. Исследованиестроения приводаокрасочногоробота

В настоящеевремя гидравлическийпривод (гидропривод)находит всеболее широкоеприменениев лакопокрасочныхкомплексах благодаря рядупреимуществ,к которым относятся:безопаснаяработа в пожаро-и взрывоопасныхсредах; возможностьреверсированияи частых переключенийскорости движения;возможностьдистанционногоуправленияработой машины,регулированиеи автоматизациярабочего процессас помощьюотносительнопростых средств;малый моментинерции элементовмеханизма,которые вращаютсяс большимиускорениями;устойчиваяработа прилюбых скоростныхрежимах; высокаяизносоустойчивостьэлементовпривода.

3.1. Общие сведения

Гидропривод- это совокупностьустройств,предназначенныхдля передачидвижения иэнергии отприводногодвигателя квыходномузвену исполнительногомеханизмамашины с помощьюрабочей жидкости.Часть гидропривода,заключеннуюмежду приводнымдвигателеми исполнительныммеханизмом,называютгидравлическойпередачей.

Гидроприводвключает всебя:

- источникжидкости необходимогодавления;

- рабочую жидкость;

- аппаратурууправленияпотоками жидкости;

- соединительныегидролинии;

- исполнительныймеханизм.

По характерудвижения выходногозвена исполнительногомеханизмаразличаютсягидроприводыпоступательногои вращательногодвижения. Впервом случаеисполнительныймеханизм -гидродвигательпоступательногодвижения(гидроцилиндр),во втором-гидродвигательвращательногодвижения(гидромотор).Иногда в особуюгруппу выделяютгидроприводыповоротногодвижения, вкоторых выходноезвено совершаетвозвратно-вращательноедвижение суглом поворотаменьше 360°.

Гидроприводшироко используетсяв современныхмашинах, благодаряследующимдостоинствам:

1) возможностьобеспечениявесьма большихусилий на выходномзвене исполнительногомеханизма;

2) компактностьи небольшаямасса по сравнениюс механическимиприводами;

3) возможностьпередачи движенияи энергии призначительномрасстояниимежду входным(насос) и выходным(исполнительныймеханизм) элементамипривода с высокимкоэффициентомполезногодействия

4) возможностьбесступенчатогоили дискретногорегулированияскорости движениявыходного звенав широких пределах;

5) простота контролянагрузки инадежная защищенностьот перегрузок;

6) простотаавтоматическогоуправленияв функции давленияжидкости илипути выходногозвена;

7) малая инерционностьпривода, благодарячему разгони торможениевыходного звенапроисходятза короткоевремя.

3.2 Требованияк рабочейжидкосткостигидроприводов

Рабочая жидкостьдолжна удовлетворятьследующимтребованиям:

1) безопасность(нетоксичность,пожарнаябезопасность);

2) совместимостьс материалами,из которыхизготовленыдетали, контактирующиес жидкостью;

3) смазывающаяспособность- жидкость должнаобразовыватьустойчивыепленки наповерхностяхпар трения;

4) вязкость жидкостине должна сильноуменьшатьсяпри повышениитемпературы;

5) жидкость должнаобладать антипеннымисвойствами,то есть необразовыватьпены при перемешивании,которое всегдапроисходитво время движенияжидкости в бакепри работенасоса;

6) стабильностьсвойств — способностьсохранятьсвойства науровне, близкомк исходному,в течение длительногосрока эксплуатации;

7) невысокаястоимость.

3.3 Насосы

Гидравлическийнасос - этоустройстводля преобразованиямеханическойэнергии, поступающейот двигателяв потенциальнуюи кинетическуюэнергию жидкости.Количествожидкости,перекачиваемоев единицу времени,называетсяподачей насоса.По принципудействия различаютдве основныеразновидностинасосов: 1) объемные;2) центробежныеи вихревые.Объемные насосыхарактеризуютсяпостоянствомтеоретическойподачи Q_T(м³/с). Объемжидкости,подаваемыйтаким насосомза один цикл,определяется(если не учитыватьее сжимаемостьи утечки) толькогеометрическимипараметраминасоса, например,площадью поршняи его ходом, ине зависитот давленияжидкости влинии нагнетания.Поэтому теоретическуюподачу называюттакже геометрической.Действительнаяподача Qобъемногонасоса несколькониже теоретической,однако в большинствеслучаев неболее чем на10 ... 15 %, т.е. объемныйнасос обладаетжесткой характеристикой.

В центробежномнасосе жидкостьперемещаетсяпод действиемцентробежныхсил, действующихна частицыжидкости приих движениипо криволинейнойтраектории.Движению жидкостичерез межлопаточныеканалы центробежногонасоса препятствуютсилы сопротивления,наибольшаяиз которых -сила давленияжидкости навыходе насоса.Поэтому скоростьтечения жидкости,а, следовательно,и подача центробежногонасоса (кактеоретическая,так идействительная)при постояннойскорости вращениярабочего колесанасоса существенноснижается сростом давленияжидкости вплотьдо полногопрекращенияподачи. Этоотносится ик вихревымнасосам.

Из-за оченьмягкой характеристикицентробежныенасосы целесообразноиспользоватьв гидросистемах,где давлениежидкости изменяетсяв узких пределах,например, всистемах перекачкижидкости избака, расположенногона уровне пола,в бак, установленныйв верхней частипресса, а такжев установкахдля приготовленияво-домасляныхэмульсий.

3.3.1 Классификацияобъемных насосов

ОБЪЕМНЫЕНАСОСЫ

- ПОРШНЕВЫЕ

-- КРИВОШИПНЫЕПЛУНЖЕРНЫЕ

-- ЭКСЦЕНТРИКОВЫЕ

-- АКСИАЛЬНЫЕ

-РОТОРНЫЕ

--РОТОРНО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫЕ

---РАДИАЛЬНЫЕ

---АКСИАЛЬНЫЕ

--РОТОРНО-ВРАЩАТЕЛЬНЫЕ

---ШИБЕРНЫЕ

---ШЕСТЕРЁННЫЕ

---ВИНТОВЫЕ

В поршневыхнасосах рабочаякамера-полостьцилиндра неподвижна,а поршень (плунжер)совершаетвозвратно-поступательноедвижение.

Роторныенасосы делятсяна роторно-поступательныеи ротор-но-вращательные.В цилиндрическойрабочей камерероторно-поступательногонасоса расположенпоршень, совершающийпри вращениивала насосадва движения- переносное(вращение вместес камерой) иотносительное(возвратно-поступательноедвижение внутрикамеры). Вроторно-вращательныхнасосах рабочаякамера ограниченаповерхностямистатора и ротора.Периодическоеизменениеобъема камерыпри вращениивала насосаобусловленогеометриейповерхностейстатора и ротора.

По способураспределенияжидкости, или,что то же, поспособу соединениярабочей камерыс линиями всасыванияи нагнетания,различаютклапанные ибесклапанныенасосы. В последнихраспределениежидкости реализуетсяблагодаря тому,что при вращенииротора рабочаякамера перемещаетсяиз зоны всасыванияв зону нагнетания.

