Лукашук В.С. Нестандартное оборудование вагоносборочного производства. Конструкция, проектирование, расчет
Подождите немного. Документ загружается.
200
Основные положения главы 8
Использование в технологии производства сварочных работ устройств
для поворота изделий позволяет не только повысить удобства выполнения
работ, но и производительность технологического процесса.
Для выполнения сварочных и наплавочных работ на малогабаритных
изделиях (надрессорные балки, боковины тележек и др.) удобны в при-
менении одностоечные кантователи.
В технологии производства балочных и рамных конструкций малой
длины, обладающих большой изгибной жесткостью, могут быть исполь-
зованы двухстоечные безрамные кантователи. Для балок малой изгибной
жесткости и в случаях сварки с обратным выгибом изделия необходимо
применить двухстоечные кантователи с крепежной рамой.
Для поворота крупногабаритных узлов вагонов (рам, крыш и др.) при-
менимы двухстоечные кантователи с подъемными центрами.
В технологии производства хребтовых балок, рам полувагонов и ваго-
нов других типов, в которых рамы не имеют боковых продольных балок
(обвязок), можно использовать кольцевые кантователи.
Для поворота изделий на угол до 90° оказываются удобными рычажно-
домкратные кантователи с приводом от гидро- или пневмоцилиндров. В
технологии производства боковых и торцовых стен вагонов применимы
кантователи книжечного типа.
Проектировочные расчеты кантователей сводятся к определению по-
требной мощности приводного электродвигателя или грузоподъемности
домкрата, расчету параметров передаточного механизма и оценке проч-
ности несущих элементов.
Вопросы для самоконтроля
1. Чем отличаются конструктивные схемы одностоечных и двухстоечных
кантователей?
2. Что является определяющим при выборе частоты вращения изделия в
кантователе?
3. Какими исходными данными необходимо располагать при расчете по-
требной мощности приводного электродвигателя кантователя?
4. Что является определяющим при выборе диаметра шпинделя одно-
стоечного кантователя?
5. По каким параметрам подбираются подшипники шпинделя канто-
вателя?
201
6. В чем особенности расчета одностоечных кантователей с наклонным
шпинделем? В чем сущность конструктивной схемы этих кантователей?
7. Для каких изделий применимы двухстоечные кантователи безрамной
конструкции?
8. В каких производственных ситуациях необходимо применение двух-
стоечных кантователей с крепежной рамой?
9. По каким силовым факторам рассчитывают элементы двухстоечных
кантователей?
10. В чем особенности конструктивной схемы кантователя с подъемными
центрами?
11. В чем сущность расчета механизма подъема центров кантователя?
12. Какова сфера применения кольцевых кантователей? В чем сущность
конструктивных схем этих кантователей?
13. Какие нагрузки действуют на элементы кольцевого кантователя?
14. В чем особенности конструктивных схем рычажно-домкратных кан-
тователей?
15. Каковы основные принципы расчета рычажно-домкратных канто-
вателей.
202
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Мы рассмотрели общую методику проектирования технологического
оборудования, предназначенного для оснащения сборочных и сварочных
процессов изготовления технологических узлов вагонов. Эта методика
не акцентирует внимание на вопросах разработки оборудования для из-
готовления конкретных технологических узлов, так как в рамках одного
издания нельзя охватить техническое оснащение всего разнообразия кон-
кретных технологических процессов. Да в этом и нет необходимости.
Если рассматривать какой-либо конкретный технологический процесс,
то нетрудно убедиться в том, что на различных его этапах могут пона-
добиться различные по назначению средства технического оснащения.
Например, для оснащения технологического процесса изготовления рамы
полувагона необходимы: стенд для сборки рамы из готовых технологи-
ческих узлов; кантователь для поворота рамы при выполнении свароч-
ных работ; конвейер, оснащенный оборудованием и приспособлениями
для монтажа на раме пятников, автосцепного и тормозного оборудова-
ния, крышек люков и др.
В этом случае конструкция сборочного стенда может быть разработана с
использованием общей методики проектирования сборочных приспо-
соблений с учетом требований к стендам для сборки рам, а также методики
проектирования базирующих и прижимных устройств.
Конструкция кантователя должна быть разработана в соответствии
с методикой проектирования оборудования для поворота изделий, изло-
женной в главе 8.
