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
Бажаючи створити машини більш компактними, часто в одній позиції зосереджують декілька робочих органів, робота яких виконується в послідовно – паралельному режимі. Іншими словами, коли один робочий орган ще не закінчив свій робочий рух, починають працювати інші. Чім більше часу приходиться на суміщену роботу робочих органів, тим менше загальний для них час кінематичного циклу, тим більша пропускна здатність даної позиції.
Суміщення руху робочих органів виконується з використанням синхрограми – це графік переміщення робочих органів в часі, зосереджених в одній позиції.
Для виконання суміщення руху робочих органів машини необхідно знати закони руху (в аналітичній чи графічній формі). Частіше всього ці закони задаються зміною прискорення у часі. Однак шляхом двійного інтегрування такої залежності (такого закону) можна отримати залежність переміщення робочого органу от часу.
Для виконання суміщення руху робочих органів в часі необхідно освоїти методику такої роботи. Нехай необхідно почергово закрити бокові клапани упаковочної коробки, виконуючи їх притискання до останньої для кращого склеювання, а потім перемістити закриту коробку на задану відстань. Ці операції можна виконувати, наприклад, за допомогою пристрою, який складається з пластинок 1 і 2 (рис. 1), транспортера 3 і стійки 5. Пластинки можуть повертатися навколо шарнірних вісей на . Довжина кожної пластинки . Відстань між вісями повороту пластинок . Відстань від коробки до вісі повороту любої пластинки дорівнює К. Розмір коробок в плані . Рух транспортера періодичний. Кожний цикл стрічка транспортера, переміщуючись, пересуває коробку на відстань .
Задані операції можуть бути виконані в слідкуючій послідовності:
Таким чином робота кожної пластинки буде характеризуватися часом робочого повороту , часом холостого повороту і часом вистою , робота транспортера 3 – часом робочого ходу і часом вистою
Початкові умови:
Час кінематичного циклу при такій умові буде дорівнювати
.
При прийнятій послідовності виконання операцій кожен робочий орган повинен мати після свого холостого ходу вистій. Час вистою кожного з них відповідно буде дорівнювати
Для того щоб окремі операції були виконані в заданій послідовності, циклові діаграми ведучих ланцюгів виконавчих механізмів повинні займати по відношенню один до одного положення, показані на рис.2,а.Приймаючи, що робочі органи будуть повертатися і переміщуватись по законам постійної швидкості, отримаємо синхрограму пристрою, яка показана на рис.2,б: суміщення циклової діаграми роботи пластинки 2 відносно циклової діаграми пластинки 1 визначається повним фазовим часом
;
,
а суміщення циклової діаграми транспортера 3 відносно циклової діаграми пластинки 1 визначається повним фазовим часом
;
c.
Так як за час одного кінематичного циклу буде видаватися один готовий виріб (коробка), то час робочого циклу в цьому випадку буде дорівнювати часу кінематичного циклу. Продуктивність пристрою буде обернено пропорційний часу кінематичного циклу.
З метою збільшення продуктивності пристрою час його кінематичного циклу по можливості необхідно зменшити. В цьому випадку це робиться суміщенням руху робочих органів у часі.
З схем і синхрограми пристрою (рис.3 а, б) видно, що суміщення руху робочих органів можливе. Наприклад, початок повороту пластини 2 можна почати раніше, ніж пластинка 1 займе своє початкове положення. Іншими словами, графік руху пластинки 2 можна перемістити вліво, зробивши деяке перекриття інтервалу холостого переміщення пластинки 1. При цьому залишається з’ясувати можливе перекриття, а відтак, і нове значення фазового часу для пластинки 2. Коли пластинка 1, здійснюючи свій холостий хід буде в положенні, яке характеризується точкою а перетину траєкторій руху кінцевих точок пластинок, чи, що це ж саме, кутом , пластинка 2 може знаходитись, здійснюючи свій робочій хід, в положенні, яке характеризується точкою b чи кутом (див. рис. 3, а).
Кут (приймається конструктивно) це кут запізнення пластинки 2. Він виключає зіткнення пластинок. Характерні кути вказаних положень пластинок можна визначити із виразів
;
.
Приймаємо кут запізнення другої пластинки і визначаємо кут її повороту до точки b
;
.
Для визначення поточних кутів повороту пластинок і переміщення транспортеру і коробки представимо їх рух в аналітичній формі (див. рис.2, б):
кут повороту пластинки 1 під час робочого ходу (графік 1)
;
кут повороту пластинки 1 під час холостого ходу
кут повороту пластинки 2 під час робочого ходу (графік 2)
кут повороту пластинки 2 під час холостого ходу
переміщення транспортера 3 (графік 3)
,
де - кутові коефіцієнти прямих графіків 1, 2, 3; - час, відрахований від початку синхрограми; .
