Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
PAGE 23
|
1. Лотки для транспортирования деталей, анализ конструкций и расчет основных параметров .................................................................................... |
3 |
|
2. Полусамотечные транспортные средства, условия движения и расчет основных параметров валковых устройств .......................................……. |
9 |
|
3. Расчет основных параметров карманчиковых БЗОУ .....................…… |
12 |
|
4. Расчет основных параметров крючковых БЗОУ ............................…… |
16 |
|
5. Расчет основных параметров секторных БЗОУ ..............................…... |
19 |
|
6. Расчет основных параметров трубчатых БЗОУ ..............................…... |
22 |
1.1. Общие сведения
Лотки транспортные органы, служащие для направления движе ния деталей по заданной траектории в заданную точку рабочего про странства сборочного оборудования. Наряду с этим лотки выполняют функции накопителей, обеспечивающих бесперебойную работу питателей, создавая буферный запас деталей между отдельными элементами технологического оборудования. Кроме того, лотки выполняют и ряд других функций: обеспечивают заданную скорость движения деталей, а также заданную пропускную способность (производительность); сохраняют заданную ориентацию транспортируемых объектов; переориентируют их или удаляют из потока неправильно ориентированные детали.
По способу транспортирования деталей лотки разделяют на самотечные, или гравитационные, в которых перемещение происходит под действием сил тяжести, и полусамотечные, в которых детали перемещаются вследствие искусственного уменьшения силы трения между по верхностями скольжении.
По характеру движения деталей лотки делятся на лотки-скаты и лотки-склизы, по конструктивному исполнению на цель ные, сборные из нормализованных деталей и регулируемые.
В лоткахскатах объекты транспортирования перемещаются качением. На рисунке 1,а показаны конструкции коробчатых лотковскатов для перемещения стержневых деталей (как закрытых, так и открытых конструкций). В некоторых конструкциях ширина лотка может ре гулироваться перемещением одного из бортов. Такого же типа лотки различных конструктивных исполнений для перемещения дисковых деталей показаны на рисунке 1.1,б.
|
а) |
б) |
Рисунок 1.1 Конструкции коробчатых лотковскатов
В отличие от открытых лотков закрытые имеют верхние закраины, позволяющие их применять: в случае вертикального расположения при наклоне под углом свыше 10°; при большой длине, когда есть опасность выпучивания деталей вверх.
Конструирование лотков-скатов, в первую очередь, связано с вы бором размеров поперечного сечения, угла наклона и высоты бортов.
Когда деталь имеет точечный контакт с одним из бортов лотка, сопротивление качению складывается из силы трения качения по плос кости, силы трения о борт и сил сопротивления, вызванных поперечными смещениями деталей.
Угол наклона лотка, компенсирующий сопротивление его бор та, можно определить по формуле
, (1.1)
где - коэффициент, зависящий от чистоты лотка (равный для чистых лотков 1,2; для обычных 1,5 и для загрязненных лотков 2,5...3,0); коэффициент трения скольжения между деталью и стенками лотка (таблица 1.1); высота бортов; радиус изделия (рисунок 1.2); угол между диагональю и образующей изделия; угол перекоса.
Рисунок 1.2 Схема расчета лотка-ската
|
Материал детали |
Материал лотка |
|
|
Сталь |
Алюминий |
|
|
Сталь |
0,21-0,32 |
0,11-0,33 |
|
Чугун |
0,28-0,30 |
0,35 |
|
Латунь |
0,28-0,30 |
0,18-0,24 |
|
Алюминий |
0,28-0,33 |
0,14-0,30 |
|
Медь |
0,28 |
0,22 |
Угол наклона лотков-скатов в значительной мере зависит от ка чества их отделки и состояний поверхностей деталей. При тщательно изготовленных лотках и точных деталях лотки можно наклонять под углом 5...70, при более грубых лотках и деталях угол наклона следу ет увеличивать до 7...10°, и если детали имеют на поверхностях впа дины и выступы, угол необходимо увеличивать до 10...15°.
