Материал: Сировиготовлювач

 мм;

 мм;

 мм.

Записавши у відповідній графі розрахункової таблиці значення допусків на кожний технологічний перехід і заготовку, у графі «Найменший граничний розмір» визначимо їх значення для кожного технологічного переходу, округлюючи розрахункові розміри збільшенням їх значень. Округлення проводимо до такого ж знаку десяткового дробу, з яким дано допуск на розмір кожного переходу. Найбільші граничні розміри розраховуємо відніманням допуску до округленого найменшого граничного розміру:

 мм;

 мм;

 мм;

 мм.

Граничні значення припусків визначаємо як різниця найбільших граничних розмірів  і  - як різниця найменших граничних розмірів попереднього і виконуваного переходів:

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм.

Всього:

 мм;

 мм.

В даному випадку визначаємо номінальний припуск з врахуванням симетричності розташування поля допуску заготовки.

Таблиця 7.2 - Розрахунок припусків та граничних розмірів по технологічних переходах обробки поверхні Ø20h6

Технол. переходи обробки поверхні Елементи припуску, мкммкм,

Схема графічного розташування припусків та допусків на обробку поверхні Ø20h6 штока представлена на рисунку 7.1.

Рисунок 7.1 - Схема графічного розташування припусків та допусків на обробку поверхні Ø20h6 штока

7.4 Визначення режимів різання

Розрахунок режиму різання при чорновому точіння поверхні Ø20h6

Вихідні дані: оброблюваний матеріал - Сталь 12Х18Н9ТЛ; устаткування - токарно-гвинторізний верстат моделі 16К20; інструмент - прохідний різець з пластиною із твердого сплаву Т15К6.

Призначають подачу  мм/об. Вибирають період стійкості різця Т = 60 хв. і визначають швидкість різання за формулою:

 м/хв.,

де

Тоді:

 м/хв.

Розрахункове значення частоти обертання шпинделя, яке допускається стійкістю різця:

 об/хв.

З найближчих наявних на верстаті призначають  об/хв.

Тоді:

 м/хв.

 мм/хв.

Головна складова сили різання , яка визначає потужність, що витрачається на обробку.

, Н.

Для даних умов:

 Н.

Потужність, яка витрачається на точіння:

 кВт.

Оскільки ця потужність значно менша від ефективної потужності верстата, швидкість обмежується тільки економічною стійкістю інструмента.

На основі виконаних розрахунків остаточно приймають режим різання при чорновому точінні поверхні Ø20h6:  мм;  об/хв.;  мм/хв.;  об/хв.;  м/хв.;  Н;  кВт.

Розрахунок режиму різання при чистовому точіння поверхні Ø20h6

Вихідні дані: оброблюваний матеріал - Сталь 12Х18Н9ТЛ; устаткування - токарно-гвинторізний верстат моделі 16К20; інструмент - прохідний різець з пластиною із твердого сплаву Т15К6.

Призначають з наявних на верстаті подачу  мм/об. Вибирають період стійкості різця Т = 60 хв. і визначають швидкість різання за формулою:

 м/хв.,

де

Тоді:

 м/хв.

Розрахункове значення частоти обертання шпинделя, яке допускається стійкістю різця:

 об/хв.

З найближчих наявних на верстаті призначають  об/хв.

Тоді:

 м/хв.

 мм/хв.

Головна складова сили різання , яка визначає потужність, що витрачається на обробку.

, Н.

Для даних умов:

 Н.

Потужність, яка витрачається на точіння:

 кВт.

Оскільки ця потужність значно менша від ефективної потужності верстата, швидкість обмежується тільки економічною стійкістю інструмента.

На основі виконаних розрахунків остаточно приймають режим різання при чистовому точінні поверхні Ø20h6:  мм;  об/хв.;  мм/хв.;  об/хв.;  м/хв.;  Н;  кВт.

8. Автоматизація виробництва

На сучасному етапі в молочній промисловості широко використовуйся автоматизовані системи управління технологічними процесами. Поряд з локальними системами управління запроваджуються централізовані системи на базі ЕОМ.

В процесі виготовлення твердих сирів велику увагу приділяють дозріванню продукту в камерах дозрівання (сиросховищах). Тому в камерах необхідно підтримувати визначений температурний режим та вологість повітря.

Це може бути досягнуто шляхом впровадження автоматизованих установок кондиціювання повітря. Для цього в дипломному проекті розроблена локальна система управління процесом кондиціювання повітря в камері дозрівання.

8.1 Опис апаратурно-технологічної схеми

Система кондиціювання повітря складається з кондиціонера, який має змішувальну камеру №1 і №2, два калорифери, зрошувальну камеру і камеру дозрівання сирів.

Установка має два сезонних режими роботи «зимовий» і «літній».

Влітку закритий шибер 2к і клапани 4к, 7к, зволоження і одночасне охолодження повітря відбувається в форсунковій камері за рахунок вприскування води в потік повітря.