Конвейер может быть оснащен типовым оборудованием для клепки пят-
ников, зарядки поглощающего аппарата, испытания воздушной магистрали
тормоза и др.
Оборудование для изготовления концевых, шкворневых и промежу-
точных поперечных балок рамы может быть разработано по схеме про-
ектирования поворотных сборочно-сварочных приспособлений для из-
готовления балок малой длины.
Как видим, общность изложенных методов проектирования нестан-
дартного технологического оборудования не является сдерживающим фак-
тором при разработке технического оснащения конкретных технологических
процессов.
203
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Батюшин Т.К. Технология вагоностроения. Ремонт и надежность ва-
гонов: Учебник для техникумов по спец. «Вагоностроение» / Т.К. Батюшин,
Д.В. Быковский, В С. Лукашук; под общ. ред. В.С. Лукашука. — М.: Маши-
ностроение, 1990. — 360 с.
2. Конструирование и расчет вагонов: Учебник для вузов ж.-д. трансп. /
В.В. Лукин, Л.А. Шадур, В.Н. Котуранов и др.; под ред. В.В. Лукина. — М.:
УМК МПС России, 2000. — 731 с.
3. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений: Учебник для
вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1983. — 277 с.
4. Краткий справочник конструктора нестандартного оборудования:
в 2 т./ В.И. Бакуменко и др.; под ред. В.И. Бакуменко. — М.: Машиностро-
ение, 1997. — Т. 1, 2.
5. Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосеев Ю.П. Вагоны. Общий курс:
Учебник для вузов ж.-д. трансп. / под ред. В.В. Лукина. — М.: Маршрут,
2004. — 424 с.
6. Технология производства и ремонта вагонов: Учебник для вузов ж.-д.
трансп. / К . В . Мотовилов, В.С. Лукашук, В.Ф. Криворудченко, А.В. Петров;
под ред. К.В. Мотовилова. — М.: Маршрут, 2003. — 382 с.
204
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ....................................................................................... 3
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................... 5
Глава 1. КОНСТРУКЦИЯ НЕСТАНДАРТНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ СБОРОЧНЫХ ЦЕХОВ ........................................... 7
1.1. Классификация нестандартного сборочного оборудования ......... 7
1.2. Основные положения теории базирования при
сборочных работах.................................................................................... 11
1.3. Системы и узлы сборочных стендов ............................................... 13
Глава 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗИРУЮЩИХ
ЭЛЕМЕНТОВ СБОРОЧНЫХ СТЕНДОВ .............................................. 16
2.1. Установочные базирующие элементы ............................................ 16
2.2. Направляющие и опорные базирующие элементы ........................ 18
2.3. Размещение базирующих элементов
в сборочных стендах ................................................................................. 25
Глава 3. РАСЧЕТЫ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ
СБОРОЧНЫХ СТЕНДОВ ........................................................................ 33
3.1. Общие рекомендации по простановке размеров
на схемах базирования ............................................................................. 33
3.2. Определение исполнительных размеров сборочных стендов в
случае совмещения технологических и конструкторских баз ............. 35
3.3. Определение исполнительных размеров сборочных стендов
при несовмещении технологических и конструкторских баз .............. 38
Глава 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИЖИМНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
СБОРОЧНЫХ СТЕНДОВ ........................................................................ 45
4.1. Винтовые прижимы ........................................................................... 45
4.2. Эксцентриковые прижимы ............................................................... 54
4.3. Конструкции пневматических прижимов ....................................... 57
4.4. Общая схема проектирования пневматических прижимов .......... 68
4.5. Прочностные расчеты прижимного устройства ............................. 73
4.6. Кинематические и конструктивные схемы пневматических
прижимов ................................................................................................... 78
4.6.1. Прижимы для закрепления деталей непосредственно
штоком пневмоцилиндра .................................................................... 78
4.6.2. Рычажные прижимы с плавающей мертвой точкой
рычага ................................................................................................... 79
205
4.6.3. Пневматический прижим со свободным рычагом ................ 81
4.6.4. Прижимы с рычажно-шарнирными усилителями ................. 82
4.6.5. Прижимы с плавающим пневмоцилиндром ........................... 83
4.6.6. Пневматические прижимы байонетного типа........................ 85
4.6.7. Пневматические прижимы с отводным рычагом .................. 86
4.6.8. Клавишные зажимные устройства с приводом
от пневмошланга ................................................................................. 87
4.7. Включение пневматических прижимов в цеховую
пневмомагистраль ..................................................................................... 89
