Автоматизация швейного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Дать понятие автоматике и автоматизации. Значение автоматизации в современном производстве (примеры по вашему предприятию)

Понятия «автоматический» и «автоматизированный» процесс или «автоматическая» и «автоматизированная» машина говорят о техническом совершенстве, оцениваемом уровнем автоматизации, которая может быть полная в автоматических системах и частичная в автоматизированных. Автоматика - это область науки и техники, изучающая и разрабатывающая совокупность теоретических и технических методов и средств для построения автоматических систем и средств функционирующих без участия человека.

Перспективным и более высоким уровнем комплексной автоматизации швейного производства, основанном на применении встроенных в швейное оборудование роботов, технологических машин со встроенными микропроцессорными системами управления, является роботизация швейного производства.

Технологические процессы состоят из простых операций, а машины - из механизмов. Операции и механизмы связаны между собой в определённой последовательности и во времени. Таким образом, процессы и машины функционируют на верхнем уровне системы швейного производства, а технологические операции и приёмы, кинематические звенья и механизмы, кинематические пары и рабочие и рабочие инструменты машин, о работе которых необходимо собирать информацию с помощью датчиков для работы автоматических устройств и автоматизированных систем- на нижнем уровне этой же системы.

Автоматизация производства означает, что все операции, стадии или процесс в целом выполняются машинами или аппаратами и регулируются приборами или механизмами под контролем человека. Принцип автоматизации производства реализуется созданием многооперационных и многопозиционных полуавтоматов, автоматов и агрегатов и линий полуавтоматического или автоматического действия. В обувном, швейном и кожгалантерейном производствах проводятся большие работы по автоматизации выполнения отдельных операций, созданию агрегатов, отдельных полуавтоматических линий.

Современный уровень развития технологии одежды, основанный на новых научно-технических решениях, значительно изменился и, поэтому, требуется обновление устаревших сведений по всем технологическим и техническим направлениям, особенно в области подготовки производства, новой технологии, техники, ее автоматизации, технологических процессов сборки изделий и их управления.

Большая роль в повышении эффективности производства и выживания в конкурентной борьбе сейчас принадлежит информационным технологиям, а также новой рациональной организации труда на рабочих местах с учетом повышения технологических возможностей новой техники.

Современная техника позволяет автоматизировать и существенно расширить объем сборочно-соединительных операций. В результате значительно повышается производительность труда, обеспечивается высокая точность сборки и стабильность обрабатываемых деталей, узлов и соединений в целом, а также снижается утомляемость и усталость операторов. Все это создает технически обоснованные условия для производства стабильно качественной продукции.

Сокращение доли ручного труда за счет введения автоматизированного управления принципиально важно с точки зрения технического обеспечения стабильности стежкообразования, а, следовательно, уменьшения потерь прочности игольной нитки и ее обрывности. В свою очередь это позволяет увеличивать скорость машины без ущерба качества соединения.

Сокращению машинно-ручного времени способствует функция автоматизированного останова с позиционированием иглы в крайнем верхнем или нижнем положении. Останов с иглой внизу необходим для выполнения поворотов детали, формирования соединяемых срезов. Окончание строчки и последующая обрезка ниток требуют останова с иглой вверху. Доля строчек, требующих точное позиционирование иглы, в процессах по изготовлению, например, мужских сорочек составляет 60-70%.

Автоматизированный подъем и опускание производится после позиционирования иглы и обрезки ниток.

Автоматическая обрезка ниток ликвидирует ручной труд на эту операцию.

Закрепление окончания строчки одинарной или двойной закрепкой выполняется с помощью функции:

- изменение направления подачи материала и отсчета числа стежков.

Одним из важных устройств автоматики для швейного оборудования является микропроцессорная система управления стежкообразующими механизмами. Это - комплекс функций регулирования натяжения верхней нитки, давления прижимной лапки, усилия прокола материала иглой в зависимости от целого комплекса факторов: угла поворота и частоты вращения главного вала, направления перемещения деталей, физико-механических свойств текстильных материалов, изменения толщины пакета или появления локальных утолщений.

Для прокладывания двухлинейной отделочной строчки в уголках видовых элементов одежды таких, как борта, рельефов, шлицы, воротников, манжет, других деталей на обычной двухигольной машине необходимо отключать, а затем снова подключать одну из игл. При этом затрачивается целый ряд ручных приемов, а качество не всегда обеспечивается стабильно. Фирмами «Дюркопп», «Пфафф» (ФРГ) и др. созданы средства для автоматического рассоединения игловодителей в процессе шитья и последующего подключения иглы в заданной точке.

Работа на двухигольной машине с микропроцессором осуществляется по программе, которую вводят в память машины. При этом указывают, какая из игл должна отключаться и, сколько стежков до и после поворота нужно сделать одной иглой. Затем осуществляется шитье двумя иглами.