Для того чтобы движение деталей по лоткам было возможным, не обходимо стремиться к увеличению угла . Однако этот угол за висит от отношения диаметра детали к ее длине . Зазор выбирается таким, чтобы угол перекоса был несколько больше угла трения (если , то будет возникать заклинивание детали) и определяется по формуле:
. (1.2)
Большое значение для обеспечения бесперебойной работы лотков имеет правильный выбор высоты бортов. Высоту борта лотка принимают равной радиусу перемещаемой детали или несколько боль ше. Изделия диаметром до 20 мм следует перемещать в лотках, вы сота бортов которых не меньше их радиуса. Для скатывания дисков с , отличающихся малой устойчивостью, высота борта делается больше радиуса. В таблице 1.2 приведены расчет ные формулы для определения высоты бортов разных типов лотков и форм деталей.
Таблица 1.2 Значения высоты бортов
|
Тип лотка |
Эскиз детали |
Высота бортов |
|
1. Открытый коробчатый |
для цилиндров для дисков |
|
|
2. Открытый коробчатый для заготовок с односторонней полостью |
||
|
3. Открытые для заготовок с цапфами |
знаки: + при транспортировании на цапфах при транспортировании на средней части |
Если деталь транспортируется по средней части, то высота бортов зависит от размеров и . Проверку на заклинивание можно производить по фиктивному диаметру средней утолщенной части (таблица 1.2):
, (1.3)
где – радиус средней части, радиус цапф. Если деталь перемещается по цапфам, про верка на заклинивание производится по диаметру и длинам цапф.
В лоткахсклизах объекты сборки перемещаются скольжением. По конструктивному оформлению они более разнообразны, чем лоткискаты. При проектировании кроне определения их размеров рассчитываются усло вия перемещения деталей. Плавность и скорость перемещения деталей по лотку зависит от материала детали и лотка, размера и качества поверх ности скольжения и величины прогиба лотка.
|
а) |
б) |
в) |
г) |
Рисунок 1.3 Лоткисклизы
На рисунке 1.3,а изображены лотки с угловым сечением, применяемые, главным образом, для перемещения деталей, точно ориентированных в осе вом направлении. К недостаткам угловых лотков относится возникнове ние в них повышенных сопротивлений перемещению деталей из-за эффекта заклинивания, что приводит к необходимости наклонять лотки под большими углами к горизонту. Показанные на рисунке 1.3,б трубчатые лотки круглые и полукруг лые. Круглые могут быть жесткими (из трубопроката) и гибкими (нави тыми из проволоки или из полимеров, например полихлорвиниловые). Рельсовый лотки (рисунок 1.3,в) применяются для перемещения стержне вых деталей. По конструктивному оформлению они делятся на двухрельсовые и монорельсовые. На рисунке 1.3,г показаны коробчатые лоткисклизы закрытого и полу открытого типов для перемещения деталей с буртом, которые располагают ся вертикально.
Для перемещения деталей в угловых лотках (рисунок 1.4) необходимы большие силы, чем в плоском лотке, следовательно, угловой лоток должен иметь угол наклона, больший, чем плоский лоток.
Боковые стенки угловых лотков при массе деталей до 5 кг распо лагают по углам , а при массе деталей более 5 кг . Лотки изготовляют из углового или полосового сортамента. Длина борта в первом случае равна , а во втором .
Рисунок 1.4 Угловой лоток и схема его расчета
При скольжении в угловых лотках сила трения равна
, (1.4)
где сила тяжести детали (; масса детали; ускорение свободного падения, ).
Угол наклона такого лотка при заданных начальной и конечной скоростях движения детали равен
, (1.5)
где высота наклонной поверхности; .
