ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ МАЛОШУМНЫХ РЕШЕНИЙ В ОБОРУДОВАНИИ СПИЧЕЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

 

Черемных Н.Н.. Тимофеева Л.Г. (УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ)

 

Some examples of the implementation of low noise technical solutions for match production machinery are given.

 

Производство спичек в связи с поточностью насыщено разнообразным оборудованием. Это значительно ухудшает шумовой режим и вносит в разработку мероприятий по борьбе  с шумом свои специфические отличия.

Высокопроизводительное, надежное специализированное обо­рудование (к примеру, сборочно-этикетировочные машины СпЭ-3 Новозыбковского станкозавода обеспечивают производительность 3,5 тысячи коробков в час) имеет основными источниками повышенной виброакустической активности кулачковые механизмы и поступательные кинематические пары.

В данной работе мы не будем касаться многообразия опера­ций (станок СпКН-3 - 8 операций; станок СпКВ-ЗА - 10 операций; машина СпЭ-3 - 7 операций; СпН-3 - 6 операций), описания конст­рукции (кинематическая схема СпКН-3 содержит 45 позиций; СпКВ-ЗА - 34 позиции; СпЭ-3 - 62 позиции; СпН-3 - 132 позиции). Все это в дополнении с выявлением основных источников шума методом последовательного исключения их, дано в работе [1].

Возмущающие силы в кулачковых механизмах делятся на си­лы, вызванные технологическими нагрузками; силы трения, инер­ционные и ударные силы, определяемые законом движения толка­теля; динамические силы, вызванные отклонением профиля кулач­ка от заданного. Причины, которые определяются законом движе­ния толкателя (ЗДТ), являются детерминированными, а неточно­стью изготовления - случайными. Для снижения шума кулачковых механизмов следует применять синусоидальные, параболические и полиномиальные ЗДТ, т.к. законы постоянного и равноубывающего ускорений, косинусоидальные и трапецеидальные приводят к воз­никновению более широкополосных колебаний.

В зубчатых ненагруженных механизмах станков-автоматов ис­пользуют неметаллические материалы или их комбинацию со сталью.  

      В табл.1 систематизированы основные источники и при­чины шумообразования основного специализированного оборудо­вания.

Составляющие комплекса по снижению шума по каждому разделу таблицы 1 содержатся в нашей работе – руководстве [1].

Здесь же остановимся кратко на некоторых результатах вне­дрения ряда наших разработок на действующем оборудовании технологического потока. Заметим, что острота проблемы еще усугубляется тем, что концентрация оборудования в помещении очень высока.

Так, на рассматриваемой нами фабрике одновременно работают: 20 станков СпКН-3, 4 станка СпКВ-ЗА и 26 станков ВКС (по шуму они равнозначны станкам СпКВ-ЗА). По этой причине шум на рабо­чем месте, к примеру, у станка СпКН-3 равен 92 дБА, у станка СпКВ-3А – 95 дБА, хотя в таблице 2  уровни звука ниже, т. к. они получены нами при работе только одного, отдельно взятого станка.

На станке СпКН-3 стальной ролик пазового барабана замени­ли на капроновый и установили жесткие допуски на размеры паза в барабане. Кулачковая группа была закрыта звукоизолирующей крышкой, а стальные ролики заменили на капроновые. Для умень­шения шума от удара вилки толкателя болванчика о муфту на вилку установили капроновые накладки с обеих сторон.

В кулисном механизме зазор между пазом кулисы и роликом кривошипа уменьшили до минимального.

На станке СпКВ-ЗА правую бабку станка звукоизолировали стальным герметичным кожухом толщиной 2 мм, на внутреннюю сторону которого был приклеен лист поролона толщиной 50 мм. Для снижения возникающего при ударе вилки толкателя о муфту формирующего болванчика установлены накладки. Все разработки не снижают технологических возможностей и ремонтопригодности станка. Снижение для станка СпКН-3 составило 5 дБ, а у СпКВ-ЗА - 7 дБА

Мероприятия по улучшению шумовой характеристики этикети-ровочных машин:

- Реконструкция механизма тряски. Короб тряски изготовили из оцинкованной стали, оклеили поролоном толщиной 5 мм и уста­новили на станине с помощью двух пластин из текстропной лен­ты. Вибрация основания узла тряски стала незначительной бла­годаря эксцентрику с противовесом. Масса узла тряски умень­шилась с 50 до 10 кг, а работа его стала практически бесшумной.

