Файл: Милевский Э.Б. Автоматизация процессов индексирования учеб. пособие для студентов машиностроит. специальностей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 106

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

рону, откуда из правой полости оно будет сливаться в бак через трас­ су 2 и 4.

Регулировочные винты с шариками а и б в дозоре Д позволяют регулировать скорость подъема или опускания стола.

Рис. 43. Гидромеханические индексирующие устройства

11Г

Ход поршня цилиндра стола регулируется винтом, и в зависимос­ ти от его величины дозатор Д из полости цилиндра будет выпускать разное количество масла. Стол будет опускаться на определенную ве­ личину. Попеременное включение и выключение электромагнита Э1 обеспечивает ступенчатое опускание стола С. Для получения непрерыв­ ной подачи стола включается золотник Б от электромагнита Э2; ско­

рость

перемещения стола

регулируется

дросселем на

линии слива

масла.

 

 

 

 

 

б)

П е р и о д и ч е с к а я п о п е р е ч н а я п о д а ч а в

с т р о г а л ь

ных,

ш л и ф о в а л ь н ы х ,

ф р е з е р н ы х

и д р у г и х

с т а

н к а х с

п о м о щ ь ю г и д р о м е х а н и ч е с к о г о и н д е к с и р о в а н и я с х р а ­ п о в ым м е X а и и з м о м (рис. 43,6).

Стол в конце своего движения наталкивается на упор 1, который

перемещает шток золотника

/; при этом масло от насосов

поступает че­

рез золотник в цилиндр 3.

При опускании поршня

гидроцилиндра 3

шток с собачкой 4 поворачивает храповое колесо 5,

от

которого дви­

жение передается через зубчатую передачу на винт 6 подачи стола. Величина перемещения стола S определяется углом поворота ß

храпового колеса 5, зависящего от числа гс захватываемых зубьев собачкой:

 

 

S =

ß = cr/ = 360°-Zc-i

 

 

 

 

 

360° ’

2

 

 

 

где а — угол поворота винта подачи,

 

 

 

2

— число зубьев храпового колеса,

 

 

 

і

— передаточное

отношение

промежуточных

колес

от

храпового

 

колеса 5 до винта подачи 6.

 

 

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

В

этом

гидромеханическом

индексирующем

устройстве

основной

расчетной

величиной

в гидросистеме является перепад

давления А Р

от насоса к цилиндру, который зависит от массы жидкости пц ра ци­ линдром и массы гп2 перед цилиндром.

Масса піі обусловлена приведенным моментом инерции / Пр меха­ нических зубчатых передач с винтом поперечной подачи и определяется

из выражения:

4/цр

 

/пр

 

/771 —--------- —

---------

r2-f

d2-f

где г и d — радиус или диаметр храпового колеса, f — площадь поршня цилиндра.

Масса жидкости перед рабочим цилиндром, отнесенная к сечению трубопровода /тр.

m2= /mтр.

=

g

 

g

m2=-

М g- Ѵ

— -

in

G

=

f - 1 - y

-------------- L

------

 

112


где I

— длина трубопровода,

у

— объемный вес масла,

g = 9,8 м/сек2.

Учитываем ускорение перемещения поршня: 25

где ір — время реверсирования, за которое осуществляется поперечная подача 5.

Следовательно, величина перепада давления масла будет равна:

Л Я = (ml+ m2) j =

+

кг/см2 («А«2)-

b W 2-/

 

g-Uv)

в) Б л о к и р у ю щ и е и т о р м о з н ы е у с т р о й с т в а Блокирующие устройства являются автоматически действующими

предохранительными механизмами, предназначенными для предупреж­ дения неправильной работы отдельных элементов автомата или авто­ матической линии (например, одновременное включение двух и более несовместимых движений).

Значительная часть блокирующих устройств — электро- и гидро­ механические.