1.4. Задание
В соответствии с исходными данными произвести расчет основных параметров лотков различных типов и определить:
Таблица 1.3 Исходные данные
|
Параметры |
№ варианта |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Расчет лотковскатов |
||||||||||
|
Типы деталей |
I |
II |
III |
I |
II |
I |
II |
III |
I |
II |
|
, мм |
120 |
200 |
150 |
75 |
180 |
150 |
150 |
170 |
80 |
100 |
|
, мм |
75 |
120 |
85 |
130 |
110 |
80 |
90 |
80 |
140 |
60 |
|
, мм |
|
|
50 |
|
|
|
|
50 |
|
|
|
, мм |
|
|
20 |
|
|
|
|
60 |
|
|
|
, мм |
|
|
110 |
|
|
|
|
50 |
|
|
|
Материал лотка |
Сталь |
Алюминий |
Сталь |
Алюминий |
Сталь |
Алюминий |
Сталь |
Алюминий |
Сталь |
Алюминий |
|
Материал детали |
Сталь |
Чугун |
Латунь |
Алюминий |
Медь |
Сталь |
Чугун |
Латунь |
Алюминий |
Медь |
|
Тип лотка (в соотв. с табл. 1.2) |
1 |
1 |
3 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
1 |
1 |
|
Расчет лотковсклизов |
||||||||||
|
, мм |
200 |
210 |
250 |
300 |
320 |
200 |
210 |
250 |
300 |
320 |
|
, мм |
100 |
90 |
120 |
150 |
120 |
90 |
110 |
100 |
120 |
135 |
|
, мм |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
1600 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
1600 |
|
, м/с |
0 |
0,1 |
0,15 |
0 |
0,1 |
0,15 |
0 |
0,1 |
0,15 |
0 |
|
, м/с |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
|
Материал лотка |
Сталь |
Алюминий |
Сталь |
Алюминий |
Сталь |
Алюминий |
Сталь |
Алюминий |
Сталь |
Алюминий |
|
Материал детали |
Сталь |
Алюминий |
Медь |
Чугун |
Сталь |
Алюминий |
Медь |
Чугун |
Сталь |
Алюминий |
|
Плотности материалов, , кг/м3 |
Сталь, чугун 7,8103; алюминий 2700; медь 8960. |
2. ПОЛУСАМОТЕЧНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА, УСЛОВИЯ ДВИЖЕНИЯ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВАЛКОВЫХ УСТРОЙСТВ
2.1. Общие сведения
Полусамотечные транспортные средства по способу перемещения объек тов транспортирования разделяют на механические и пневматические.
Детали в таких лотках перемещаются самотеком при угле наклона поверхности скольжения, меньшем угла трения, что достигается уменьшением сил трения с помощью поперечных колебаний или равномерного движения несущей поверхности (валковое устройство), или образования между этой поверхно стью и деталями воздушной подушки (пневматический лоток). Схемы механических полусамотечных лотков показаны на рисунке 2.1.
|
а) |
б) |
в) |
г) |
Рисунок 2.1 Механические полусамотечные лотки
Одновалковые лотки используют для перемещения скоб, крючков (рисунок 2.1,а) и разрезных колец, втулок, шайб (рисунок 2.2,б), а двухвалковые лотки для призматических (рисунок 2.2,в) и стержневых деталей с буртами, конических (рисунок 2.2,г). Валковые полусамотечные лотки применяются для деталей массой менее 0,4 кг. Валки изго товляют из легированных сталей, закаливают, а затем шлифуют. Рекомендуемый угол наклона валков составляет
,
т.е. значитель но меньше углов трения, что не позволяет деталям перемещаться без до полнительных мер самотеком. Одновалковые лотки выполняют консольными и двухопорными, а двухвалковые только двухопориыми для обеспечения постоянства зазора между валками по всей длине.
Двухвалковые лотки кроме прямого своего функционального назна чения транспортировать объекты сборки могут совмещать функции автоматического ориентирования, например, таких деталей, как болты вин ты, конические ролики и т.п.
Кроме этого, валковое устройство позволяет осуществить автомати чески сортировку деталей по большему диаметру на размерные группы (при выполнении валков ступенчатыми). Количество размерных групп соответствует числу ступеней, попавшие на валки детали будут выпадать в щель в опре деленных местах, в зависимости от величины большого диаметра: в нача ле щели будут выпадать детали с малым диаметром, а в конце с большим. Существует несколько конструктивных разновидностей полусамотечных валковых устройств: с коническими валками, с валками, имеющими винто вую нарезку.
2.2. Условия движения деталей по валкам и расчет основных параметров валковых устройств.
Рассмотрим процесс транспортирования детали, например, призматической формы, по двухвалковому лотку с цилиндрическими валками. Схема расчета такого устройства приведена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Схема расчета валкового устройства
Оба валка вращаются с одинаковой угловой скоростью , причем направление вращения идет от детали. На деталь со стороны валков действуют силы нормальной реакции , силы трения , а также сила тяжести .
Если валки установлены гори зонтально, то деталь не будет передвигаться вдоль щели. При наклоне валков на определенный угол к горизонту начинается перемещение детали.
Вектор относительной скорости их перемещения будет направлен под углом к образующим поверхностям валков, а результирующая сила трения , пре пятствующая перемещению, будет иметь противоположное направление. С увеличением угла составляющие силы трения и уменьшаются. Величина угла зависит от скорости вращения валков, которая опреде ляется из выражения
,
где угловая скорость вращения валков , - частота вращения валков; радиус валков.