Роторныенасосы обратимы- они могут работатькак в режимегидронасоса,так и в режимегидродвигателявращательногодвижения(гидромотора),преобразующегоэнергиюжидкости вмеханическуюработу, совершаемуювращающимсявалом . В мебельномпроизводствеименно роторныенасосы в приводахмеханизмовприменяютсяв подавляющембольшинствеслучаев и поэтомув данной работерассматриваютсяименно этоткласс агрегатов.

3.3.2 Роторно-поступательныенасосы.

3.3.2.1 Аксиально-поршневыенасосы

Схемароторно-поступательногоаксиально-поршневогорегулируемогобесклапанногонасоса приведенана рис. 15. В корпусенасоса 1 установленнаклонный диск2. Угол наклонадиска 2 к валу3 может изменятьсяв определенныхпределах, однакопри работенасоса дискостается неподвижным.На валу 3 жесткозакреплен ротор4, в отверстияхкоторого расположеныпоршни 5. Поддействиемпружины 6 ползушки7, шарнирносоединенныес поршнями 5,находятсяв постоянномконтакте срабочей плоскостьюдиска 2. При вращенииротора 4 поршни5 совершаютпереносноедвижение, вращаясьвокруг оси вала3 вместе с ротором,а также движутсявозвратно-поступательноотносительноротора.

В корпусе 1неподвижнозакрепленраспределительныйдиск 8 с двумядуговыми пазами(рис. 16), один изкоторых соединенс линией всасывания,а другой - с линиейнагнетания.При вращениивала 3 по часовойстрелке (еслисмотреть состороны, гдевал выступаетиз корпуса) слинией всасываниясоединен пазА, а с линиейнагнетания- паз Б. При движениипоршня по дугеa-в-с поршневойобъем увеличивается,происходит всасываниежидкости. Придвижении поршняпо дуге c-d-aжидкостьвытесняетсяв линию нагнетания

Рис.15. Схема аксиально-поршневогорегулируемогонасоса

.

Рис. 16.Распределительныйдиск (вид

регулируемогонасоса

состороны ротора)

Подачу можнобесступенчаторегулироватьпутем измененияугла у вручнуюили с помощьюгидравлическогомеханизма,питаемогожидкостью отвспомогательногошестеренногонасоса (на рис.10 не показано).Серийные насосыэтого типарассчитанына работу придавлении 20 МПа.Их подача находитсяв пределах от4,2-10 до 6,7-10" м/с, объемныйКПД г\₀ =0,93 ... 0,95. Частотавращения вала1500 мин"¹.

3.3.2.2 Радиально-поршневыенасосы

Схема радиально-поршневогонасоса показанана рис. 12. В корпусенасоса 1 неподвижнозакрепленаось 2, на которойустановленвращающийсявокруг нееротор 3. В радиальныхотверстиях,выполненныхв роторе, расположеныпоршни 4. Статор5 установленв корпусе 1 такимобразом, чтоцентр его внутренней(рабочей) поверхностине совпадаетс центром оси2. В оси 2 выполненычетыре осевыхотверстия, дваиз которыхсоединены слинией всасывания,а два других- с линией нагнетания.В случае вращенияротора почасовой стрелке,как показанона рис. 17, с линиейвсасываниясоединеныотверстия,расположенныениже горизонтальногодиаметра, ас линией нагнетания- расположенныевыше него.

Эксцентриситетстатора е можетбесступенчатоизменятьсяот максимальнойвеличины донуля с помощьюрегулировочногоустройства.В реверсивныхнасосах центрстатора можетрасполагатьсяпо разные стороныот центра вращенияротора, благодарячему можетизменятьсянаправлениепотока жидкости(линии всасыванияи нагнетанияменяются ролями).

На рис. 18 показанаконструкциянасоса в продольномразрезе.

Рис. 17.Схема радиально-поршневогонасоса

Рис. 18.Продольныйразрез радияльно-поршневогонасоса

Как видноиз рис. 13, статорсостоит из двухчастей - наружной5а и внутренней- 56, которыесвязаны черезподшипникикачения 7 и 8. Вовнутреннюючасть статоразапрессованокольцо 9, сконическимиповерхностямикоторого контактируютсферическиеповерхностипоршней. Приводнойвал 10 связанс ротором 3жесткой соединительноймуфтой. На валу10 установленаведущая шестерня11 встроенногошестеренногонасоса, которыйиспользуетсяв системе управлениярадиально-поршневымнасосом. Выпускаютсяради-ально-поршневыенасосы и безвстроенногошестеренногонасоса.

При вращенииротора 3 поршни4 совершаютдва движения:переносное- вместе с ротороми относительное- возвратно-поступательное.Когда подпоршневаяполость сообщенас линией всасывания,поршень перемещаетсяот центра роторапод действиемцентробежнойсилы до упорав кольцо 9 статора.Всасываниепроисходитпока поршеньнаходится нижегоризонтальногодиаметра ( рис.17). При перемещениипоршня в зоне,расположеннойвыше горизонтальногодиаметра,подпоршневойобъем уменьшается,так как в относительномдвижении поршеньприближаетсяк центру ротора,и жидкостьиз-под поршнявытесняетсяв линию нагнетания.

Механизмрадиально-поршневогонасоса кинематическиэквивалентенкривошипно-ползунномумеханизму сдлиной кривошипаравной е идлиной шатуна,равной расстояниюот центра роторадо точки контактапоршня со статором.Ход поршня 4относительноротора 3 составляет2е.

Помимо упомянутыхвыше переносногои относительногодвижений,поршень 4 совершаетвращательноедвижение вокругсвоей оси поддействиеммомента силытрения приконтакте сферическойголовки поршняс коническойповерхностьюкольца 9. Вращениепоршня способствуетболее равномерномуего износу. Поддействиемуказанной силытрения внутренняячастьстатора 56(рис.18) вращаетсявокруг центрастатора, чтоне влияет надвижение поршня,но существенноснижает износв контактепоршня со статором.

Регулированиеподачи реализуетсяпутем измененияэксцентриситетае при перемещениистатора относительноротора.

Радиально-поршневыенасосы рассчитанына давлениер = 20 МПа, их подачасоставляетот 1,67-10"³ до 6,67-10"³м³/с (100 ... 400 дм³/мин)при частотевращения п =1000 мин"¹. ОбъемныйКПД г)₀ = 0,85 ... 0,87, полныйКПД ti = 0,77 ... 0,82.Высота всасыванияД,с ⁼ 0,5 м. Подачавстроенногошестеренногонасоса составляет0,20 ... 0,35 от подачиосновногонасоса; давление,развиваемоешестереннымнасосом, достигает1,6 МПа.

По способурегулированияподачи различаютсянасосы: с ручнымуправлением,с электрогидравлическимуправлением,со следящейсистемой управленияи с автоматическимуправлениемв функции давления.

В насосе сручным управлениемперемещениестатора выполняетсяпри помощи парывинт-гайка(рис. 17).