Тормозные устройства применяются для снижения скорости дви­ жения столов, барабанов, каруселей, суппортов, силовых и револьвер­ ных головок и т. д. в конце хода с целью уменьшить запас кинетичес­ кой энергии движущихся масс, а следовательно, и удар. Разновиднос­ тью таких устройств являются буферы с малым ходом торможения, уменьшающие отскакивание движущихся масс после удара.

Рассмотрим принципиальную схему работы гидробуфера (рис 43,в),

где полости цилиндра 1 и компенсатора 4 заполнены маслом. Игла 3 неподвижно закреплена в днище цилиндра 1 и может быть выполнена с постоянным или переменным диаметром в зависимости от требуемо­ го характера торможения.

При движении штока 5 с поршнем влево игла 3 входит в отверс­ тие поршня и уменьшает площадь выходного отверстия, соединяюще­ го обе полости цилиндра. В результате увеличивается сопротивление прохождению масла из левой полости цилиндра в правую, т. е. повы­ шается степень торможения штока.

Усилие торможения является суммирующей

величиной и состоит

из трех компонентов: 1)

усилия возвратной пружины 2

(Лір);

2)

силы

трения поршня F\ 3) гидравлического сопротивления S.

 

 

 

Гидросопротивление

S является переменной

величиной

и поэто­

му ее

мгновенное значение определяется давлением

в полости

ци­

линдра:

 

S = P r f,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Р I

— мгновенное давление в полости цилиндра,

 

 

 

 

f — площадь поршня.

 

 

 

 

 

8-іоп

1)13


Давление в левой полости цилиндра обусловлено сопротивлением выходного отверстия протеканию жидкости. Это сопротивление опре­ деляется следующим образом.

Так

как избыточное давление Р2 в правой полости цилиндра рав­

но нулю,

то перепад давления А Р = Р\.

Мгновенный расход масла Qi через щель равен объему масла, вы­ тесняемого из левой полости цилиндра:

Qi = f- Vi= \ x - f m - V m ,

где Ѵі — мгновенная скорость движения поршня, Ѵщ— скорость протекания масла через щель, /щ — площадь сечения щели, ц — коэффициент расхода масла через щель.

Перепад давления перед щелевым отверстием и за ним определяет­ ся из формулы:

Л Р = Яі =- ^— — , кг/см2(н/м2) , 2Я

/щ' 11

Отсюда мгновенное значение давления в полости цилиндра

р

ѵ / 2-у *2

'

2q-p2- U

амгновенное значение гидравлического сопротивления

Оѵр-Ѵі2

P2-fm2

Передачи движений штоком-рейкой или различными шестеренно­ реечными механизмами весьма распространены в поворотных, дели­ тельных и транспортирующих устройствах благодаря тому, что они

позволяют легко трансформировать возвратно-поступательное движе­ ние поршня гидроили пневмоцилиндра во вращательное движение рабочего органа с созданием больших крутящих моментов.

г) С х е м а и н д е к с и р о в а н и я з а г р у з о ч н о г о у с т р о й с т в п р е д н а з н а ч е н н о г о д л я п о д а ч и з а г о т о в к и 3 на л и н и ю

ц е н т р о в

0 - 0

т о к а р н о г о

с т а н к а

(рис.

4 3, г).

 

Заготовка 3

зажимается

подпружиненной

губкой

Г (двуплечим

рычагом)

и ее поворот в положение 0 -0

осуществляется

реечной пере­

дачей РІІ при перемещении поршня П гидроцилиндра влево.

Соотношение между усилиями в реечной передаче и зажимном уст­

ройстве определяется из уравнения моментов:

 

 

Р \ - Г\ ~ Р 2 -Гъ

Ро-а = Рпѵ-в,

 

 

 

 

114


откуда

в

 

'ё-г2

F2 = F . — «=р пѵ

Р ^ Р кг

--->

a-r 1

ri

а

 

Сила трения FcyM в штоке-рейке

является суммарной величиной;

и состоит из силы трения F\,

обусловленной нормальным давлением N

и составляющей силы трения по зубу рейіш F2.