Соответствующим подбором угла наклона валков и спорости их вращения сила трения, действующая вдоль валков, может быть сведена к минимуму. На вращающихся валках детали начинают двигаться задолго до того, как угол наклона валков превысит величину угла трения.
Дифференциальное уравнение движения детали на вращающихся валках по наклонной плоскости имеет вид:
, (2.1)
где – угол наклона валков к горизонту; – коэффициент трения скольжения между поверхностью устройства и поверхностью детали; – угол между составляющей силой трения в поперечном направлении и результирующей силой трения. Синус этого угла определяется по формуле:
, (2.2)
где – скорость движения детали.
Подставляя (2) в (1) получим (3):
. (2.3)
Движение детали в продольном направлении будет только когда I II в (2.3). Принимая движение детали по валкам равноускоренным, получаем:
,
откуда
.
2.3. Задание.
радиус валка ;
частоту вращения валка .
4. Построить графики зависимостей , .
Таблица 2.1 Исходные данные
|
Параметры |
№ варианта |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
, мм/с |
30 |
40 |
50 |
30 |
40 |
50 |
30 |
40 |
50 |
30 |
|
, мм |
10 |
11 |
12 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
15 |
13 |
|
, об/с |
2 |
3 |
4 |
2 |
3 |
4 |
2 |
3 |
4 |
2 |
|
Материал детали |
Сталь |
Чугун |
Латунь |
Алюминий |
Медь |
Сталь |
Чугун |
Латунь |
Алюминий |
Медь |
3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КАРМАНЧИКОВЫХ БЗОУ
3.1. Общие сведения
Бункерное загрузочно-ориентирующее устройство (БЗОУ) - это группа ме ханизмов, принимающих объекты транспортирования навалом и выдающих их ориентированными в пространстве и во времени. БЗОУ выдает детали не ритмично, т.е. через различные промежутки времени. Однако в определенные отрезки времени его производитель ность можно считать условно постоян ной.
Для деталей простой формы первичная ориентация в БЗОУ - достаточна и достигается без каких-либо специально внесенных в кон струкцию механизмов.
Детали из навала выносятся принудительно специальными механиз мами по одной или по несколько штук с одновременным приданием им первичной ориентации (таблица 3.1).
Таблица 3.1 - Способы выноса деталей из навала
|
Способ выно са |
Принуди тельно спе циальными механизма ми |
Параметри чески |
|||||
|
По штучно |
Пар тиями |
Непрерыв ным потоком |
|||||
|
карма ном |
крюч ком |
лотком |
лопас тью |
собствен ным ве сом |
силой тре ния |
силой инер ции |
|
|
Тип бун кера |
карман чиковый |
крючко вый, шты ревой, паль цевый |
сектор ный, но жевой, дисковый |
лопаст- ной, ще левой, барабан ный |
трубча тый |
фрикци онный |
вибраци онный |
Принудительный вынос выполняется карманами, крючками, лотками, ло пастями и другими захватными органами. Применение тех или иных захват ных органов определяет тип БЗОУ.
Параметрически, т.е. без помощи специальных принудительно действую щих механизмов, вынос и первичное ориентирование деталей в БЗОУ можно осуществлять, используя собственный вес деталей, силы трения между деталя ми и рабочими поверхностями БЗОУ или с помощью сил инерции, возникаю щих в результате сообщения рабочим по верхностям БЗОУ колебательного (вибрационного) движения.
К БЗОУ с поштучной выдачей деталей относятся такие широко из вестные в практике конструкции, как карманчиковые и крючковые.
3.2. Расчет конструктивных параметров карманчиковых БЗОУ
Производительность всех типов БЗОУ с поштучной выдачей дета лей:
, (3.1)
где k - коэффициент заполнения захватного органа деталями (коэффици ент выдачи, или коэффициент захвата); z - число захват ных органов (карма нов, крючков, штырей и т.д.), принимающих участие в одном цикле работы; n - число циклов работы (оборотов, двойных ходов) в минуту.
Коэффициент k меньше единицы и зависит от целого ряда фак торов: от конструктивного решения элементов БЗОУ (угол наклона диска, форма захват ных органов, приемной части лотков и т.д.), формы деталей, коэффициента трения деталей о захватные органы и стенки емкости, наличия грязи, маcла, пыли и т.д., от скорости дви жения захватных органов. При скорости вращения диска с карманами по хорде м/с, коэф фициент заполнения ; для диска с радиальными карманами при м/с .
