Презентация Клименко

1.

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ГОРОДА МОСКВЫ
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы
«Политехнический колледж им. Н.Н. Годовикова»
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Тема: «Разработка и проектирование пневматической
схемы листогибочного станка»
Специальность 15.02.10 Мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям)
Выполнил:
студент гр. 31МР-9
Клименко Н. В.
Руководитель работы:
преподаватель
Яковлева А. Л.
Москва, 2026

2.

Цель и задачи работы
Цель: разработка пневматической схемы листогибочного станка для гибки
листовой стали толщиной до 1,5 мм и шириной до 600 мм с производительностью
не менее 30 операций в час при гарантированной безопасности оператора.
Задачи:
— проанализировать типы листогибочных станков и обосновать выбор пневмопривода;
— на основе практики на заводе «Зенит» сформировать технические требования;
— рассчитать усилия гибки и прижима, подобрать пневмоцилиндры;
— рассчитать расход воздуха и выбрать компрессор;
— разработать пневматическую и электрическую схемы управления;
— рассмотреть охрану труда и выполнить технико-экономическое обоснование.
2

3.

Актуальность, объект и предмет
3
Актуальность.
Малым и средним предприятиям нужно недорогое, безопасное и простое в
обслуживании листогибочное оборудование. Пневмопривод при умеренной стоимости
обеспечивает достаточные усилия, высокую скорость и экологическую чистоту, а на
большинстве производств уже есть магистраль сжатого воздуха.
Объект
листогибочный станок
Предмет
пневматическая и электрическая схемы управления
Методы исследования: анализ научно-технической литературы и
нормативных документов, инженерные расчёты пневмопривода, моделирование работы
схемы в программном комплексе FluidSIM.

4.

Анализ типов листогибочных станков
4
Показатель
Ручной
Гидравл.
Пневмат.
Толщина листа, мм
до 0,8
до 3–8
до 1,5–2
Вывод
Производит., оп/ч
10–20
30–60
30–80
Стоимость, €
0,5–1,5 т
15–50 т
4–8 т
Обслуживание
мин.
сложное
простое
Безопасность
низкая
средняя
высокая
На основании сравнения для проектирования выбран станок с пневматическим приводом.
Пневматический привод —
лучшее сочетание цены,
простоты обслуживания и
безопасности при
достаточном усилии для
тонколистовой гибки.

5.

Практика на заводе «Зенит»: исходные данные
5
Технические требования сформированы по результатам производственной практики на
ОАО «Красногорский завод им. С. А. Зверева» (завод «Зенит»). На участке листовой
обработки преобладает тонкий лист, есть магистраль сжатого воздуха, важна защита рук.
Материал
сталь Ст3 (ГОСТ 380-2005)
Толщина листа
до 1,5 мм
Ширина гибки
до 600 мм
Угол гибки
90°
Усилие гибки
≈ 25 кН
Рабочее давление
0,6 МПа (6 бар)
Производительность
30–50 оп/ч
Цепь управления
24 В пост. тока
Что дала практика
• выбор пневмопривода
под реальный тонкий лист;
• питание от цеховой сети
без отдельного компрессора;
• акцент на защиту от
защемления рук.

6.

Расчёт усилий и подбор цилиндров
6
Усилие гибки по формуле Байера: F = C · L · δ² / R ≈ 25 кН
Усилие прижима: F = 0,10 · 25 = 2,5 кН. Диаметр поршня: D = √(4F/πp).
Ø80×50
Ø100×250
≈ 28 кН
цилиндр прижима C1 (≈ 3,0 кН при 6 бар)
цилиндр гибки C2 (4,7 кН на штоке)
усилие на линии гиба через рычаг балки (a/b ≈
6)
Гибка выполняется одним цилиндром C2 через поворотную балку: рычаг (плечи a/b ≈ 6)
увеличивает усилие 4,7 кН до ≈ 28 кН на линии гиба — с запасом к требуемым 25 кН.

7.

Расход воздуха и выбор компрессора
7
— Объём за цикл: V = 2·(A₁h₁ + A₂h₂) ≈ 4,43 л
— Приведённый к атмосфере: ≈ 31 л
— Требуемый расход при цикле 6 с: ≈ 360 л/мин
— Блок подготовки: фильтр-влагоотделитель, регулятор, маслораспылитель
— Защита: предохранительный клапан на 8 бар, ресивер 100–150 л
400 л/мин
производительность компрессора
≈ 4 кВт
мощность привода
Скорость движения штоков 0,05–0,13 м/с регулируется дросселями (дросселирование на выхлопе).

8.

Пневматическая схема управления
8
Состав схемы
Р1 — распределитель 5/2
(моностаб., Y1) — прижим C1
Р2 — распределитель 5/2
(бистаб., Y2/Y3) — гибка C2
FC1–FC4 — дроссели
(плавный ход, meter-out)
Блок подготовки + ресивер
Цикл из 4 тактов проверен
в FluidSIM

9.

Электрическая схема и безопасность
9
Релейная логика, 24 В
4 цепи управления:
K1 — самоподхват (SB0/SB1)
Y1 — прижим
Y2 — гибка (через K1 и SB2)
Y3 — возврат балки
Безопасность:
кнопка «Стоп» (НЗ) обесточивает
схему; при остановке балка
автоматически возвращается.

10.

Охрана труда
10
Основной риск — защемление рук между балками. Предусмотрен комплекс мер:
Блокировка
Аварийный «Стоп»
Защита по давлению
гибка только при включённом прижиме и
нажатой кнопке (цепь 3)
кнопка НЗ мгновенно обесточивает схему,
балка возвращается
предохранительный клапан 8 бар, шланги на
10 бар
Ограждение
Шум
Знаки и СИЗ
прозрачный экран, зазор не более 10 мм
глушители на выхлопе, 70–75 дБА (норма по
ГОСТ 12.1.003)
предупреждающие знаки ГОСТ 12.4.026,
защитные перчатки

11.

Технико-экономическое обоснование
11
≈ 7000 €
2–3 раза
≈ 2,3 мес
стоимость готового станка
дешевле гидравлического (15–25 т €)
срок окупаемости
При загрузке 40 оп/ч, смене 8 ч и 20 рабочих днях — около 6400 операций в месяц.
Месячная прибыль за вычетом расходов ≈ 3000–3100 €. Срок окупаемости T = 7000 / 3100 ≈ 2,3 мес.
Эксплуатационные расходы низкие: электроэнергия ≈ 4 €/день, обслуживание ≈ 500 €/год.
Даже при низкой загрузке окупаемость не превышает 18–20 месяцев.

12.

Выводы
— Обоснован выбор пневмопривода на основе анализа и практики на заводе «Зенит»;
— рассчитаны усилия и подобраны цилиндры C1 Ø80×50 и C2 Ø100×250;
— разработаны пневматическая и электрическая схемы, проверены в FluidSIM;
— реализована многоуровневая блокировка безопасности оператора;
— срок окупаемости станка ≈ 2,3 месяца — проект экономически целесообразен.
Спасибо за внимание!
Готов ответить на ваши вопросы