Схема насосас электрогидравлическимуправлениемпоказана нарис. 19. Эта системаобеспечиваетработу насосав трех режимах:холостой ход,высокая подача,низкая подача.Применительнок гидроприводупресса в первомрежиме насосработает впериод паузыв работе пресса,когда ползунпресса неподвижен.В это времяудаляетсяиз рабочей зоныпресса отштампованноеизделие и тудапомещаетсяочереднаязаготовка.Второй режимнасоса - используютво время ходаприближенияползуна синструментомк заготовке,а также приобратном ходеползуна. Этидвижения ползунадолжны происходитьс большой скоростью,поэтому требуетсявысокая подачанасоса. Третийрежим используютво время рабочегохода ползуна.

Система содержитвстроенныйвспомогательныйшестеренныйнасос 1, напорныйклапан 2, трехпозиционныйзолотник 3 идвухпо-зиционныйзолотник 4, ккоторому отосновногонасоса подведеныотвод 5 от линиивсасыванияи отвод 6 отлинии нагнетания.Полость Апостоянносоединена слинией нагнетанияшестеренногонасоса. Давлениев линии нагнетанияограничиваетсянапорным клапаном2. Поступлениемжидкости вполости Б иВ управляетзолотник 3.

Рис. 19. Схемарадиально-поршневогонасоса сэлектрогидравлическимуправлением

В режимехолостого ходаэлектромагнитыЭ1 и Э2 обесточеныи золотник 3находится внейтральнымположении,полость Бнаходитсяпод давлением,а полость Всоединенасо сливнойлинией (т.е. сбаком). Под действиемдавления жидкостив полости Би усилия пружиныпоршень 7 занимаеткрайнее правоеположение.Статор при этомоказываетсяв нейтральномположении либоблизком к нему(е = 0). Золотник4 под давлениемжидкости вправой торцевойполости перемещенв крайнее левоеположение,благодаря чемулиния нагнетанияосновногонасоса соединенас линией всасывания.Поэтому подачажидкости влинию нагнетанияравна нулю дажев том случае,когда центрыстатора и роторане совпадают.

Для переходаиз первогорежима во второйвключаютэлектромагнитЭ1. Золотник3 занимаеткрайнее левоеположение исоединяетполости Б иВ, а также обеторцевые полостизолотника 4со сливом. Поддействиемпружины золотник4 занимаеткрайнее правоеположение, илинии 5 и 6 разъединяются.Статор поддействиемдавления жидкостив полости Аперемещаетсявлево на величину/г'. Эксцентриситете в этом положениибудет наибольшим.

Для переходаиз второгорежима в третийвключаетсяэлектромагнитЭ2. Команда навключение Э2подается,например, путевымэлектрическимпереключателем,установленнымна прессе исрабатывающимот кулачка,закрепленногона ползуне.Золотник 3устанавливаетсяв крайнее правоеположение,полости Б иВ соединяютсяс нагнетательнойлинией насоса1. Статор основногонасоса поддавлениемжидкости вполости Вперемещаетсяна величинуh" в крайнееправое положениедо упора врегулировочныйвинт 8, установленныйв крышке полостиА*. Величинаэксцентриситетаво втором режимерегулируетсяс помощью гайки9, а в третьемрежиме -винта8.

На рис. 20 показанасхема радиально-поршневогонасоса со следящейсистемой управления.Система содержитвстроенныйшестеренныйнасос 7, предохранительныйклапан 2 и золотникуправления4, корпус 3 которогожестко связансо статоромосновногонасоса. ПолостьА постоянносоединена снагнетательнойлинией шестеренногонасоса.

В положении,показанномна рис. 20, полостьБ заперта,статор зафиксированв корпусе насосас определеннымэксцентриситетом

Рис. 20. Схемарадиально-поршневогонасоса со следящейсистемой управления

Так как припереходе извторого режимав третий потокжидкостиреверсируется,в системе управленияпрессом необходимопредусмотретьво относительноротора. Дляуменьшенияподачи насосазолотник 4 вручнуюперемещаютвправо на расстояние,равное необходимомуизменениюэксцентриситетае. Полость Бсоединяетсяс нагнетательнойлинией шестеренногонасоса 1, и таккак площадьсечения полостиБ больше, чемполости А, статорперемещаетсявправо. Корпусзолотника 3перемещаетсявместе со статором,а золотник 4остаетсянеподвижным,так как положениерукоятки 5 фиксируетего относительнокорпуса насоса.

Перемещениестатора будетпродолжатьсядо тех пор, покане восстановитсяпервоначальноеотносительноеположениекорпуса 3 изолотника 4.Таким образомперемещениестатора будетравно перемещениюзолотника -статор "следит"за положениемзолотникаотносительнокорпуса, отсюданазвание "следящаясистема".

Для увеличенияподачи золотникперемещаютвлево, соединяяполость Б сосливом, послечего статорпод действиемдавления жидкостив полости А,движется влеводо тех пор, покане будет перекрытвыход жидкостииз полости Б.Перемещениестатора и вэтом случаеравно перемещениюзолотника*.Следящая системауправлениянасосом характеризуетсявысокой чувствительностьюи малым усилием,необходимымдля перемещенияуправляемогозолотника.

Схемарадиально-поршневогонасоса с автоматическимуправлениемв функции давленияпоказана нарис. 21. ПолостьА постоянносоединена слинией нагнетания.

По мере ростадавления влинии нагнетанияувеличиваетсяусилие Р_А,действующеена пружину 1.Пока оно меньшеусилия затяжкипружины Р₀статор неподвижен,и подача насосаостается постоянной.При Р_А >Ро статор помере увеличениядавления влинии нагнетанияперемещаетсявправо, сжимаяпружину зможностьсоответствующегопереключения.

Рис. 21. Схемарадиально-поршневогонасоса с автоматическимуправлениемв функции давления

3.3.4 Роторно-вращательныенасосы

В отличиеот роторно-поступательныхнасосов, в которыхперемещениежидкости излинии всасыванияв линию нагнетанияпроисходитблагодаряпоступательномудвижению поршняотносительноротора, в насосахроторно-вращательноготипа жидкостьпереходитиз зоны всасыванияв зону нагнетания,двигаясь вместес ротором.Роторно-вращательныенасосы, как ироторно-поступательные,бесклапанные.

3.3.4.1Шиберныенасосы

Схемы шиберныхнасосов показанына рис. 22. Насоссодержит ротор1, установленныйна валу 2. В пазахротора размещенышиберы 3, охватываемыестатором 4. Вкорпусе установленраспределительныйдиск 5, на которыйопирается торецротора. В насосепростого действия(рис. 22, а) рабочаяповерхностьстатора - цилиндрическая,ось ее смещенаотносительнооси вращенияротора на величинуе - эксцентриситетнасоса. Паз Адиска 5 соединенс линией всасывания,а паз Б - с линиейнагнетания.Полости В такжесоединеныс линией нагнетанияс тем, чтобыобеспечитьпостоянныйконтакт кромкишибера с поверхностьюстатора.

В насосахс регулируемойподачей величинаэксцентриситетае может бесступенчатоизменятьсяот нуля домаксимальногозначения.