Рисунок 3.1 – Карманчиковые БЗОУ
Карманчиковые БЗОУ в основном применяются для загрузки и ориенти рования стержневых деталей типа тел вращения (рисунок 3.1,а). В схе му карманчикового БЗОУ, изображенную на рисунке 3.1,б, входят ем кость 2, диск с карманами 1, отводящий лоток 3 и привод 4. При вра щении диска карманы, проход через массу деталей, заполняются ими, а в момент прохождения над отводным лотком опорожняются. Карманы в диске можно располагать трем способами, как показано на рисунке 3.1,в.
Засыпанные в емкость детали будут занимать в зависимости от отношения то ли иное преимущественное расположение по отношению к криволи нейной стенке емкости и к карманам.
Детали с отношением <1 размещаются своими торцовыми поверх ностями по плоскости диска; соответ ствующим образом должны быть выполне ны и карманы.
Детали с >1 преимущественно получают ориентацию по хорде ем кости, наклоненной под углом a, а следовательно, и диска. Чем больше это от ношение, тем больший процент деталей оказы вается ориентированным по хорда и тем устойчивее эта ориентация. Естественно, что для таких деталей карманы должны располагаться также по хорде.
При >>1 и расположении карманов по хорде количест во их невели ко. При этом же диаметре диска и этой же окружной ско рости количество кар манов, а следовательно и производительность БЗОУ можно значительно уве личить, расположив карманы радиально. Однако при этом детали почти не бу дут запа дать в них, так как они стремятся расположиться по хорде. Для прида ния дета лям радиальной ориентации на диске между карманами выполняются призматические выступы.
Из карманов детали, прежде чем попасть в отводной лоток, по ступают под действием собственного веса в приемник, ширина которо го определяется для каждого из карманов:
(3.2)
где а - ускорение, с которым перемещаются детали ( при пере мещении дета лей по наклон ной поверхности с углом наклона к горизон ту, равным a); m - коэффициент трения скольжения деталей о поверхность бункера.
Размеры карманов и параметры диска определяются по формулам, приведенным в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Размеры пазов вращающегося диска
|
Расположение деталей на диске |
Принципиальная схема |
L |
H |
Толщина диска |
m |
|
По хорде диска |
l + 0,5 |
1,2d |
(0,9...1)d |
L + (1...1,5)d |
|
|
Перпендикуляр но плоскости диска |
- |
0,9l (при l/d<1,6) 1,6l (при l/d>1,6) |
(0,9...1)l |
H + (1...1,5)d |
|
|
По радиусу диска |
l + 0,5 |
1,2d |
(0,9...1)d |
H + (1,5...2)d |
Радиус окружности диска . Окружная скорость диска по осям дета лей, размещенных в карманах
, (3.3)
где - зазор по шагу, принимаемый ; g - ускоре ние свободного па дения; - угол наклона диска к горизонту; - глубина западания де тали в карман, при которой она считается захва ченной.
Угловая скорость движения число оборотов диска:
3.3. Задание
1. Изучить конструкцию и принцип действия карманчиковых БЗОУ.
2. В соответствии с исходными данными (таблица 3.3) произвести расчет основных параметров различных типов КБЗОУ.
3. Определить производительность КБЗОУ, построить график зависимос ти в диапазоне с интервалом 1°.
Таблица 3.3 - Исходные данные
|
Параметры |
№ варианта |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Тип детали |
||||||||||
|
l, мм |
50 |
15 |
50 |
45 |
10 |
45 |
40 |
15 |
40 |
40 |
|
d, мм |
20 |
35 |
15 |
22 |
30 |
10 |
10 |
25 |
5 |
25 |
|
Материал бунке ра |
Сталь |
|||||||||
|
Материал детали |
Сталь |
Чугун |
Латунь |
Алюми ний |
Медь |
Сталь |
Чугун |
Латунь |
Алюми ний |
Медь |
4. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ И ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КРЮЧКОВЫХ БЗОУ
4.1. Общие сведения
Крючковые БЗОУ применяются для загрузки деталей типа втулок, гильз, колпачков и.т.п., у которых , и имеют довольно большое число конструктивных разновидностей. На рисунке 4.1,а изображена схема основного типа крючкового БЗОУ с периферийным рас положением крючков 4, укрепленных на вращающемся диске 3. Проходя через массу деталей, находящихся в нижней части рабочей емкости 6, крючки своими отогнутыми концами захватывают за отверстие детали, выносят их из навала, поднимая вверх, и входят вместе с ними в приемник 2 в вида трубчатого лотка с разрезом, сквозь который свободно про ходит стержень крючка 4 толщиной . В приемнике деталь со скальзывает с крючка, опережает его в движении и выпадает в отвод ной лоток. При переполнении приемника крючок с очередной деталью упирается в детали, находящиеся в нем, и из-за наличия предохра нительной муфты в приводном механизме останавливается до освобожде ния приемника. Поступление деталей из предбункера в рабочую зону 6 регулируется заслонкой 5. Величина щели между заслонкой и днищем предбункера выбирается опытным путем.