- Изготовлена принципиально новая этикетница, полностью ли­шенная подвижных шумящих узлов и более простая в эксплуата­ции

- Усовершенствована система выбора зазора в зубчатой кониче­ской передаче привода узла сборки (использован внутренний ре­зерв конструкции с целью обеспечения эксплуатационной надеж­ности).

- Оптимизировано натяжение пружины рычага кулачкового меха­низма подавателей спичечных коробков.

По набивочной машине технические решения осуществлены следующие:

- Изменен профиль эксцентрика привода возвратно-поступатель­ного движения планки узла деления спичек на порции, что край­не положительно сказалось на шумности узла.

- Ролики кулачковых механизмов заменены на ролики с демпфи­рующими вставками (ролики в одном случае в осевом направле­нии чередовались из резины и стали, во втором случае - ролик «слоеный» - в радиальном направлении с демпфирующей встав­кой).

- Под пластину подающего конвейера в месте удара бойков меха­низма маркирования установлена демпфирующая прокладка.

- В храповой механизм предотвращения обратного хода помещено устройство, выводящее собачку из зацепления во время рабоче­го хода. Кроме снижения ударного шума налицо -уменьшение износа механизма и повышение эксплуатационной надежности узла.


 

Таблица 1-Причины и источники шумообразования

п/п

Оборудование

Причины и источники шума

Наиболее интенсив­ные причины и ис­точники

1.

Коробкоклеильный станок СпКН-3

1. Биение ролика в пазовом барабане (при­вод болванчика).

2. Шум кинематических пар кулачкового ме­ханизма.

3. Удары ролика кривошипа в пазе кулисы механизма подачи шпона.

4. Удары вилки в пазе муфты (привод бол­ванчика).

5.  Удары рычага подклеивающего ролика о шкив механизма подачи бумаги. 6. Удары рычага подклеивающего ролика о корпус станка.

1,2

2.

Коробкоклеильный станок СпКВ-ЗА

1. Биение ролика в пазовом барабане.

2. Удары выступа блокировочной шестерни о ролик сопряженной шестерни. 3. Звон при ударе вилки, приводящей в дви­жение формирующий болванчик, о муфту правой бабки станка.

4. Шум в тяжелонагруженных кулачковых па­рах 26 и 27 [1, рис.4.14] со сложным профилем кулачков правой бабки станка.

1,3,4

 

3.

Этикети-ровочная машина Сп Э-3

1. Механизм тряски.

2.Этикетница.

3. Коническая передача привода узла сборки.

4. Механизм привода (кулачковый)  подавателей спичечных коробков.

1,2,3 (при отсутствии регулировки бокового зазора в зацеплении),

4 (при отсутствии регулировки  натяжения пружины).

4.

Набивная машина

 СпН-3

1.          Узел деления спичек на порции

2.          Узел дна наполняющего кармана

3.          Механизм маркировки

4.          Храповой механизм главного вала

Открытая зубчатая передача.

1,2,3,4,5 (при задевании торцовых металлических накладок колеса о шестерню).

 

 

- Увеличена ширина текстолитового колеса зубчатой пары приво­да машины таким образом, чтобы его торцовые металлические накладки не входили в зацепление с зубьями шестерни. Итоги внедрения - в таблице 2.

Из таблицы видно, что по всем мероприятиям получено надежное снижение  шума в (5...8) дБА по уровню звука и в октавных полосах частот в целом по агрегату.

 

Таблица 2-Эффективность шумопонижения

 

Место замера шума

 

 

Уровни звукового давления, дБ,

при среднегеометрических  частотах октавных полос, Гц

Уровень звука, дБА

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

У станка СпКН-3

65

70

77

79

78

77

75

72

84

То же, после внедрения

63

66

70

74

75

72

71

67

79

 

 

У станка СпКВ-ЗА

70

78

82

82

82

81

79

78

88

То же, после внедрения

64

72

76

76

76

74

71

70

81

У машины СпЭ-3

78

83

87

85

86

83

80

76

90

То же, после внедрения

69

75

77

75

76

76

71

66

82

У машины СпН-3

70

77

78

81

86

84

83

79

91

То же, после внедрения

67

70

74

76

78

77

76

70

83

 

Литература

1. Чижевский М.П., Шилин А.А., Кувалдин А.И., Черемных Н.Н.,  Константинов Н.П.,       Яровой  Ю.П., Сергеев В.Ф., Савельева Н.Г. Руководство по борьбе с шумом в спичечном  производстве. -М.: Минлеспром СССР, 1982. – 171с.