Краеобметочные и стачивающие - обметочные машины всегда котировались очень высоко. В этой области фирма «Yuki» представила ряд машин МО-6100 с «сухой» головкой, он обладает всеми достоинствами «сухих» головок, главное из которых -- исключение попадания масла на обрабатываемые детали. Машины снабжены механизмами изменения наклона зубчатой рейки и дифференциального соотношения шага реек, что позволяет их настроить на любые виды обрабатываемых материалов. Они имеют в базовом варианте механизм микроподъема прижимной лапки, что также повышает качество строчек на проблемных материалах.

2. Изложить принципы работы датчиков скорости, нарисовать схемы, описать принципы работы, область применения

Датчик - предназначен для восприятия и преобразования информации о состоянии механизмов, машин, процессов, которые являются объектами автоматизации и внешней среды. Работа всех датчиков автоматических устройств основана на законах физики, а именно: законах механики, оптики, термодинамики и акустики, электромагнетизма и электродинамики, физики сплошных сред, квантовой механики

К датчикам, применяемым на технологическом оборудовании швейного производства, при их выборе и эксплуатации предъявляются следующие основные требования:

? Быстродействие (для этой цели можно использовать только бесконтактные и практически безиннерционные датчики);

? Надёжность работы при действии вибрации и знакопеременных нагрузок, в условиях одновременного действия повышенных температур, влажности и механических нагрузок и т.п.

? Необходимость получения на выходе датчиков дискретных сигналов для автоматизации машин и процессов на базе встроенных микропроцессорных систем управления или микроЭВМ

Датчики информируют о состоянии внешней среды путем взаимодействия с ней и преобразования реакции на это взаимодействие в электрические сигналы. Существует множество явлений и эффектов, видов преобразования свойств и энергии, которые можно использовать для создания датчиков. При классификации датчиков в качестве основы часто используется принцип их действия, который, в свою очередь, может базироваться на физических или химических явлениях и свойствах.

Дискретные датчики скорости удобно применять для контроля скорости объекта управления. Например, если скорость электродвигателя превышает заданное значение, то происходит его автоматическое отключение с целью предотвращения аварийных режимов работы. При торможении такой датчик удобно использовать для автоматического отключения электродвигателя от сети после снижения его скорости до нуля.

На валу электродвигателя 1(рис.1) находится тахогенератор 2. Выходное напряжение тахогенератора Uтг подаётся на обмотку реле напряжения KV через реостат 3. Реле напряжения срабатывает при определённом напряжении тахогенератора, которому соответствует заданное значение скорости электродвигателя, и своими контактами осуществляет переключение соответствующих цепей управления. Изменяя положение движка реостата 3, можно регулировать значение скорости электродвигателя, при котором срабатывает реле KV.

автоматизация датчик реверсивный

3. Нарисовать схему и объяснить работу реверсивного управления электродвигателем

Реверсивная схема. Магнитный пускатель предназначен: для управления трёхфазным электродвигателем. Он имеет 3 силовых контакта для подключения силовых цепей электродвигателя и один замыкающий блок- контакт для использования его в цепи управления. Для реверсивного управления электродвигателем применяются реверсивные магнитные пускатели, которые представляют собой два магнитных пускателя, смонтированных на одной плите. Между якорями этих пускателей находится механическая блокировка, не позволяющая срабатывать одновременно двум пускателям. Магнитные пускатели изготавливают в открытом исполнении для установки их в закрытые шкафы электроаппаратуры или в защищенном исполнении, т.е. в металлических ящиках. В последнем случае их монтируют вместе с тепловым реле, причём кнопка возврата теплового реле выводится наружу.

Пакетные выключатели и переключатели- это малогабаритные коммутационные аппараты ручного действия, которые набираются из пакетов (от одного до трёх). Пакет представляет собой изоляционное кольцо, на котором расположены два неподвижных контакта с выводами. С валком выключателя жёстко соединены подвижные контакты ( по числу пакетов). При повороте валика одновременно замыкаются или размыкаются все контакты. При повороте валика одновременно замыкаются или размыкаются все контакты. По числу пакетов выключатели называются одно-, двух-, или трёхполюсными. Пакетные переключатели отличаются от выключателей только числом выводов на одном и формой подвижных контактов. На каждом пакете расположено три неподвижных контакта, один из которых является общим . При повороте валика замыкается общий контакт с первым, при повороте валика в другую сторону замыкается второй контакт с общим.

Наибольшее распространение получили однофазные асинхронные двигатели, с пусковыми обмотками, у которых обмотки не сосредоточены в виде катушек, а равномерно распределены в пазах, проштампованных на внутренней окружности статора, как у трёхфазных асинхронных двигателей.