На підставі цих виразів знаходимо коефіцієнти пропорційності:
робочих ходів пластинок ;
холостих ходів пластинок ;
транспортера .
Час приходу пластинки 1 (див. рис 3, б) в положення а, відраховане від початку синхрограми, дорівнює
,
Час приходу пластинки 1 в положення b, відраховане від початку синхрограми, дорівнює
,
.
В відповідний момент (один і той же) момент часу пластинки 1 і 2 повинні займати положення, яке характерне точками а і b. Для суміщення цих точок на одну вертикаль необхідно графік 2 ( див. рис. 3, б) переміщення пластинки 2 перемістити вліво так (графік ), щоб точка b опинилась в точці на одній вертикалі з точкою а .
Суміщаючи роботу пластинок, отримаємо час перекриття по формулі
,
Новий повний фазовий час пластинки 2 і фазовий час транспортера 3 можна отримати по виразам
Нові рівняння кутів повороту пластинок і переміщення транспортеру будуть мати вигляд:
;
;
;
Транспортер 3 може почати переміщення коробки раніше, ніж пластинка 2 повернеться в початкове положення. Потрібно запобігти можливості зіткнення коробки з пластинкою, тобто щоб за весь час холостого ходу пластинки 2 на кут (рис.4) точка (праве ребро коробки) була б позаду змінної точки перетину пластинки 2 з траєкторією руху точки . Остання переміщується по закону руху транспортера 3.
Закон руху точки по траєкторії ребра коробки з врахуванням рівняння можна виразити залежністю
,
де .
Вид кривої по заданій залежності показано на рис.4, б. При суміщенні руху транспортера (коробки) і пластинки 2 критичною ситуацією є момент дотику пластинки 2 ребром коробки. Ця ситуація на синхрограмі дотримується при зсуві графіка вліво до дотику з кривою в точці е з координатами і ). Рівняння прямої графіка (дотичного до кривої) можна записати в наступному вигляді:
.
Рівняння дотичної до кривої , заданої у явному вигляді, для точки е можна виразити ще так:
.
Вирішуючи два останніх рівняння, отримаємо:
;
.
При цьому ордината графіка знаходимо з виразу при і .
Виникнення розглянутої критичної ситуації краще не допускати. Уявимо, що ребро коробки не повинно приближуватись до пластинки 2 більш, ніж на величину Звідси випливає, що пряма графіка переміщення ребра коробки повинна проходити через точку Напишемо це рівняння прямої.
Приймаємо гарантований зазор між ребром коробки і пластинкою рівним ,
знайдемо час приходу транспортеру в положення, яке характеризується точкою .
Тобто з умови, коли при , знайдемо нове значення повного фазового часу робочого органу 3
.
Визначаємо також новий часний фазовий час робочого органу 3
З рис.4,б видно, що проведене суміщення також зменшило часний фазовий час і час кінематичного циклу пристрою.
Останнє суміщення відноситься до робочих органів 1 і 3 (рис. 5, а). Приймаємо гарантований зазор між пластинкою і коробкою мм. Коли коробка пройде відстань, визначаємо по формулі
і буде знаходитись в положенні, яка характеризується точкою g, пластинка 1 може знаходитись вже, здійснюючи свій робочій хід (в наступному циклі), в положенні, яке характеризується кутом
Час переміщення коробки на вказану відстань (рис. 5, б) з залежності буде дорівнювати
На графіку (рис. 5, б) кут відповідає точці і суміщення руху робочих органів 1 і 3 заключається в переміщенні прямої графіку робочого участку руху пластинки 1 паралельно самій собі вліво так, щоб точка цієї прямої опинилась на одній вертикалі (в один і той же час ) з точкою . Рівняння цієї останньої прямої буде мати вигляд
Приймаючи, що , знайдемо повний фазовий час пластинки 1 (час кінематичного циклу)
Часний фазовий час пластинки 1
Сумою часних фазових значень часу виконавчих механізмів визначається час кінематичного циклу пристрою
Частина графіку 3, яка лежить в другому циклі (праворуч від границі нового часу кінематичного циклу ), переносимо на початок синхрограми (точка ).
Тепер можна визначити нові значення інтервалів зупинки кожного з робочих органів по формулам
і побудувати циклограму пристрою при суміщенні переміщень його робочих органів (рис.3, в).
В результаті проведеного суміщення час кінематичного циклу зменшився на 4-3.1=0.9с, що складає у відсотках до початкового часу кінематичного циклу
Міністерство освіти і науки України
Національний університет харчових технологій
Кафедра технологічного обладнання харчових виробництв
Розрахункова робота
на тему: Збільшення продуктивності машини – автомата
за рахунок скорочення кінематичного циклу.
Виконала: ст. гр. М – 4 – 4
Суховій І.П.
Прийняв: Вересоцький Ю. І.
Київ - 2004р
EMBED KompasFRWFile