а) б)

Рис. 22. Схемышиберных насосов: а - простогодействия, б -двойного действия

При вращенииротора шиберыперемещаютсяв пазах ротора,удаляясь отего центра взоне всасывания(ниже горизонтальногодиаметра) иприближаяськ нему в зоненагнетания(выше горизонтальногодиаметра). Впервом случаеобъем, заключенныймежду двумясоседнимишиберами,увеличиваетсяи заполняетсяжидкостью,поступающейиз линии всасываниячерез паз Араспределительногодиска. Во второмслучае указанныйобъем уменьшается,и жидкостьоттуда вытесняетсячерез паз Бв линию нагнетания.

В настоящеевремя болеераспространенышиберные насосыдвойного действия(рис. 22, б). Ихдостоинствапо сравнениюс насосамипростого действияследующие: приодинаковыхразмерах насосовпростого идвойного действияпоследний имеетвдвое большуюподачу; валнасоса двойногодействия разгруженот поперечныхсил и, следовательно,от изгибающихмоментов. Недостатоктаких насосов- нерегулируемаяподача.

Роторы обоихнасосов поконструкциисовершенноодинаковы.Статор и роторнасоса двойногодействия соосны.Рабочая поверхностьстатора - поверхностьпрямого некруглогоцилиндра, содержащаячетыре участка- I, II,III, IV(рис. 22, б). Привращении роторашиберы, перемещающиесяна участках/ и ///, удаляютсяот центра вращенияротора, а научастках ПиIV- приближаютсяк нему. ПазыА\ и А_гсоединены слинией всасывания,а пазы Б\ и Б₂- с линией нагнетания.Таким образом,за один оборотротора всешиберы дваждыпроходят черезлинию всасыванияи дважды - черезлинию нагнетания,благодаря этомуподача насосадвойного действияпри прочихравных условияхв два раза большеподачи насосапростого действия.

Шиберы обоихнасосов наклоненыв сторону вращенияна некоторыйугол а по отношениюк радиусу. Этонеобходимодля того, чтобыразгрузитьшиберы от изгибающегомомента, создаваемогореактивнойсилой, нормальнойк поверхностистатора, и силойтрения в контактешибер-статор.Угол а выбираетсятак, чтобыравнодействующаяуказанных силбыла направленавдоль оси шибера.Поэтому валшиберногонасоса долженвращатьсятолько в разрешенномнаправлении,указанном впаспорте насосаи обозначенномстрелкой наего корпусе.Вращение внеразрешенномнаправленииприводит, какправило, к поломкешиберов и задирамповерхностистатора.

3.3.4.2 Шестеренныенасосы

Схема шестеренногонасоса показанана рис. 23. В корпусенасоса 1 установленышестерни 2 и 3.В большинствеконструкцийшестеренныхнасосов обешестерни имеютодинаковоечисло зубьев.Зазоры междуповерхностямивыступов шестерени охватывающимиих поверхностямикорпуса составляютсотые долимиллиметра,благодарячему утечкижидкости черезуказанныезазоры малы.Жидкость иззоны всасывания(где зубья выходятиз зацепления)в зону нагнетанияпереноситсяполостями,расположеннымимежду соседнимизубьями. Шестеренныйнасос являетсяреверсивным- при изменениинаправлениявращения шестереннаправлениедвижения жидкостименяется наобратное.

При вращениишестерен некотораячасть жидкости,находящейсяв зоне нагнетания,периодическизапираетсяв объеме А, откудачастично попадаетв зону всасывания.Эта "обратнаяподача" снижаетобъемный КПДнасоса. Крометого, в защемленномобъеме можетсоздатьсявысокое давление,что нежелательно.Для разгрузкизащемленногообъема от повышенногодавления онсообщаетсяс зоной нагнетанияторцовой канавкойБ.

:

Рис. 23.Схема шестеренногонасоса

3.3.4.3 Винтовыенасосы

Принципдействия винтовогонасоса поясняетсясхемой, показаннойна рис. 19. В корпусенасоса установленс возможностьювращения, нобез возможностипоступательногоперемещения,винт 1 (обычнос двухзаходнойлевой резьбой).В том же корпусесмонтированыпластины-рейки2 и 3, зубья которыхвходят во впадинымежду виткамирезьбы винта1. При вращениивинта 1 противчасовой стрелкирейки 2 и 3 будутперемещатьсяв направлении,указанномстрелками.Жидкость, находящаясяв межвитковыхобъемах винта,попадая наповерхностиреек 2, 3, перемещаетсявместе с рейкамив направлении,параллельномоси винта 1.

Конечно, конструктивнаяреализацияустройства,показанногона рис. 24, невозможна,так как для егодлительнойработы необходимырейки 2, 3 бесконечнобольшой длины.Поэтому в реальнойконструкциивместо реекустанавливаютсявинты, направлениевинтовой нарезкис циклоидальнымпрофилем которыхпротивоположнонаправлениюнарезки винта1. Витки нарезкиэтих винтов(их называютзамыкающими)входят во впадинымежду виткамирезьбы рабочеговинта.

Рис. 24. Схема,поясняющаяпринцип действиявинтовогонасоса

Винтовыенасосы обеспечиваютабсолютноравномернуюподачу жидкости.Они могут работатьпри давлениидо 16 МПа, объемныйКПД г|₀ = 0,70 ... 0,95. Насосыхарактеризуютсявысокой надежностьюи долговечностью,но по сравнениюс другими типамироторных насосовимеют при прочихравных условияхсущественнобольшие размерыи массу, поэтомуони в настоящеевремя практическине применяютсяв гидроприводахробототехническихкомплексов.

3.4 Исполнительныемеханизмы

Исполнительныемеханизмыгидравлическихприводов - этогидроцилиндры,иначе называемыегидродвигателямипоступательногодвижения.

В гидравлическихприводах применяютсягидроцилиндрытрех типов:плунжерные,поршневые идифференциальные(рис. 25).

Рис. 25.Типы гидроцилиндров,применяемыхв гидравлическихприводах:

а - плунжерный;б - поршневой;в -дифференциальный;

/ - цилиндр;2 - плунжер;3 - поршень;4 - шток;

5 - уплотнительноеустройство;

А - поршневаяполость; Б- штоковаяполость

Плунжерныегидроцилиндры(рис. 25, а) являютсясиловыми устройствамиодностороннегодействия: онипередают силудавленияжидкости тольков одном направлении.Поэтому дляобеспеченияпрямого и обратногоходов ползунана прессе необходимоиметь по крайнеймере три плунжерныхцилиндра - одинрабочий и двавозвратных(обычно с меньшимусилием). Усилиярабочего ивозвратныхцилиндровпротивоположнонаправлены.

Гидроцилиндрпоршневоготипа (рис. 25, б)- силовое устройстводвухстороннегодействия, поэтомупрямой и обратныйход ползунаможно реализоватьс помощью одноготакого гидроцилиндра.

Диффренциальныегидроцилиндры,в отличие от"толкающих"плунжерных- "тянущего"вида, их используютпри необходимостивыигрыша вскорости засчет уменьшенияразвиваемогоусилия. Онипозволяютполучить большуюскорость ползунапресса прималой подаченасоса.