Взимку вмикається електродвигун 2д вентилятора VIII, повітря засмоктується у певному співвідношенні із оточуючого середовища із камери (повітря першої рециркуляції) дозрівання через шибер 2к в змішувальну камеру №1. Пройшовши через фільтр II у певному співвідношенні, повітря подається в калорифер першого підігріву, де підігрівається за рахунок пари, подача якоїрегулюється клапаном 4к.

Підігріте повітря далі попадає в форсункову камеру IV, де зволожуйся холодною водою, що вприскується через форсунки в потік повітря, температура якої підтримується холодильником, по якому циркулює розсіл. Подача води здійснюється клапаном 5к.

Потім насичене повітря проходить бризковідділювач V. В певному співвідношенні через другий калорифер і обвідний патрубок 6к суміш підігрівається і направляється в камеру дозрівання.

На рисунку 8.1 представленино опис структурної схеми системи автоматизації сировиготовлювача.

Рисунок 8.1 - Структурна схеми системи автоматизації системи

Згідно схеми, автоматизоване управління технологічним процесом ділянки, здійснюється з пункту управління, де розміщено щит управління і постійно знаходиться оператор-технолог (робітник).

На щиті управління сконцентровані технічні засоби, що дозволяють здійснювати контроль і регулювання параметрів.

Для управління об'єктами передбачені системи дистанційного, автоматичного і програмно-логічного управління.

8.2 Опис блок-схеми алгоритму управління

У відповідності з завданням розроблена блок-схема алгоритму програмно-логічного управління процесом пуску кондиціонера повітря, згідно якого по ініціативному сигналу «Пуск» система автоматизації повинна виконувати:

відкрити клапан подачі рециркуляційного повітря 2к і клапан подачі холодного повітря 1к в змішувальну камеру 31 (оператор 2-3);

ввімкнути електродвигун вентилятора і насоса 1д, 2д подачі холодоносія у форсунку (оператор 4);

отримати сигнал виходу на задане значення температури насиченого повітря (оператор 5);

включити 5к подачу холодної води у форсунки і клапан 4к, подачу холодоносія в калорифер першого підігріву (оператор 6-7). Перемкнути шибер 3к для регулювання співвідношення повітря підігрітого і не підігрітого;

отримати сигнал про зміну температури в камері дозрівання твердого сиру (оператор 8);

провести регулювання цієї температури, відкрити клапан подачі теплоносія в калорифер другого підігріву 7к і переключити 6к для певного співвідношення отепленого і не отепленого повітря (оператор 9-10);

сповістити про вихід на режим роботи.

8.3 Обґрунтування вибору системи технічних засобів автоматизації

При виборі системи автоматизації слід виходити з структурних і алгоритмічних особливостей, умов роботи і вимог до якості роботи проектованої системи. Для забезпечення таких вихідних даних необхідна локальність системи, однорідність апаратури, а також невелика інерційність об'єкта, велика частота збуджень, необхідність дистанційної передачі сигналів і високі вимоги до якості роботи. Виходячи з результатів аналізу цих даних, застосовується електрична система з урахуванням її великої дистанційності, малої інерційності, можливості автоматизації різноманітних параметрів, простоти установки живлення, а також зв'язку з УОК. На рисунку 8.2 приведена блок-схема роботи розроблених технічних засобів автоматизації.

Рисунок 8.2 - Блок-схема

8.4 Опис функціональної схеми системи автоматизації

Контроль температури повітря перед форсунковою камерою здійснюється манометричним термометром 4а-4в та вториним приладом 4д, який реєструє сигнал датчика. Регулювання температури повітря після бризковідділювача проводиться системою, що складається із манометричних датчиків температури 4а-4в та 46-4г, Пі-регулятора 4д, байпасних панелей 4н, 4м, 4п, для управління та ручного регулювання пневмопідсилювачів 4р, 4с, 4т, мембранних виконавчих механізмів 4ф, 4ц, 4ш та регулюючих органів шибера 3к та клапанів 4к, 5к. При зимовому режимі роботи ввімкнені всі складові даної системи регулювання. А влітку вимикають клапани подачі пари в калорифер першого підігріву 4к і шибера 3к перекривають для подачі повітря в калорифер, тобто проходить лише охолодження і насичення повітря. Регулятор 5а здійснює регулювання температури в камері дозрівання сиру влітку. Він отримує сигнал від манометричного датчика температури 6а-6в і датчика 4б-4г, регулююча дія через байпасну панель 5г і пневмопідсилювач 5д, мембранний виконавчий механізм 5е включає або виключає шибер 8к подачі повітря другої рециркуляції.

В «зимовому» режимі роботи регулятор 6д сприймає сигнал від манодатчика температури повітря в змішувальній камері №2 6б-6г і 6а -6б і діє через байпасні панелі 6л, 6м, виконавчі мембрані механізми 6р, 6с на подачу теплоносія в калорифер другого підігріву і співвідношення повітря, що йде в калорифер по одному каналу. Програмнологічне управління процесом кондиціювання повітря здійснюється за допомогою мікропроцесорного контролера 8а, який через ряд перетворювачів зв'язаний з інформаційними і виконавчими пристроями системи.

Завдання на розробку АСУТП наведено в таблиці 8.1.

Таблиця 8.1 - Завдання на розробку АСУТП