01.02.2022

Пример современного российского научно-технического проекта по созданию надпольного конвейера для завода КААЗ

В рамках поддержки отечественной научно-технической школы обсудили с выпускницей Московского политехнического университета Анастасией Самойловой ее проект нового надпольного конвейера для Канашского автоагрегатного завода (КААЗ).

Анастасия вместе со своей командой разрабатывает новый напольный конвейер для КААЗа который сейчас находится на итоговой оценке гранта УМНИК.

Анастасия, расскажете - как в принципе возникла идея проекта нового конвейера?

Спасибо за вопрос, сейчас объясню.
При установке достаточно габаритных установок, а именно станков или роботехнических комплексов, транспортные линии (конвейеры, портальные роботы (роботы которые перевозят груз на вверху) и другие), прилагается очень много электротехники, в том числе и провода. По ГОСТу и вообще технике безопасности все электрические коммуникации обязательно надо убирать подпол, иначе человека может ударить током с напряжением не в 220 вольт, а минимум 380 (это без учета электрической цепи: если параллельное подключение, то сами понимаете напряжение суммируется и там будет уже больше чем 380 вольт, если последовательное то напряжение постоянное - физика 10 класса). Таким образом, чтобы людям было безопасно работать на заводе, то под фундамент прокладываются все эти провода с заземлением.

Теперь описываю саму проблему. Конвейеры — это габаритное транспортное устройство, требующее свои определенные нюансы. 

Возьмем скажем завод КАМАЗ. На этом заводе на конвейере собираются как раз задние мосты ТОЛЬКО ОДНОЙ модификации - при этом он очень длинный, по нашим расчетам он имеет длину минимум 80 метров, согласно Википедии там вообще 120 метров в длину. Из этого можно сделать вывод, что это очень затратная установка.

Такая конструкция очень массивная и соответственно машиностроители приняли решение, что наиболее эффективно (по принципу меньшего зла, скажем так) такие конвейеры делать подпольными, с расчетом что они не будут задевать провода и прочую коммуникацию. Для понимания привожу в пример вот такую картинку.

На какую длину конвейер уходит под пол — это уже зависит от проектировщика, а точнее от геометрии ложемента.
Вернусь к своему заказчику.

На данной картинке вы можете увидеть как раз наш участок. На сегодняшний день там стоят стапели (желтые рамы). Как происходит сборка: два человека с двух сторон одевают сначала одну деталь — это втулки для того, чтобы потом установить тормоза и после они берут ВРУЧНУЮ и перетаскивают их на другую раму, для того чтобы на его место поставить уже другую корпусную деталь. Я знаю, наверно, у вас сейчас шок, но это правда допотопное время. Почему они не принимали никаких действий, наверно просто конструкторские бюро отказывались от этой работы, потому что слишком долго, а если кто и соглашался то загибали цену на установку и проектирование участка. Поэтому директор завода решил обратится в институт, где работу уже поручили нам.

Теперь смысл разработки: когда команда приехала на участок, директор сразу поставил цель не рушить архитектуру завода, а сделать скажем так «косметический ремонт», то есть модернизировать участок. 

Задание уже выглядело следующим образом:

  • Уместится в габариты, то есть ширина конвейера должна не более метра, длина - не более восьми метров.
  • Не трогать фундамент, так как это доп затраты для завода.
  • И желательно совместить хоть какую-то автоматизацию.

И тогда, мы решили попробовать то, что машиностроители откинули несколько лет а может и десятков лет назад - напольные конвейеры с ложементы.

Главный минус таких напольных конвейеров, что они могут быть не безопасны. Представьте себе картину что над вашими ногами ездит несколько ложементов весом минимум 15 кг — это как минимумоткрытый перелом, поэтому сейчас команда разрабатывает специальные экраны, которые смогут защитить сборщика от таких ситуаций. Зато есть огроменный плюс — это то, что он маленький, даже могу сказать, что при хорошей планировке там можно поставить второй такой же конвейер. Ну и конечно же мы сохранили фундамент, правда его все равно придется немного повредить: крепить конвейер как-то надо.

 

Насколько улучшится при этом производительность работ на предприятии?

Да это действительно улучшит производительность. По расчету симплекс-метода (это целая научная статья у нас посвящена этому) производительность с внедрением этого конвейера повысится на 23%, то есть по документам на сборку одного моста уходило около 30 минут , а с внедрением конвейера сборка уже составляет 24 минуты. Это достаточно большой размах времени. 

 

Какие расчеты проводились в рамках текущего проекта конвейера?

Добрый день, да расчеты есть. Состав предметов которые входили в работу

  1. Детали машин (технари любят фразу на сопромате женятся, на детмаше разводятся) — это целая курсовая работа на 60 страниц. По расчетом проектировался редуктор для конвейера.
  2. ТММ (теория механизмов и машин). Проектировалось закрепление ложемента
  3. Сопромат. Банальное проверка напряжений на валах, на ложементах и т.д. Причем в Inventor их аж три штуки определения
  4. Ай-ти. Макропрограммирование — автоматизация расчетов прям в САПР. Прикрепляю видео. Проектируется автоматически все и даже самое сложное - это эвольвента.
  5. Проектирование технологических машин и комплексов. Подбор рентабельного оборудования и материалов, срок окупаемости считается там же (дисциплина техническая-гуманитарная, но очень интересная).
  6. Метрология (частично). Соблюдения базовых норм ЕСКД, ГОСТ и т.д.

Ну и банальные знания физики и математики, сами понимаете.

Сущность конвейера в том, что он может укорачиваться и удлиняться за счет интересной системы натяжения. Все не буду рассказывать так как это патент. А так вкратце: за счет движения винтов и усилия домкрата по расчетам силы натяжения цепи, которая будет отображаться на стойке с ЧПУ, он будет двигать конвейер либо вправо либо влево. Таким образом он либо повышает рабочую зону и на свободное место устанавливается дополнительный ложемент, либо убирает. Исследований там полно, можно уйти в исследования с точки зрения оптимальной конструкции ложементов и как это влияет на напряжения в материале, можно уйти в экономику — рациональное внедрение роботов например это тоже затрагивалась нашей работой, попытки создания умного завода — макропрограммирование в САПРе (полная автоматизация конструкторского бюро) и также базовое это вот симплекс-метод и его точность.

По своей сути изначально проект был из разряда фантастики — полная нейротехнология, планировалось взять кучу ай-ти-технологов, которые бы сделали умные системы на КААЗе, но когда приехали на практику - мы начали думать как хоть что-то сделать. А так да, у КААЗа почти вообще спонсорства нет.

Такова вот непростая жизнь начинающих машиностроителей. В любом случае, Анастасии и ее команде - успеха в реализации проекта!



 События
Вам интересно, как выжить в эпоху коронавирусной пандемии, какая вакцина более эффективна и о чем говорит ваш уровень антител? Вы хотели бы отличать рекомендации настоящих психологов от лозунгов мошенников? Вам любопытно, существует ли на самом деле глобальное потепление или это миф? Вы следите за прогрессом космических и земных технологий?

Приходите в наш научно-популярный Телеграм-канал: @evangelieotnauki




Ваш комментарий появится после прохождения модерации.

Комментарии ()


    На этом сайте (как и на всех остальных сайтах в Интернете), используются cookie-файлы и другие схожие технологии. Если, прочитав это сообщение, вы останетесь на сайте, это будет означать, что вы не возражаете против их использования.