Крючки могут быть расположены на внутренней и тор цовых поверхностях диска. Известны БЗОУ с одним штырем, совершаю щим возвратно-поступательные движения в массе деталей.
Рисунок 4.1 – Крючковые БЗОУ
4.2. Расчет основных параметров крючковых БЗОУ
Радиус расположения отогнутых частей крючков (рисунок 4.1,б) выбирается из таблицы 4.1.
Таблица 4.1 – Значения радиуса расположения отогнутых частей крючков
|
Длина заготовки , мм |
Диаметр заготовки , мм |
|
|
6...12 |
12...20 |
|
|
10...20 |
175 |
- |
|
20...40 |
- |
175 |
|
40...60 |
200 |
200 |
|
60...90 |
200 |
- |
Количество крючков определяется по формуле
.
Шаг захватных органов (рисунок 4.1,в):
,
где - зазор по шагу; - длина отогнутой части крючка; - толщина стержня крючка.
Во избежание заклинивания деталей между крючками шаг выбира ют таким, чтобы в нем не укладывалось целое число деталей. Чем больше окружная скорость, тем большим должен быть зазор по шагу, который опреде ляется по формуле:
,
где - окружная скорость диска; - длина пути центра тяжести очередной детали при ее перемещении в зону захвата (рисунок 4.1,г); - угол наклона днища емкости; - коэффициент трения качения; - диаметр детали.
Длину и ширину у отогнутой части крючка (рисунок 4.1,д) следует принимать такими:
где - внутренний диаметр деталей.
Ширина конца крючка
Угол отгиба крючка. Глубина впадины в днище ем кости , однако она должна быть такой, чтобы в пространство между надетой на крючок деталью и днищем емкости не могла вклиниться другая деталь.
Ширина приемника
Объем предбункера рассчитывают ис ходя из необходимого времени непрерывной работы по формуле
,
где - объем одной детали; Q - производительность БЗОУ:
,
- число циклов работы (оборотов) в единицу времени; - коэффициент заполнения крючков ().
При отсутствии предбункера рабочий объем емкости 6 составляет
.
4.3 Задание
Таблица 4.2 – Исходные данные
|
Параметры |
№ варианта |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Чертеж детали |
||||||||||
|
, мм |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
30 |
20 |
10 |
|
, мм |
5 |
7 |
10 |
12 |
15 |
18 |
20 |
10 |
8 |
6 |
|
, мм |
3,5 |
4 |
8 |
10 |
12 |
15 |
16 |
7,5 |
6 |
4 |
|
, м/с |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,3 |
|
Материал детали |
Сталь |
Чугун |
Латунь |
Алюминий |
Медь |
Сталь |
Чугун |
Латунь |
Алюминий |
Медь |
|
Плотности материалов , кг/м3 |
Сталь, чугун – 7,8103; алюминий – 2700; медь - 8960 |
5 АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СЕКТОРНЫХ БЗОУ
5.1 Общие сведения
К числу БЗОУ с выдачей деталей порцией относятся секторные, ножевые, щелевые, лопастные, дисковые и прочие, общим признаком которых служит захват одновременно нескольких деталей одним за хватным органом.
Производительность БЗОУ указанных типов определяется по формуле:
,
где k - коэффициент заполнения захватных органов деталями; z - число захватных органов (секторы, ножи, лопасти и др.), в обычных устройствах равное единице; m - число одновременно захватываемых деталей; n - число рабочих циклов (оборотов и двой ных ходов) в минуту.
Значение коэффициента заполнения: для цилиндрических деталей , для плоских деталей длиной l и толщиной S при , при .