Выбор типагидроцилиндраопределяетсявидом рабочейжидкости. Работана водомаслянойэмульсиисопровождаетсякорродированиемповерхностейи повышенным(по сравнениюс работой намасле) трением.В этих условияхсопряжениепоршень-цилиндрнеработоспособнопо причинезаедания ибыстрого износа.Поэтому приработе наводомаслянойэмульсии можноиспользоватьтолько плунжерныеи дифференциальныецилиндры. Приработе наминеральноммасле можноиспользоватьцилиндр любоготипа.

3.4.1 Краткиесведения оконструкциигидроцилиндров

Признаки,характеризующиеконструкциюгидроцилиндра:

1) тип гидроцилиндра(плунжерный,поршневой,дифференциальный);

2) способ базированияцилиндра настанине (с опоройна фланец илина дно цилиндра);

3) конструкциядонной части(дно выполненоза одно целоес цилиндромили отъемным);

4) вид уплотнительногоустройства.

На конструкциюцилиндра оказываетвлияние такжеспособ егоизготовления(литье, ковка,сварка).

На рис. 26 показанараспространеннаяконструкциялитого гидроцилиндраплунжерноготипа с опоройна фланец, днищецилиндра выполненоза одно целоес цилиндром.В цилиндре 1установленплунжер 2, длянаправлениякоторогопредусмотренавтулка 3. Уплотнение4 предназначенодля герметизацииполости цилиндра.Оно удерживаетсяв цилиндре спомощью нажимнойвтулки 5 и кольца6. Цилиндрфиксируетсяв станине спомощью кольца7. Для уменьшенияскорости плунжерапри подходеего к крайнемуверхнему положениюиспользуетсятормознойдроссель 8. Привходе его вотверстиеА, предназначенноедля подводаи отвода жидкости,гидравлическоесопротивлениепроходногосечения существенновозрастает.Поэтому давлениежидкости, азначит и силасопротивления,приложеннаяк плунжеру,увеличивается,что обеспечиваетбыструю егоостановку.

Литые цилиндрыплунжерноготипа выполняютиз стали 35Л или45Л. Плунжеры,как правило,изготавляютиз углеродистыхконструкционныхсталей марок45 или 60, реже - изхромоникеле-выхили хромомолибденовыхсталей. Дляповышенияизносостойкостиплунжеры подвергаютповерхностнойзакалке. Втулки3 и 5 выполняютсяиз бронзы марокБрАЖМцЮ-3-1,5; БрОЦС5-5-3.

Рис. 26.Плунжерныйгидроцилиндр сопорой на фланец

На рис. 27 показанаконструкциягидроцилиндрапоршневоготипа с отъемнымдном. В кованомцилиндре / установленпоршень 2,смонтированныйна штоке 3. Отъемноедно 4 закрепленов цилиндрес помощью кольца5 с наружнойрезьбой. Точноенаправлениештока обеспечиваетсявтулкой 6, котораяфиксируетсяв цилиндре спомощью полуколец7 и крышки 8.Полукольца7 удерживаютсяв кольцевойканавке цилиндрастопорнымкольцом 9. Герметизацияполостей цилиндраобеспечиваетсяуплотнениями10 -14. Манжета 15выполняетроль грязесборника.Цилиндр закрепляетсяв станине прессапри помощиполуколец 16,фланца 17 игайки 18.

Цилиндр 1, поршень2 и шток 3 выполняютиз стали 45. Штоки поршень термическиобрабатываютдо твердости28 ... 32HRC. Втулкаб выполняетсяиз бронзы илииз стали, но сантифрикционнымпокрытием(бронза илиполиамид) поверхностиотверстия.Антифрикционноепокрытие наносяти на рабочуюповерхностьпоршня. Шероховатостьрабочих поверхностейвтулки 4 и штока3 должна бытьRa -Ra0,32 мкм.

Рис. 27. Конструкцияцилиндра поршневоготипа

Поршневыегидроцилиндрырассмотреннойконструкции,предназначенныедля работы придавлении маслар = 32 МПа в диапазонеусилий 63 ... 2500 кН,серийно выпускаютсяспециализированнымизаводами каккомплектующиеизделия.

Многообразиеконструкцийгидроцилиндровне исчерпывается,разумеется,рассмотреннымипримерами. Так,например,гидроцилиндры,работающиепри очень высокихдавлениях -свыше 100 МПа,выполняют ввиде предварительнонапряженнойконструкциис двухслойнойцилиндрическойстенкой. Наружныйслой соединяютс внутреннимпо посадке снатягом, благодарячему наиболеенапряженнаязона цилиндрапри сборкенагружаетсясжимающиминапряжениями.Они суммируютсяс растягивающиминапряжениямипри нагружениицилиндра внутреннимдавлением.Применениепредварительнонапряжкннойконструкциипозволяетсущественноуменьшитьнаружний диаметрцилиндра. Имеютсяпримеры конструкций,в которых наружняястанина выполненапутем намоткивысокопрочнойпроволки, причемв процессенамотки создаетсянеобходимоенатяжениепроволки.

3.5 Аппаратурауправления

Аппаратурауправлениягидроприводаможет бытьразделена нараспределительную,регулирующуюи защитную.

3.5.1. Распределительнаяаппаратура

Эта аппаратураобеспечиваетраспределениепотоков рабочейжидкости всоответствиис циклом работымашины. К нейотносятсяклапанные изолотниковыераспределители,а также клапаны,пропускающиежидкость тольков одном направлении- так называемыеобратные клапаныи некоторыеспециальныеустройствана их базе(поддерживающиеклапаны игидрозамки).

3.5.1.1 Клапанныераспределители

Клапанныераспределителиделятся поназначениюна впускныеили напорныеи на выпускныеили сливные.Впускныеобеспечиваютпроход жидкостиот источникадавления (насоса)к потребителю(гидроцилиндру),а выпускные- из гидроцилиндрана слив. Дляуправленияодной полостьюгидроцилиндраустанавливаютдва клапанныхраспределителя- впускной ивыпускной.Клапанныераспределителииспользуютв гидроприводах,работающихс водой. В гидроприводах,работающихс минеральнымимаслами, какправило, используютсязолотниковыераспределители.

С

хема клапанногораспределителяпоказана нарис. 28. Для проходажидкости внаправлении,указанном стрелками, клапан 1 приподнимаютс помощьюуправляющегоштока 2. Приопущенномклапане 1 входи выход распределителя- полости А иБ - разъединены,так как клапан1 прижат к седлу3 силой Р_вдавленияжидкости вполости В,постоянносообщенной с полостью А.

Пружинанужна главнымобразом дляускоренияопусканияклапана 1 послеотвода штока2 вниз. Для удалениявоздуха изнадклапаннойполости предусмотренавоздухос-пускнаяпробка 5.

Рис. 28. Схемаклапанногораспределителя

Размеры клапанаи высоту егоподъема приоткрытии назначаюттакими, чтобыскорость жидкостив полости Би в зазорем«вдукпа-паноми седлом непревышаладопустимойвеличины. Дляводы. 20 30 м/с доявпускных и 10... 15 м/с для выпускныхклапанов. Допустимаяскорость длявыпускныхклапанов Уменьшенас тем чтобыснизить перепаддавлений наклапане приобратном ходепоршня (плунжера).