4.8. Особенности проектирования гидравлических прижимных
устройств.................................................................................................... 91
Глава 5. МОДУЛЬНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ГИБКОГО СБОРОЧНОГО И СБОРОЧНО-СВАРОЧНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ .................................................................................... 94
5.1. Характеристика современного состояния сборочных
процессов в вагоностроении .................................................................... 94
5.2. Структура сборочного технологического оборудования
модульного типа........................................................................................ 96
5.3. Требования к конструкции модулей гибкого
переналаживаемого сборочного оборудования ..................................... 98
5.4. Способы обеспечения гибкости универсального
сборочного оборудования ........................................................................ 101
Глава 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ УСИЛИЙ
ЗАКРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ В СБОРОЧНЫХ
И СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ СТЕНДАХ ............................................ 106
6.1. Усилия зажатия деталей в сборочных стендах ............................... 106
6.2. Закрепление деталей в сборочно-сварочных стендах ................... 115
6.2.1. Общие положения ..................................................................... 115
6.2.2. Усилия в стендах для листовых конструкций........................ 116
6.2.3. Усилия в стендах для балочных конструкций ....................... 122
6.2.4. Усилия в стендах для сборки и сварки конструкций
рамного типа .............................................................................................. 128
Глава 7. ТЕХНИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ НЕСТАНДАРТНОГО
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ........................................ 133
7.1. Компоновочные схемы сборочных стендов ................................... 133
7.1.1. Стенды для сборки малогабаритных узлов балочного типа 133
7.1.2. Стенды для сборки балок большой длины ............................. 136
206
7.1.3. Стенды для сборки крупногабаритных узлов
рамного типа ........................................................................................ 140
7.1.4. Стенды для сборки боковых стен вагонов ............................. 141
7.1.5. Стенды для сборки пространственных конструкций ............ 145
7.2. Влияние способов обеспечения точности узловых размеров
на структурную схему сборочного приспособления ............................ 147
7.3. Стадии разработки нестандартного сборочного оборудования ... 154
Глава 8. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОВОРОТА УЗЛОВ ПРИ
ПРОИЗВОДСТВЕ СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ РАБОТ ...................... 160
8.1. Одностоечные консольные кантователи ......................................... 160
8.1.1. Конструктивные схемы одностоечных кантователей ........... 160
8.1.2. Расчет одностоечных кантователей с горизонтальным
шпинделем ........................................................................................... 162
8.1.3. Расчет кантователей с наклонным шпинделем ...................... 167
8.2. Двухстоечные кантователи ............................................................... 171
8.2.1. Двухстоечные кантователи безрамной конструкции ............ 171
8.2.2. Двухстоечные кантователи с крепежной рамой .................... 173
8.2.3. Двухстоечные кантователи с подъемными центрами ........... 175
8.3. Кольцевые кантователи ..................................................................... 183
8.4. Рычажно-домкратные кантователи .................................................. 187
8.5. Кантователи для поворота изделий на ограниченный угол .......... 190
8.6. Кантователи книжечного типа ......................................................... 194
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................... 202
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ..................................................... 203
207
Учебное издание
Владимир Семенович Лукашук
канд. техн. наук, доцент
НЕСТАНДАРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ВАГОНОСБОРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА.
КОНСТРУКЦИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, РАСЧЕТ
Учебное пособие для вузов
железнодорожного транспорта
Редактор Т.С.Матвеева
Корректор И.Ф. Солодкова
Компьютерная верстка И.Н. Воронцова
____________________________________________________________________
Изд. лиц. ИД № 04598 от 24.04.2001 г.
Подписано в печать 25.05.06 г.
Формат 60×84
1
/
16
. Печ. л. 13. Тираж 4000 экз. Заказ № 64678
Учебно-методический центр по образованию
на железнодорожном транспорте
Издательство «Маршрут»
107078, Москва, Басманный пер., д. 6
____________________________________________________________________
ОАО «Московская типография «Транспечать»
107078 Москва, Каланчевский туп., 3/5.
Тел.: (495) 975-32-94
Отпечатано в типографии ОАО «Молодая гвардия»
127994, Москва, ул. Сущевская, 21.