Секторные БЗОУ (рисунок 5.1,а, в) состоят из предбункера 6, отделенного заслонкой от рабочей емкости 5, в которой засыпаны детали 1, сектора 4, гребня (сбрасывателя) 3 и отводящего лотка 2.
Рисунок 5.1 – Секторные БЗОУ
В нижнем положении в щель сектора 4 западают детали 1, а при подъеме сектора вверх они под действием силы тяжести соскальзывают в приемный лоток 2. Для задержки и сбрасывания обратно в ем кость 5 неправильно ориентированных деталей служит сбрасыватель 3. Качательное движение сектора осуществляется приводом 7.
5.2 Расчет параметров секторных БЗОУ
На рисунке 5.1,б показаны размеры верхней рабочей части сектора в за висимости от размеров детали. Угол наклона днища емкости и предбункера составляет . Число ходов сектора
,
где - время одного цикла (двойного хода).
Время качания сектора на угол (рисунок 5.1, д) опреде ляется следующим образом:
,
где - угол трения, определяющий начало движения деталей по пазу сектора под действием силы тяжести; с – угол наклона сектора в крайнем верхнем положении; - угол перебега сектора, определяется по формуле
,
- глубина опускания сектора ниже горизонтальной плоскости (рисунок 5.1, в); - длина рабочей части сектора.
Время перемещения детали из крайнего верхнего положе ния паза сектора в приемный лоток, зависящее от длины паза сектора и ускорения, вычисляется по формуле
,
где а - ускорение движения детали по пазу сектора (), - коэффициент трения скольжения.
С увеличением угла время уменьшается, а с увеличе нием числа ходов n сектора возможно выбрасывание деталей из па за в верхнем положении сектора. Число ходов n следует рассчиты вать из условия полной выдачи захваченных за один рабочий ход дета лей в приемный лоток:
,
где - коэффициент, определяемый в зависимости от величины с (определяется из таблицы 5.1).
Таблица 5.1 – Значение величины
|
с |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
|
0,0042 |
0,0055 |
0,0069 |
0,0077 |
0,0085 |
Максимальный угол с наклона сектора ограничивается условиями прилегания деталей к плоскости сектора всей опорной поверхностью (рисунок 5.1,г, положение I). При увеличении этого угла выше допусти мого детали занимают положение II, при котором они не могут пройти под сбрасывателем из-за превышения траектории движении головки детали уровня расположения сбрасывателя на величину С.
Максимальный угол наклона сектора можно определить из условия
,
где d2 - диаметр головки; xc - расстояние от опорной поверхности до центра тяжести детали.
Длина рабочей части сектора определяется размерами детали, необходимой производительностью и числом рабочих циклов.
Чем шире паз сектора, тем легче детали продвигаются в лоток (рисунок 5.1, е). Однако максимальная ширина паза ограничивается условием невозможности заклинивания деталей при неправильной ори ентации в пазе:
,
где - отношение длины детали к ее толщине; - коэффициент, учитывающий влияние материала, чистоты поверхности и формы детали.
5.3 Задание
Таблица 5.2 – Исходные данные
|
Параметры |
№ варианта |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Чертеж детали |
||||||||||
|
, мм |
11 |
15 |
18 |
20 |
22 |
25 |
12 |
14 |
16 |
23 |
|
, мм |
13 |
17 |
21 |
23 |
26 |
29 |
14 |
17 |
20 |
28 |
|
, мм |
3 |
4 |
4 |
5 |
6 |
6 |
3 |
4 |
4 |
6 |
|
, мм |
7 |
9 |
10 |
10 |
12 |
12 |
7 |
8 |
9 |
11 |
|
Материал бункера |
Сталь |
|||||||||
|
Материал детали |
Сталь |
Чугун |
Латунь |
Алюминий |
Медь |
Сталь |
Чугун |
Латунь |
Алюминий |
Медь |
6. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРУБЧАТЫХ БЗОУ
6.1. Общие сведения
К числу БЗОУ, выдающих детали непрерывным потоком, относятся трубчатые, фрикционные и вибрационные.
Особенностью трубчатых БЗОУ (ТБЗОУ) является то, что они не нуждаются в механизмах для сбрасывания лишних деталей, так как переполнение трубки (захватного органа) не вызывает никаких задержек в работе. Кроме того, они отличаются простотой конструкции и могут легко перена лаживаться на другой вид деталей. Существует несколько конструктивных форм ТБЗОУ, которые раз личаются по виду движения (вращательное, возвратно-поступательное) и по тому, какая часть устройства совершает эти движения (чаша или трубка).