3.5.1.2 Золотниковыераспределители

Золотниковыераспределителипредназначеныдля работы вгидроприводах,где в качестверабочей жидкостииспользуетсяминеральноеили синтетическоемасло. Принципдействияраспределителяпоясняетсясхемой, приведеннойна рис. 46. В корпусе1 запрессованавтулка 2, в которойс возможностьюотносительногоосевого перемещенияустановлензолотник 3. Каналы(ходы) 1 - IVпредназначеныдля подводаи отвода жидкости.Канал 1 соединяютс источникомжидкости высокогодавления, каналII - с линиейслива, каналыIII и IV -с полостямипоршневогогидроцилиндра,управляемогоданным распределителем.

Таким образом,для управлениядвухполостнымгидроцилиндромдостаточноиметь одинзолотниковыйраспределительвместо четырехклапанных.Золотник 3распределителяможет заниматьтри фиксированныхположения - двакрайних и односреднее (нейтральное).На рис. 29 золотник3 показан внейтральномположении. Вкрайнем левомположениизолотника каналIII будетсоединен сосливом, а каналIV с насосом.В крайнем правомположении каналIII

Рис. 29.Золотниковыйраспределитель

будет соединенс насосом, аканал IVсо сливом.Перемещениезолотникаиз нейтральногоположения вкрайние осуществляетсяпри помощи двухэлектромагнитовтолкающеготипа, а при большихразмерах золотникадля этого используютгидравлическоеили электрогидравлическоеуправление.В первом случаев торцовыекамеры А к Бподается жидкостьпод давлениемиз линии управлениячерез отдельныйвспомогательныйраспределитель.Во втором случаевспомогательныйтрехпозиционныйраспределительс электромагнитнымуправлениемили два двухпозиционныхвспомогательныхраспределителяустанавливаютсяна корпусе 1и являютсянеотъемлемойчастью основногораспределителя.

Для возвратазолотника 3в нейтральноеположениепредусмотреныпружины идистанционныевтулки 4.

Герметизациясопряжениязолотник-втулкаобеспечиваетсяблагодарямалой величинезазора.

Золотниковыераспределителихарактеризуютсяследующимипризнаками:

- числом позиций;

- числом ходов(каналов);

- допустимымрасходом жидкости(пропускнаяспособность);

- допускаемымдавлениемжидкости;

- схемой распределенияпотоков жидкости;

- способомуправления;

- способом монтажа.

По числупозиций различаюттрехпозиционныеи двухпозици-онныераспределители.По числу ходовразличаютсядвух-, трех- ичетырехходовые,или, что то же,двух-, трех- ичетырехлинейные.

Специализированныезаводы гидроаппаратурывыпускаютзолотниковыераспределителис допустимымрасходом жидкостиот 1,33 • 10"⁴ м³/сдо 0,55 м³/с (от 8 до3000 л/мин), рассчитанныена давление20 МПа и 32 МПа, вспециальномисполнении- до 50 МПа.

Схемы распределенияпотоков жидкостисерийнымизолотниковымираспределителямипоказаны нарис. 30. Трехпозиционныераспределители(1) - (5) отличаютсядруг от другасостояниямив нейтральномположениизолотника. Враспределителепервого исполнениянапорная линиянасоса соединенасо сливом, полостигидроцилиндровзаперты. Вовтором исполнениивсе линии соединенымежду собой.В третьем исполнениивсе линии перекрыты(конструктивнаясхема распределителяэтого исполненияприведена нарис. 29).

В четвертомисполненииоба гидроцилиндрасоединены снасосом, а впятом - со сливом.Во всех пятиисполненияхпри крайнемлевом положениизолотникацилиндр Ц1соединяетсяс напорнойлинией насоса,а цилиндр Ц2 -со сливом, вкрайнем правомЦ1 - со сливом,а Ц2 - с насосом.

Рис.30 .Четырехлинейныераспределители:

(/) - (5) - трехпозиционные,(б) и (7) - двухпозиционные;Н- подвод жидкостиот насоса, С -слив,

Ц1,Ц2 - линиик гидроцилиндрам

Потеря давленияпри движениижидкости череззолотниковыйраспределительобычно не превышает0,3 ... 0,4 МПа.

По способууправления,как было отмеченовыше, различаютраспределителис электромагнитным,гидравлическими электрогидравлическимуправлением.Значительнореже применяютсяраспределителис пневматическимуправлением.

По способумонтажа, т.е.соединенияраспределителяс другими элементамигидропривода,различаютсяраспределителисо стыковым,фланцевым ирезьбовымподсоединением.В первом случаевсе каналы (I,II, III,IV, а такжеотверстие длядренажа утечек)выведены наодну из плоскостейкорпуса, котораяпри помощивинтов илишпилек стыкуетсяс плитой изтолстолистовогопроката. В плитепросверленыотверстия,необходимыедля соединенияаппаратовуправлениягидроприводомв соответствиис гидросхемой.Такой способмонтажа в настоящеевремя находитширокое применение.

При второмспособе монтажак каналамраспределителяприсоединяютсятрубы с помощьюфланцев, а притретьем способев каналах (ходах)нарезаетсярезьба, какправило коническая,в которуюввинчиваютсяштуцеры, соединяемыес трубами.

Золотникиизготовляютиз углеродистыхсталей У8А, У10А,из конструкционнойстали 20Х с последующейцементацией,а также из сталейаустенитногокласса, например,стали ШХ15. Золотникдолжен бытьзакален дотвердости 56... 62HRC. Поверхностирабочих поясковзолотникашлифуются иполируются,после чегозолотникпромываетсяили подвергаетсяультразвуковойобработке сцелью удаленияпродуктовизноса абразивногоинструмента.

Втулказолотниковогораспределителявыполняетсялибо из тех жесталей, что изолотник, либоиз твердыхбронз. В рядеконструкцийраспределителейвтулка отсутствует,и золотникразмещаетсянепосредственнов отверстиикорпуса, которыйизготовляютиз высококачественногочугуна путемлитья в кокиль.

3.5.1.3 Обратныеклапаны, поддерживающиеклапаны, гидрозамки

Обратныеклапаны предназначеныдля пропусканияжидкости водном направлении.Они самоуправляемы,т.е. их состояние- открытое илизакрытое - зависитот направленияпотока жидкости.Схема обратногоконическогоклапана показанана рис. 31. Принебольшихрасходах жидкостиприменяютсятакже шариковыеобратные клапаны.Пружина предназначенадля ускоренияпосадки клапанана седло при"запрещенном"направлениипотока. Расчетразмеров обратногоклапана выполняетсятак же, как дляклапанногораспределителя.