На рисунке 2 показана принципиальная схема однофазного двигателя с пусковой обмоткой. У таких двигателей две обмотки-рабочая С и пусковая П. Рабочая обмотка остаётся включённой в сеть на всё время работы электродвигателя, а пусковая включается только для трогания ротора с места и отключается выключателем 2, когда он достигает 70-80% номинальной скорости вращения.

Таким образом, двигатели с пусковыми обмотками пускаются как двухфазные, а работают как однофазные. В качестве выключателей применяют кнопки с ручным отключением или автоматические центробежные выключатели. В цепь пусковой обмотки включают пусковой элемент 1, который чаще всего представляет собой активное сопротивление или конденсатор.

Двигатели с пусковыми обмотками можно реверсировать. Для этого достаточно поменять местами выводные концы рабочей С или пусковой П обмотки.(рис.3)

4. Изложить принцип работы регулирующих органов, представить схемы, объяснить принципы работы

Регулирующие органы - устройства, непосредственно воздействующие на объект регулирования для поддержания заданного значения регулируемой величины или измерения её по заданному закону регулирования. Регулирующие органы могут быть электрическими и неэлектрическими.

Выбор регулирующих органов определяет ряд факторов, наиболее важными из которых являются следующие: характер (жидкость, газ, пар), свойства (агрессивность, склонность к кристаллизации или выпадению осадков, наличие взвешенных частиц) и параметры (температура, давление, вязкость и т.д.) регулируемой среды;

Регулирующие органы, используемые в системах автоматического регулирования, выполняют роль клапана, задвижки, заслонки, шибера и т.д. Это зависит от назначения регулирующего органа. В некоторых случаях исполнительный механизм и регулирующий орган изготовляют в одном блоке, поэтому вид исполнительного механизма зависит от вида регулирующего органа, в комплекте с которым он работает. Исполнительные механизмы - устройства, воздействующие на регулирующий орган и перемещающие его или измеряющие его состояние) в сторону ликвидации отклонения регулируемой величины от заданного значения или закона её изменения. Исполнительные механизмы являются составной частью систем автоматического регулирования. Их назначение - перемещать регулирующий орган в соответствии с сигналом от регулирующего устройства. Практически всегда перемещение регулирующего органа требует большого перестановочного усилия. Поэтому необходимы силовые элементы, которые называют исполнительными. Для создания перестановочного усилия используется вспомогательная энергия, которая подводится к исполнительным механизмам от дополнительного источника. Это может быть электрическая, пневматическая или гидравлическая энергия.

Расходная характеристика регулирующего органа выражает зависимость между перемещением затвора и расходом регулируемой среды при постоянном перепаде давления. Оптимальной является линейная расходная характеристика. Для уменьшения усилия, необходимого для перемещения затвора, изготавливают двухседельные клапаны. В таких клапанах жидкость на один затвор давит сверху, а на другой - снизу. Затворы могут иметь тарельчатую, игольчатую, стержневую профилированную и цилиндрическую форму. Для регулирования расхода агрессивных жидкостей и жидкостей, склонных к кристаллизации и выпадению осадков, используют регулирующие диафрагмовые и шланговые клапаны. Регулирующие органы, у которых затвор перемещается прямолинейно в плоскости, перпендикулярной движущемуся потоку, называется задвижками, или шиберами. Для перемещения затвора задвижки необходимы значительные усилия, так как при движении затвора возникают большие силы трения. Регулирующие органы могут быть присоединены к использованным механизмам по-разному. При использовании электромагнитных исполнительных механизмов и пневмопривода выходной шток исполнительного механизма непосредственно соединяется со штока регулирующего органа. Если исполнительный механизм представляет собой электродвигатель, то регулирующий орган присоединяется через понижающий редуктор.

Выпускаются регулирующие органы средних расходов следующих видов:

Заслоночные регулирующие органы являются регулирующими органами относительно больших расходов и имеют наибольшие условные пропускные способности из всех рассматриваемых регулирующих органов. В них отсутствуют застойные зоны, в которых могут скапливаться механические частицы и грязь. Наиболее целесообразно применение заслоночных регулирующих органов с большими условными проходами. Конструкция заслоночных сравнительно проста, а их стоимость по сравнению с регулирующими органами других типов невелика.

Двухседельные регулирующие органы являются наиболее широко распространенным видом в отечественной и зарубежной практике. Эти регулирующие органы созданы с целью обеспечения возможности применения регулирующих органов при более высоких перепадах регулируемой среду за счет разгрузки затвора. Разгрузка затвора двухседельных регулирующих органов по сравнению с односедельными улучшает качество регулирования и снижает необходимое перестановочное усилие привода, а следовательно, габариты и массу привода

Односедельные регулирующие органы, как проходные, так и угловые (конструктивная схема -- см. рис. 9.3, б и в) начали применяться раньше двухседельных. Они технологичнее двухседельных, менее металлоемки, позволяют добиться лучшей герметичности. Отсутствие застойных зон в односедельных регулирующих органах позволяет применять их для регулирования вязких сред.