Основным типом является устройство с вращающейся трубкой (рисунок 6.1, а), которое реко мендуется применять для деталей средних размеров.
|
а) |
б) |
Чаша 1 выполняется из листовой стали и приварена к корпусу, угол наклона ее дна равен 45...60°. Внутри корпуса вращается трубка 4, приводимая в движение от электродвигателя через пару зубчатых колес 3. Трубка имеет приемный конус с углом наклона образующей, рав ным 42...45°. В торец втулки вставлен ворошитель 2, выполненный в виде флажка или штифта, который вращаясь вместе с трубкой, ворошит детали, засыпанные в чашу, и создает условия для их западания в нее, откуда они под действием сил тяжести попадают в приемное устройство.
Устройство с вращающейся чашей используется при относительно малых размерах деталей. БЗОУ с возвратно-поступательным движением разрезной трубки пригодно для загрузки деталей типа пластин. Наиболее характерными деталями, ориентируемыми и выдаваемыми при помощи ТБЗОУ являются стержневые, симметричные относительно центра тяжести детали, не требующие вторич ного ориентировании после выхода из бункера, первичное ориентирова ние которых заключается в совмещении их оси вращения (симметрии) с направлением перемещения.
6.2. Расчет основных параметров ТБЗОУ
Основным расчетным параметром, влияющим на производительность ТБЗОУ, служит внутренний диаметр трубки. Вероятность западания детали из навала (расположенной благоприятным для западания образом) в трубку пропорциональна квадрату ее диаметра. Уве личение отверстия трубки улучшает условия западания детали, поэтому диаметр от верстия следует выбирать максимально возможным, однако его увеличение ограничивается двумя условиями:
1. Деталь не должна поворачиваться в такое положение, при ко тором возможно заклинивание.
2. В трубку не должно одновременно попадать две детали.
Возможность заклинивания детали наступит в том слу чае, если деталь сможет повернуться в положение, при котором диа гональ АВ продольного сечения образует с нормалью к поверхно сти трубки угол , равный углу трения (рисунок 6.1,б). Для удовлетворения первого условия необходимо, чтобы >. Диаметр отверстия трубки:
,
где l – длина, d - диаметр детали.
Диаметр отверстия трубки, при котором возможно заклини вание, получим при . Введя коэффициент надежности , учитывающий колебания размеров дета лей и трубки в пределах допуска, получим:
. (6.1)
Для удовлетворения второго условия необходимо, чтобы
. (6.2)
Определим размеры деталей по отношению , для которых при расчете внутреннего диаметра трубки необходимо учитывать или оба условия, или можно принять только одно из этих условий. Приравнивая выражения (6.1) и (6.2), получим:
.
Тогда нижний предел данного отношения (при малых коэффициентах трения) будет равен 1,73, верхний предел - 2,4. Отсюда можно сделать следующие выводы:
1. Для деталей с диаметр отверстия трубки сле дует рассчитывать по формуле (6.1).
2. Для деталей с диаметр отверстия труб ки необходимо вычислять по формулам (6.1) и (6.2) и принимать меньшее значение.
3. Для деталей с достаточно рассчитать диаметр трубки по формуле (6.2).
Максимальную теоретическую производительность ТБЗУ можно опре делить, предположив, что детали, находящиеся в вертикальном поло жении над приемником, двигаются сплошным потоком (непрерывно). Интервал времени между поступлением в приемник каждой детали по закону равнопеременного прямолинейного движения равен
.
Отсюда теоретическая производительность:
.
6.1. Задание
Таблица 6.1 – Исходные данные
|
Параметры |
№ варианта |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Чертеж детали |
||||||||||
|
, мм |
25 |
26 |
30 |
35 |
37 |
40 |
42 |
29 |
28 |
34 |
|
, мм |
12 |
9 |
12 |
15 |
12 |
9 |
11 |
5 |
4 |
18 |
|
Материал чаши |
сталь |
алюминий |
сталь |
алюминий |
сталь |
алюминий |
сталь |
алюминий |
сталь |
алюминий |
|
Материал детали |
сталь |
алюминий |
медь |
чугун |
сталь |
алюминий |
медь |
чугун |
сталь |
алюминий |