Рис.31. Схема обратногоклапана

Поддерживающиеклапаны (рис.32) обеспечиваютсвободныйпроход жидкостив одном направлении,а в противоположномнаправлениижидкость проходитчерез клапантолько приопределенномдавлении. Придвижении жидкостив направлении1 она прохо

Рис. 32. Поддерживающийклапан

дит из полостиА в полостьБ через обратныйклапан с шариком7, коническийклапан 2 в этовремя прижатк седлу 3 пружиной4. При движениижидкости внаправленииII онапроходит изполости Б вполость А,отжимая коническийклапан 2, поддавлением,определяемымсилой затяжкипружины 4. Серийновыпускаютсяподдерживающиеклапаны, рассчитанныена давлениедо 20 МПа и расходдо 2,67- 10'³м³/с(160л/мин).

Гидрозамок(рис. 33) представляеткомбинациюобратногоклапана и клапанногораспределителяс гидравлическимуправлением.Когда давлениер_л в линииА превышаетдавление р_Бв линии Б, жидкостьпроходит излинии А в линиюБ, отжимаяобратный клапан1.,линии А и Бразъединены,и жидкость влинии Б исоединеннойс ней полостигидроцилиндразаперта. ДлясоединенияА и Б в этомслучае необходимоотжать клапан2. Для этого подпоршень 3 подаетсяжидкость поддостаточнымдавлением черезлинию управленияВ.

Серийно выпускаемыегидрозамкирассчитанына давлениедо 32 МПа и расходжидкости до6,67 • 10"³ м³/с (400л/мин).

Рис. 33. Схемагидрозамка

3.5.2 Аппаратурауправлениядавлениемжидкости

Для изменениясостояниягидроприводапри достиженииопределенногодавления жидкостиприменяютреле давления1 (рис. 34). К камереА подсоединяетсяответвлениеуправляемойгидролинии.Пока сила давленияжидкости меньше

силы затяжкипружины 1 золотник2 неподвижени находитсяв положении,показанномна рис. 54. Придостиженииустановленногодавления золотник2 перемещаетсявверх и нажимаетна шток микропереключателя3. Срабатываниемикропереключателяприводит кизменениюсостоянияэлектрическойсистемы управлениягидроприводом.

Таким образомобеспечивается,например,переключениес рабочегохода на обратныйход, или с холостогохода на рабочийи т.п. Давлениесрабатываниярегулируетсяпутем изменениязатяжки пружины/ с помощьюрегулировочноговинта 4. КаналыБ и В предназначеныдля дренажаутечек и соединяютсяс линией слива.Серийно выпускаютсяреле давления,рассчитанныена 50 МПа, времясрабатываниясоставляет0,05 ... 0,10 с.

Рис. 34.

Конструктивнаясхема реледавления

3.5.3 Аппаратурауправлеиярасходом жидкости

Для регулированияскорости ползунапресса в соответствиис требованиямитехнологиинеобходимоизменять количествожидкости,поступающейв гидроцилиндр.Это можно осуществитьдвумя способами:изменениемПодачи насоса(объемноерегулирование)или делениемпотока жидкости,нагнетаемойнасосом с постояннойподачей, на двапотока, одиниз которыхнаправляетсяв полость цилиндра,а другой - наслив. Изменениесоотношениярасходов в двухпотоках достигаетсяпри помощидросселя, поэтомутакое регулированиескорости называютдроссельным.

Дроссель,или дроссельныйклапан, представляетсобой местноегидравлическоесопротивление,устанавливаемоев одной изгидравлическихлиний. Коэффициентсопротивлениядросселя аследова тельно,перепад давленийи расход жидкости,проходящейчерез дроссель,могут бесступенчаторегулироватьсяв широких пределахпутем измененияплощади проходногосечения. Дроссельноерегулированиехарактеризуетсявысокой чувствительностью

Стоимостьгидроприводас дроссельнымрегулированиемниже, чем с объемнымблагодаряиспользованиюменее дорогихнасосов с постояннойподачей. Недостатокдроссельногорегулирования- пониженныйКПД гидроприводаиз-за того, чточасть нагнетаемойнасосом жидкостивысокого давлениявытесняетсявбак и следовательно,не совершаетполезной работы.По конструктивномуисполнениюразличаютДроссели игольчатые,щелевые и осевые.На рис. 35 показанаконстру игольчатогодроссельногоклапана. Расходжидкости регулируетсяпутем измененияпроходногосечения междуконусом иглы1 и коническимотверствиемв седле 2 засчет осевогоперемещенияиглы..

Конструктивнаясхема щелевогодросселя приведенана рис. 36. На дросселе1 выполненаканавка переменнойглубины, благодарячему при поворотедросселя относительнокорпуса 2 изменяетсяплощадь проходногосечения.

Рис. 35.Игольчатыйроссель

Рис. 36. Дроссельщелевого типа Рис. 37.Дроссельныйклапан осевоготипа

На рис. 37 показандроссельныйклапан осевоготипа (стрелкипоказываютнаправлениедвиженияжидкости). Дроссель1 под действиемпружины 2 занимаетположение,отвечающеенаибольшейплощади проходногосечения. Присмещении дросселя1 влево отуказанногоположенияплощадь проходногосечения уменьшается.Для слива утечекпредусмотреныосевое и радиальноеотверстия вдросселе 1. Линияслива утечекприсоединяетсяк отверстиюв крышке 3. Дроссельныеклапаны такойконструкцииприменяют,например, дляплавного уменьшенияскорости ползунагидропрессаперед началомтехнологическойоперации. Вэтом случаеперемещениедросселя 1происходитпод действиемплоского кулака,закрепленногона ползунепресса.

4. СистемауправленияРТК для нанесениялакокрасочныхматериалов

4.1 Структурасистемы управления

Структурасистемы управленияРТК определяетсяв первую очередьвидом объектовуправления,характеромпроисходящих-вних процессови взаимодействиямимежду ними.Такими объектамив составе РТКпрежде всегоявляютсятехнологическоеоборудованиеи промышленныероботы, объединенныев ячейки, транспортныесистемы иавтоматизированныесклады. Все этиобъекты находятсяв определеннойиерархическойподчиненностии функционируютв составе единогокомплекса.Поэтому и структурасистемы управлениякомплекса тожеявляетсяиерархической,включающейнесколькоуровней управления.На нижнем (первом)уровне этойсистемы находитсяуправлениеРТЯ, котороеорганизуетсяна основеспециальныхустройствуправленияс увязкой повремени началаи конца выполненияотдельныхопераций илис использованиемдополнительнойинформациио ходе технологическогопроцесса. Всвоей основеэтот уровеньуправленияреализуетсяв виде программногоуправления.Он включаетв себя такжеканалы связис оборудованиеми верхнимиуровнями управления.Реализацияэтого уровняв настоящеевремя осуществляетсяна основеунифицированныхустройствуправленияПР и основноготехнологическогооборудования.Второй уровеньуправления— уровень связисистем управленияотдельных РТЯв согласованноработающийучасток илилинию. Аппаратурноэтот уровеньчасто реализуетсяс помощью мини-ЭВМ.В развитомварианте наэтом уровнеможет такжеосуществлятьсяавтоматизированныйсинтез программфункционированияРТЯ. Эффективностьпримененияна данном уровнестандартныхмини-ЭВМ помимовыполненияприведенныхвыше функцийобусловлена:

1) возможностьюавтоматизациитехнологическойподготовкипроизводства, сокращениемвремени разработкипрограмм ивозможностью их быстрой корректировки;

2) повышениемнадежностипередачи информациив результателиквидациипромежуточныхпрограммоносителей(магнитныеленты, перфоленты)и устройствсчитыванияс них информации(магнитныеголовки, фотосчитыватели);

3) автоматизациейучета показателейтехнологическогопроцесса (время обработки, точность и т.д.) и контроля технологических

режимов;

4) возможностью автоматизации контроля качества продукции и определения его зависимости от изменения технологическихпараметров.

