Новый автомат для резки пластичного бруса // Строительные материалы. 2011. № 2
Авторы:
Шлегель И.Ф. – канд. техн. наук, генеральный директор,
Шаевич Г.Я. – исполнительный директор,
Макаров С.Г. – начальник отдела,
Шкуркин Н.И. – ведущий конструктор ООО ”ИНТА – СТРОЙ”, г.Омск
В кирпичной отрасли России и стран СНГ до сих пор эксплуатируется большое количество однострунных лучковых резательных автоматов, имеющих существенные недостатки. На предприятиях, прошедших реконструкцию, применяются в основном многострунные резательные аппараты, однако предварительный отрез бруса осуществляется также однострунным резчиком.
С этих позиций разработка однострунного автомата, способного отрезать заготовки любой длины, актуальна для любых кирпичных предприятий.
Интерес к этой теме не угасает вот уже более полувека, о чем свидетельствует большое количество публикаций и обзоров по резательным устройствам. Ещё более живой интерес к этой машине проявляют изобретатели, теоретические разработки которых по подклассу В 28В 11/14 уже не вмещаются в 3 больших папки, покоящихся в патентной библиотеке.
Мы также внесли свою лепту в этот процесс [1-9], однако оптимальной конструкции резательного устройства до сих пор не было создано. Поэтому в производстве применяются лучковые резательные автоматы СМК-163, созданные на базе автомата СМ-678, который в свою очередь унаследовал конструкцию СМ-295, срисованную с немецкой машины.
В таком виде, лучковые автоматы, по сути, служат в кирпичной промышленности более 70, лет не смотря на то, что являются «узким местом» технологии.
Какие же недостатки однострунного резательного автомата заставили нас снова вернуться к этой теме?
Во-первых, это частые порывы резательной струны, работающей в жёстком динамичном режиме. При резании полнотелого бруса такие порывы происходят от 5 до 20-ти раз в смену. При резании пустотелого бруса порывы происходят реже, но и они нежелательны, т.к. вызывают отключение всей технологической линии для замены струны, а это значительные потери в производительности.
Во-вторых, частые поломки машины из-за сложной кинематической схемы и большого количества настроек и регулировок. Поэтому заводы вынуждены для обслуживания этого резательного автомата держать специально обученного механика, чья квалификация выше остальных, а знания «характера машины» передаются по наследству. Порой даже главный механик не может настроить капризную технику. Это также вызывает частые простои всей линии, если, например, Иван Иванович «заболел».
В-третьих, большая трудоёмкость перестройки автомата СМК-163 на требуемый размер отрезаемых изделий, что часто необходимо при изменении параметров сырья. При этом меняется сушильная и обжиговая усадка, а размер сырца зачастую оставляют прежним, что в конечном итоге дает отклонение толщины кирпича выше предельных допусков.
В-четвёртых, низкое качество реза, которое обусловлено быстрым износом втулок смычкового вала и применением режущих струн слишком большого диаметра (более 1,8 мм.).
Перечисленные недостатки удалось ликвидировать в новой конструкции резательного автомата системы Шлегеля И.Ф. – РАШЛ-3. На рис. 1 показан внешний вид автомата. На рис. 2 - кинематическая схема автомата.

Рис.1. Внешний вид автомата РАШЛ-3

Рис.2. Схема кинематическая автомата РАШЛ-3: 1 - пластичный брус, 2 - сервопривод, 3 - склиз входной, 4 - тяга шарнирная, 5 - кулачок приводной, 6 - кривошип, 7 - опора шаровая, 8 - лучок, 9 – датчик скорости перемещения, 10 - струна, 11 - столик подвижный, 12 - склиз выходной.
Нагрузки на режущую струну удалось значительно снизить благодаря использованию способа резания с одновременной протяжкой струны [4,9,10]. Динамичность работы улучшена за счет резания как сверху-вниз, так и снизу-вверх.
Несмотря на появление в связи с этим новых кинематических задач, общую кинематическую схему удалось значительно упростить, а количество деталей привода уменьшить в 5 раз.
В приёмном ролике РАШЛ-3 установлен датчик скорости перемещения [9, рис.2], а в шкафу управления имеется управляемый дисплей, на котором можно задавать любую требуемую величину отрезаемого сырца с точностью до 0,1 мм.
Автомат может отрезать и мерный брус, так как возможная длина заготовок от 40 до 1800 мм.
Это кардинальное расширение возможностей разработанного автомата стало возможным благодаря применению современного сервопривода.
Технические характеристики РАШЛ-3 приведены в таблице 1.
Размер сечения бруса от пресса (max), мм |
132±3 х 275±4 |
Размеры получаемых заготовок кирпичей (длина х ширина х толщина), мм |
275 х 132 х 40...1800 |
Производительность, не менее, шт/час |
9000 |
Диаметр струны, мм |
1,6 |
Привод автомата: |
мотор-редуктор SEW-EURODRIVE с синхронным двигателем |
мощность, кВт |
2,2 |
Габаритные размеры автомата, мм |
860 х 960 х 1800 |
Масса, кг |
170 |
РАШЛ-3 патентуется в России [10], ведется патентование за рубежом. В настоящее время разрабатывается автомат РАШЛ-4 для увеличенных сечений бруса, в перспективе разработка РАШЛ-1 и РАШЛ-2 для уменьшенных сечений бруса.
Резательный автомат РАШЛ-3 будет продемонстрирован участникам семинара «Инновационные технологии для кирпичных заводов средней и малой мощности», который будет проведен в Омске в рамках проекта «КЕРАМТЭКС» с 16 по 17 марта 2011 года.
Ждем Вас на нашей гостеприимной земле!
Список литературы:
1. Шлегель И.Ф., Рабиль М.А. Устройство для резки глиняного бруса. А.с. № 737216, 24.08.72.
2. Шлегель И.Ф., Елманов В.Д., Кривов А.С., Старосветский Ю.М. Устройство для резки глиняного бруса. А.с. № 950535, 31.12.80.
3. Шлегель И.Ф., Елманов В.Д., Кривов А.С., Старосветский Ю.М. Устройство для крепления струны в резательном автомате. А.с. № 998123, 31.12.80.
4. Шлегель И.Ф. Устройство для резки пластичного бруса. А.с. № 1000281, 17.04.81.
5. Шлегель И.Ф. Способ разделения пластичного бруса на отдельные изделия. А.с. №1034910, 04.02.82.
6. Шлегель И.Ф. Устройство для резки глиняного бруса. А.с. № 1049254, 04.02.82.
7. Шлегель И.Ф. Устройство для управления резкой движущегося материала. А.с. №1030175, 04.03.82.
8. Шлегель И.Ф. Устройство для резки пластичного бруса. А.с. № 1046100, 08.06.82.
9. Шлегель И.Ф. Автомат для изготовления штучных керамических изделий при пластическом формовании. А.с. № 1791135, 01.03.93.
10. Шлегель И.Ф. Устройство для резки пластичного бруса. Решение о выдаче патента на изобретение от 01.09.2010 по заявке № 2009142865/03(061047).