Улучшенные кавитационные и шумовые характеристики позволяют использовать односедельные регулирующие органы при сравнительно больших перепадах давления. Высокая ремонтопригодность дает значительную экономию при эксплуатации

Имеются конструкции разгруженных односедельных регулирующих органов с отверстием в затворе, что позволяет уравнять давления над и под затвором. Односедельные регулирующие органы могут быть и запорно-регулирующими. В этом случае герметичность достигается с помощью мягкой прокладки.

Трехходовые регулирующие органы (конструктивная схема -- см. рис. 9.3, д и е) предназначены для смешения двух потоков в один или для разделения одного потока среды на два.

Трехходовые регулирующие органы находят применение в целом ряде технологических процессов: смешение потоков при регулировании температуры теплоносителя, подготовка промывочных растворов и т. п. Применение трехходовых регулирующих клапанов как смесительных, так и разделительных, приводит к значительному эффекту в связи с уменьшением количества приводов, позиционеров, ручных дублеров, запорной аппаратуры и повышением надежности.

Указанные преимущества объясняются тем, что один трехходовый клапан заменяет в схеме регулирования два двух - или односедельных регулирующих органа.

Рис. 4 Регулирующие органы: а -- двухседельный; б -- односедельный проходной; в -- односедельный угловой; г -- клеточный; д -- трехходовой смесительный; е -- трехходовой разделительный; ж -- шланговый: з -- диафрагмовый; ч -- шаровой; к -- заслоночный; л -- малых расходов; м -- микрорасходов.

5. Предоставить схему управления электроприводом швейной машины, описать работу

Электроприводом называется совокупность электродвигателя, средств передачи и редуцирования движения на главный вал машины, системы управления, контроля и защиты, включая пульт управления и средства отображения информации.

По конструктивному признаку можно выделить три основных типа электропривода: одиночный, групповой и многодвигательный.

Одиночный электропривод применяют в ручных машинах, простых металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станках и приборах бытовой техники. Групповой, или трансмиссионный, электропривод в современном производстве практически не применяется. Многодвигательные - приводы многооперационных металлорежущих станков, мономоторный тяговый электропривод рельсовых транспортных средств. Кроме того, различают электроприводы реверсивные и нереверсивные , а по возможности управления потоком преобразованной механической энергии - нерегулируемые и регулируемые .

Электроприводы всех типов содержат основные части, имеющие одинаковое назначение: исполнительную и устройства управления.

Исполнительная часть электропривода состоит обычно из одного или нескольких электродвигателей и передаточного механизма - устройства для передачи механической энергии двигателя рабочему органу приводимой машины. В нерегулируемых электроприводах чаще всего используют электродвигатели переменного тока, подключаемые к источнику питания либо через контактор или автоматический выключатель, играющий роль защитного устройства, либо при помощи штепсельного разъёма (например, в бытовых электроприборах). Частота вращения ротора электродвигателя такого привода, а следовательно, и скорость перемещения связанного с ним рабочего механизма, изменяется только в зависимости от нагрузки исполнительного механизма. В мощных нерегулируемых Электропривод применяют асинхронные электродвигатели. Для ограничения пусковых токов между двигателем и источником устанавливают пусковые реакторы или автотрансформаторы, которые после разгона двигателя отключают. В регулируемых Электропривод чаще всего применяют электродвигатели постоянного тока, частоту вращения якорей которых можно изменять плавно, т. е. непрерывно, в широком диапазоне при помощи достаточно простых устройств управления.

В устройства управления входят: кнопочный пульт (для пуска и останова электродвигателя), контакторы, блок-контакты, преобразователи частоты и напряжения, предохранители, а также блоки защиты от перегрузок в аварийных режимах. При питании Электропривод от источника переменного тока, что характерно для электроприводов, используемых в промышленности и на электроподвижном составе, двигатели которого питаются от сети переменного тока, в качестве преобразующих устройств применяют электромагнитные или статические преобразователи электроэнергии - выпрямители.

Рис. 4 Принципиальная схема типового электропривода

Литература

1.Орловский Б.В. «Основы автоматизации швейного производства» 2-е издание, М.: Легпромбытиздат-1988.

2.Соколова Е.М. «Электрическое и электромеханическое оборудование: общепромышленные механизмы и бытовая техника» 4-е издание, М.: Академия-2006.

3.Ермаков А.С. «Оборудование швейных предприятий» 1 и 2 части, М.: Академия-2009.

4.Автоматизация швейного производства - электронная книга.

Размещено на Allbest.ru