Электропривод лифта или система управления лифтом

Исполнительные механизмы АЗУ:
- электродвигатель вибратора - ВАЗУ;
- пневмопривод поворотного устройства – ППУ1;
- пневмопривод толкателя – ПТ1;
- пневмопривод отсекателя – ПО1;
- пневмопривод отсекателя – ПО2;
- пневмопривод зажима – ПЗ1.
Выходные сигналы готовности, подаваемые в систему управления технологического оборудования – ПОДАНО (сигнал о готовности заготовки к расклёпыванию) и ОТКРЫТО (сигнал об открытии зажима и готовности к убиранию платы).
Возврат однонаправленных пневмоцилиндров осуществляется при снятии команды управления. Отключение движения – по сигналу соответствующего выключателя конечного.
Начала-окончания операций определяются срабатываниями датчиков и входными-выходными сигналами системы управления.
Циклограмма представлена в приложении В.
Разработка схемы управления АЗУ
На основании циклограммы разработаем функциональную схему АЗУ.
Для этого сначала составим таблицы состояний устройств:
ВАЗУ ФД1 ФД2 ПУСК СТОП 1 1 1 1 0
ППУ1 ИД1 ФД3 ВК1 ВК2 Y1 Y2 1 0 1 1 1 0 1 0 0 - 0 1 0 1 1 - 0 1 0 1 0 1 1 0
ПО1(Y4) ПОДАТЬ ДИ1 ВК1 ВК2 ВК3 ВК5 1 1 0 0 0 0 0


ПО2(Y5) ПОДАТЬ ДИ2 ВК1 ВК2 ВК3 ВК4 ВК6 1 1 0 0 0 0 0 0

ПТ1(Y3) ВК5 1 1



ПЗ1(Y6) ОТКРЫТЬ 1 1


Составим логические уравнения:
ВАЗУ=ФД1·ФД2·ПУСК·СТОП
Y1= ДИ1·ФД3·ВК1·ВК2+ ДИ1·ВК1·ВК2
Y2= ДИ1· ВК1·ВК2+ ДИ1·ФД3·ВК1·ВК2
ПО1(Y4)=ПОДАТЬ·ДИ1·ВК1·ВК2·ВК3·ВК5
ПО2(Y5)=ПОДАТЬ·ДИ2·ВК1·ВК2·ВК3·ВК4·ВК6
ПТ1(Y3)=ВК5
ПЗ1(Y6)=ОТКРЫТЬ
ПОДАНО=ДИ2·ВК3
ОТКРЫТО=ВК6

Функциональная схема представлена в приложении Г.
Расчёт параметров АЗУ
Ёмкость бункера
Произведём расчёт ёмкости и габаритов бункера из расчёта его автономной работы в течение 10 минут. Согласно исходным данным, производительность станка – не менее 1000шт/час.
Производительность АЗУ должна выбираться с запасом по отношению к производительности станка:
QАЗУ=(1,15…1,2)QСТ=(1,15…1,2) · 1000=1150…1200шт/час.
Принимаем QАЗУ=1200шт/час.
Тогда ёмкость бункера определяется по формуле:


Отсюда
Произведём расчёт объёма и габаритов бункера:


=0,58 [1].
Тогда
.
Если принять бункер кубической формы, то его внутренние габариты (АхВхС) будут равны:
.
Такой бункер не удобен из-за трудности загрузки и большого количества слоёв деталей, что будет препятствовать их подаче. Потому увеличим ширину и длину бункера в 2 раза, высоту уменьшим в 4 раза с учётом габаритов заготовок (она не должна быть меньше максимального размера заготовки) и округлим полученные значения в сторону увеличения.
Получается:
длина А=200мм;
ширина В=200мм;
высота С=30мм.
При разработке конструкции соотношение габаритов может быть изменено.
Скорость захватного органа
Произведём расчёт скорости захватного органа (смотри рисунок 7.1) с учётом принятой производительности QАЗУ=1200шт/час.

Рисунок 7.1 Захват

Согласно циклограмме, время захвата-отпускания заготовки составляет не более 0,12 времени технологического цикла обработки одной заготовки. (Время приблизительное. Точное время определяется после выбора оборудования и изучения его характеристик.)
Соответственно,
Время цикла 1/ QАЗУ=1/1200=8,33·10-4часа=3с.
.
Смещение толкателя l принимаем равным d=10мм. Этого расстояния достаточно для проектирования захватного органа с небольшими нагрузками на поворотные элементы захвата.
Тогда скорость движения толкателя захвата равна
.
Потребляемая мощность АЗУ
Произведём расчёт потребляемой мощности.
Из электрооборудования постоянно в работе только электродвигатель эксцентрикового вибратора.
Для бункера с расчетными габаритами и массой (включая детали), достаточно вибратора с электродвигателем мощностью 75Вт.
Полная потребляемая электрическая мощность асинхронного электродвигателя:

Для маломощного двигателя принимаем:


Отсюда
Оценка срока окупаемости разработки
Нормативный коэффициент эффективности дополнительных капиталовложение .
Окупаемость АЗУ определим по формуле: ,
где - капитальные затраты на создание;
- экономия по себестоимости;
,
где - затраты на проектирование,
- затраты на материалы и комплектующие,
- затраты на изготовление,
- затраты на пусконаладочные работы.
,
где - время проектирования системы;
- число задействованных конструкторов;
- зарплата одного конструктора.
Принимаем:
, , . Тогда

Принимаем:
,, . Тогда


,
где - длительность расчетного периода;
- число одновременно высвобжденных рабочих;
- зарплата рабочего;
- количество смен.
Принимаем:
=12мес; =1чел;=45000руб;=2 смены.
Тогда
=1080000руб

.
Полученное значение окупаемости гораздо меньше норматива, значит, применение данной АЗУ можно считать экономически эффективным.

Список литературы
1 А.А. Иванов, А.А. Москвичёв, А.Р. Кварталов Проектирование нестандартного автоматического оборудования: Учеб. пособие/ НГТУ, Нижний Новгород, 2004
2 Автоматическая загрузка технологических машин: Справочник под общей редакцией И.А. Клусова – М.:Машиностроение, - 1972.
3 Камышный Н.И. Автоматизация загрузки станков. М.:Машиностроение, - 1977.
4 Усенко Н.А. Автоматические загрузочно-ориентрующие устройства. М.:Машиностроение, - 1977.
Приложение А. ББЗУ

Приложение Б. ВБЗУ
Приложение В. Циклограмма
Приложение Г. Схема функциональная

























Группа Изм Лист № документа Подпись Дата Разраб. ----------

АЗУ для подачи ступенчатого валика в позицию сборки Лит. Лист Листов Руковод. ----------- 2 31
ВУЗ

Группа Лист 15 Изм Лист № документа Подпись Дата