Следующимпо сложноститипом РТК являетсяцех, и соответственносистема управленияРТК цехом образуеттретий уровеньуправления,который осуществляеткоординациюработы РТУ,автоматизированныхскладов ивнутрицеховыхтранспортныхсистем. Этотуровень реализуетсятакже с использованиемЭВМ.

Четвертыйуровень—уровеньоперативно-календарногопланированияи контроля. Наэтом уровнеосуществляетсясоставлениеплана по объемуи номенклатуреизделий насмену, сутки,педелю и т. д.Как самостоятельныеподсистемыв состав четвертогоуровня входятподсистемыдиагностикии устранениянеисправностейРТК.

Таким образом,в развитом видесистема управленияРТК состоитиз четырехуровней управления.Структурнаясхема такойсистемы приведенана схеме 2..

Схема2 . Структурнаясхема системыуправления:

1 —банкданных; 2— подсистемауправленияРТК; 3— подсистемаоперативно-календарногопланирования;4— подсистемаконтроля качества;5 —подсистемаавтоматическогоконтроля иустранениянеисправностей;6,7 —диспетчеруправленияоборудовалием(ДУО); 8— диспетчеруправлениятранспортом;9 :— подсистемапланированияпо объему иноменклатуре;10 —устройствоуправлениятранспорта

11 —диспетчеруправленияоборудованиемконтроля качества;12, 13 —подсистемавыбора программ(ПВП); 14— подсистемарасчета маршрута;15 —подсистемаучета и анализапростоевоборудования;16 —подсистемаучета брака,и его статистическогоанализа; 17,18, 19 —устройствауправленияроботов итехнологическогооборудования(УРТО).

2. Алгоритмсистемы управления

Списокиспользуемойлитературы

1. В.В. Кислый.Справочноепособие подеревообработке.—Екатеринбург,издательство«Бриз», 1995 г.

2. Г. Заславская.Обраюоткадерева.Традиционнаятехника – Москва,«ИздательствоАСТ»-«Гелиос»,2001 г.

3. А.А. Барташевич;В.П. Антонов.Технологияпроизводствамебели и резьбапо дереву. –Минск, «Вышэйшаяшкола», 2001г.

4. Т.В. Грацианская.Нормативырасхода материаловв производствемебели и паркета-- Москва, издательство«Бриз», 2000г

5. О.Д.Бобиков. Изготовлениестолярно-мебельныхизделий. – Москва,2000г

6. В.Н. Волынский. Каталогдеревообрабатывающегооборудования.—Москва,«АСУ-Импульс»,2001г.

7. В.Ф. Крисанов,Б.М. Рыбин, В.Г.Санаев. Оборудованиедля отделкииз древесины.– Москва, «Леснаяпромышленность»,1985г

8. Типовые гибкиетехнологическиепроцессыпроизводстваоеон и дверей.Том 1.—Балабаново: НПО «Научстандартдом»,1991г.

9. Типовые гибкиетехнологическиепроцессыпроизводстваоеон и дверей.Том 2.—Балабаново: НПО «Научстандартдом»,1991г.

10. В.П. Бухтияров.Технологияпроизводствамебели. – Москва,«Лесная промышленность»,1987.

11. Мебельноеобозрение –ноябрь 2001г.—Москва

12. Н.И. ПрозоровскийТехнологияобработкистолярныхизделий. – Москва.,«Высшая школа»,1986г.

13. Т.Л. Лившиц,Б.И. Тиняковский. Лакокрасочыематериалы /Справочноепособие. – Москва, «Химия», 1982г.

14. Н.А. Гончаров,БашинскийВ.Ю., Буглай Б.М.Технологияизделий издревесины. –Москва, «Леснаяпромышленность»,1990г.

15. ВасильченкоВ.А. Гидравлическоеоборудованиемобильныхмашин. – Москва,«Машиностроение»,1983г.

16. Шурков В.Н.Основы автоматизациипроизводстваи промышленныероботы. – Москва,«Машиностроение»,1986г.

Заключение

В данной работебыло рассмотренопостроениероботизированныхтехническихкомплексовдля нанесениялакокрасочныхпокрытий намебельномпроизводстве.Данная темавсегда будетактуальна, т.к.создание такихмехатронныхустройств ведётк неминуемомуповышениюкачества производимыхпредприятием изделий. И ещёне моло важното, что технологическийпроцесс лакопокраскиявляется вреднымдля человека,а поэтому следуетстремитьсяк проектированиютаких комплексов,чтобы участиечеловека в ихработе сводилоськ миниммуму.

Автор изучилкомпоновкуробототехническихкомплексов,их состав, атакже алгоритмы работы. В массовомпроизводствепроизводительностьРТК играет рольдвигателя всегопредприятия.

В силу своихособенностейробототехническиекомплексыпредставляютсобой целыйраздел в техническойнауке, ведь онивключают в себяне только механику,но и обширныематериалы издругих отраслей.

69

Технологиянанесениязащитных покрытий

Методвальцевания(наката) Метод пневматического

рапыления

Метод плоскогоналива Метод протягивания

СистемауправленияРТК для нанесениялакокрасочныхпокрытий

1 —банк данных; 2 — подсистемауправленияРТК; 3 — подсистемаоперативно-календарногопланирования; 4— подсистемаконтроля качества;5 — подсистемаавтоматическогоконтроля иустранениянеисправностей; 6,7 — диспетчеруправленияоборудовалием(ДУО); 8 — диспетчеруправлениятранспортом; 9 :— подсистемапланированияпо объему иноменклатуре; 10 — устройствоуправлениятранспорта; 11 —диспетчеруправленияоборудованиемконтроля качества;12, 13 — подсистемавыбора программ(ПВП); 14 — подсистемарасчета маршрута; 15 — подсистемаучета и анализапростоевоборудования; 16 — подсистемаучета брака,и его статистическогоанализа; 17, 18, 19—устройствауправленияроботов итехнологическогооборудования(УРТО).

Схема компановкиРТК нанесениялакокрасочныхматериалов

1 - грунтовочныймеханизм

2 – сушильнаякамера

3 – лаконаливнаямашина

4 – сушильнаякамера

5 – шлифовальныймеханизм

МЗ – механизмзагрузки

МВ – механизмвыгрузки

ТУ – транспортноеустройство

ПР – промышленныйробот

Гидравлическийпривод РТКнанесениялакокрасочныхматериалов

1 – электродвигатель

2 – насос

3 – предохранительныйклапан

4 – гидродвигатель

5 – редуктор

6 – трансмиссионныйвал

7 – ходовоеколесо

Алгоритмсистемы управленияРТК