|
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Сибирь" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjf1Guop
| |
ного программирования с большим количеством неизвестных, решение которой на ЭВМ затруднительно или даже невозможно.
Сформулированы математические модели и предложены методы решения некоторых частных задач раскроя материала применительно к условиям единичного и мелкосерийного производства.
К этим задачам относятся: а) получение из листов размером, прямоугольных заготовок в количествах,; б) получение из брусков (сортового проката) длиной заготовок длиной в количествах и в) получение рационального раскроя листа на детали сложных геометрических конфигураций.
Первые две задачи формулируются как задачи нелинейного целочисленного программирования, решения которых сводятся к решению нескольких задач линейного целочисленного программирования гораздо меньших размеров. Для решения третьей задачи разработан алгоритм и составлена программа на ЭВМ в коде команд и на языке АЛГОЛ-6О.
В настоящее время централизованный раскрой листового металла с применением математических методов применяется на ряде предприятий и позволяет экономить до 8—10% металлопроката.
Комплексная механизация и автоматизация процессов резки.
Важнейшим направлением повышения технического уровня процессов резки является комплексная механизация и автоматизация работ. Основная ее цель — повышение технических показателей процесса (скорости, точности и качества резки) с заменой ручного труда машинным на большинстве основных, вспомогательных и транспортных операций. На этой основе достигается увеличение производительности труда в 2,5—3 раза. Вопросы комплексной механизации работ по термической резке рассмотрены в многочисленных публикациях. К основным требованиям, предъявляемым к комплексной механизации процессов термической резки, относятся следующие:
обеспечение высокой эффективности и качества работы с возможностью гибкой регулировки параметров технологического процесса;
использование оптимальных для данного производства типов машин, механизмов и оборудования в технически обоснованных количествах;
возможность легкой и нетрудоемкой переналадки оборудования в зависимости от форм организации производства, ритма и видов работ.
Эти требования могут быть наиболее полно реализованы при специализации резки в виде самостоятельного процесса, что осуществимо в масштабе завода, цеха или участка.
В ряде случаев целесообразно создание специализированных заводов («Центрорезов») для централизованной заготовительной
резки проката по заказам металлообрабатывающих предприятий. «Центрорезы» оправданы при производственной мощности свыше 75 тыс. т для обслуживания нужд предприятий промышленного района. Само собой разумеется, что выполнение такой программы возможно при применении комплексной механизации процессов резки.
Отечественная и зарубежная практика подтверждает целесообразность комплексной механизации процессов резки в сборочно-сварочных или заготовительных цехах с значительным объемом (до 60 тыс. т) производства металлоконструкций. В судостроительной промышленности, например, разработаны проекты различных типовых групп сборочно-сварочных цехов (табл. 28), в которых предусматривается комплексная механизация процессов резки.
В тех цехах, где осуществление комплексной механизации в полном объеме экономически не оправдано вследствие недостаточного объема производства, целесообразно организовать отдельные участки или механизированные поточные линии термической резки.
Технический уровень линий, работающих на предприятиях судостроения и тяжелого машиностроения, достаточно высок. Все основные технологические и вспомогательные операции механизированы. Разметка, маркировка и транспортировка листов, а также уборка деталей производятся системой механизмов и специальной оснасткой, которыми управляют операторы и автоматика, что качественно изменяет условия и характер труда рабочего.
На многих поточных линиях последних выпусков применяются машины и оборудование с цифровым программным управлением. Широко используются математические методы и средства вычислительной техники для программирования выполнения
операций. Для комплексной механизации работ применяются автоматизированные системы управления.
Механизированные поточные линии работают по двум основным схемам: с комплектной и шагово-комплектной обработкой листа. Первая схема предусматривает одноразовую подачу листа на рабочую позицию, где машина производит вырезку всего комплекта деталей, размещаемых на листе. По второй схеме лист ритмически подается в машину участками (шагами) определенной длины в соответствии с размещаемым на этом участке комплектом фигур.
Преимущественное применение в судостроении и тяжелом машиностроении получили линии, работающие но первой схеме. Шагово-комплектная обработка листа целесообразна при вырезке сравнительно небольших по габаритам деталей (например, в машиностроении).
Компоновка поточных линий зависит от выбранного типа машин, системы механизации и автоматизации подачи листов, сортировки и уборки деталей, располагаемых производственных площадей (ширины, длины и количества пролетов в цехе) и т. д.
Как правило, линии компонуют в пределах одного пролета цеха в одну «нитку» либо параллельно в две «нитки» («лагом»). Последняя схема применяется при коротких пролетах цеха или при небольшом объеме производства. Схема линии с двумя параллельными поточными линиями — на рис.
Параллельная схема с замкнутой системой транспортных средств сокращает размеры занимаемой производственной площади и повышает производительность труда за счет обслуживания одним оператором нескольких машин.
Теоретические расчеты и практика работы поточных линий показали, что для любой схемы (в «нитку» или «лагом») важно предусмотреть накопление листов, ожидающих подачу на машину, и вырезанных деталей в объеме карты раскроя.
1. ГАЗОВОЕ ПЛАМЯ КАК ИСТОЧНИК ТЕПЛОТЫ
Газовое пламя является местным поверхностным теплообменным источником теплоты. Наиболее широко используется ацетилено-кислородное пламя, хотя возможно применение и других горючих: пропан-бутана, природного газа, керосина и т. д.
Нормальное ацетилено-кислородное пламя состоит из внутреннего ядра, средней зоны (зоны воспламенения) и наружного факела (зоны догорания). Максимальная температура на оси пламени вблизи ядра 3100° С, а примерно в середине зоны догорания — в пределах 2400—2600° С.
Нагрев металла осуществляется за счет совместного действия вынужденного конвективного и лучистого теплообмена.
Преобладающая роль в передаче теплоты принадлежит конвективному теплообмену. Лучистым теплообменом передается не более 5—10% общего теплового потока. Интенсивность теплообмена возрастает с увеличением разности температур пламени и нагреваемой поверхности, а также с повышением скорости потока струи горячего газа, омывающей пятно нагрева. Температура пламени может изменяться в очень широких пределах. Применяя ацетилен, водород, природный газ, пропан-бутан и другие горючие газы в смеси с воздухом или кислородом, можно получать горючую смесь с температурой пламени в интервале 800—3200° С. Скорость истечения газовой смеси, определяющая скорость потока струи горячего газа, может изменяться от 2—3 до 800—1000 м/с (в горелках ракетного типа). В серийной огневой аппаратуре (сварочных и линейных закалочных горелках и резаках для кислородной резки) скорости истечения смеси находятся в пределах 40—160 м/с. Коэффициент теплообмена между ацетилено-кислородным пламенем и металлом составляет примерно 0,04—0,20 Вт/см2 °С.
Газовое пламя простой горелки можно рассматривать как источник теплоты, распределенный нормально по площади пятна нагрева, практически ограниченной окружностью. У многопламенных линейных горелок удельный тепловой поток распределен равномерно по их длине, а у многорядных горелок — по площади их рабочей поверхности. Распределение удельного теплового потока по пятну нагрева газового пламени и других источников энергии для сварки можно приближенно описать нормальным законом распределения вероятности. Сравнение тепловых характеристик различных поверхностных источников нагрева показывает, что газовое пламя характеризуется наибольшими размерами пятна нагрева и сравнительно низкими значениями удельного теплового потока. По значению эффективной мощности газовое пламя занимает промежуточное положение.
При сопоставимых значениях эффективной мощности удельный тепловой поток дуги почти на порядок больше, а условный диаметр пятна нагрева почти в 3 раза меньше, чем у ацетилено-
|