 

F\ = N -cosct, F2 = Fo'-sina, F0=\.vN,

откуда,

Fcyx —F\ + F2 = (cos a-f p-sin a ) .

где a — угол зацепления (обычно 20°). Следовательно, нормальное дав­ ление N от суммарной силы трения FcyM

д i _

F сум

cosa-bp. -sina

Сила трения в штоке-рейке

р Fсум

Ftp =

cosa + p-sina

В свою очередь

Fсум = Fпор + FniT+ Fпапр,

где Fнапр, FПор и Fmr — сила трения в направляющих, поршня и штока,

р— коэффициент трения (р ~0,07).

Врезультате тяговое усилие на штоке-рейке загрузочного уст­

ройства

Т— Р \ + FCyM+ FTp

По величине

усилия Т определяется

диаметр

гидроцилиндра.

д)

Т и п о в о й р а с ч е т п н е в м а т и ч е с к о г о п о в о р о т н о г о

у с т р о й с т в а (рис. 43, д).

 

 

 

 

Основными элементами подводящей магистрали сжатого воздуха

являются: вентиль а, фильтр б, регулятор

давления

в,

манометр г и

маслораспылитель д.

 

 

 

 

 

Поток

сжатого

воздуха

направляется

в цилиндр Д с помощью

воздухораспределительного

реверсивного

золотника

А,

который пере­

ключается пневматически пилотом Б.

 

 

 

Если

пилот

Б

установлен в верхнем

положении,

то воздухопро­

вод 8 будет открыт и золотник А переключится влево. Движение порш­ ня вправо осуществляет поворот храповика на 90°.

Предположим, что исходными данными для расчета являются:

осевое усилие на поршне S = 300 кГ

(2940 н), давление в сети сжатого

воздуха р = ЪкГ/см2 (490 322 н/м2), ход поршня h = l l c M .

Диаметр пневмоцилиндра определяется из соотношения

лД2 _

S

/ 300

90 мм.

4

Р

л-5

 

Б*

115


Примечание. Для типовых стационарных пневматических цилиндров технические ха­ рактеристики будут следующими (при удельном давлении воздуха 4 кГ/см1], '329 266 н/м2): диаметры D цилиндров в мм (усилие S на штоке, в кГ; максимальный ход /!шят поршня в мм): 50 (80, 400), 65 (135, 400), 75 (180, 500), 100 (315, 5000), 150 (710, 700), 200 (1260, 1000), 250 (1965, 1400), 300 (2830, 1400).

Ближайший размер диаметра цилиндра по технической характе­ ристике D — 100 мм.

Объем воздуха

 

 

 

Я

 

я -102

^ 850 см3-

 

 

 

 

 

І І

Если время срабатывания (время перемещения поршня на длину

хода /г) ( = 0,7

сек.

то расход воздуха

 

 

 

 

 

 

Q = - t

850

^ 1200 см3!сек.

 

 

 

0,7

 

 

 

Диаметр

d воздухопровода

к цилиндру при скорости потока воз­

духа

V= 1000 см/сек. определятся из соотношения

 

 

яd

Q

 

 

■20 ]/

_0_

f

1200

 

4 = V

 

 

20

^ 12 мм.

 

 

 

 

я V

я -1000

Проверяем время срабатывания t:

 

^ 0,7Vсек.

 

 

 

t =

D2 • h

ІО2 - 11

 

 

 

d2-V

1,22-1000

По расходу воздуха Q подбирается воздухораспределитель В64—■

23, допускающий расход'80 л/мин = 1330 см3/сек.

 

е)

Т и п о в о й р а с ч е т ( д и а м е т р о в ц и л и н д р а и т р у б о ­

п р о в о д а , п р о и з в о д и т е л ь н о с т и ,

у с и л и я ,

т и п а а п п а р а ­

т у р ы и т.

д.)

г и д р о м е х а н и ч е с к о г о п о в о р о т н о г о у с т ­

р о й с т в а (рис. 43, е ).

Предполагаем основными исходными данными вес поворотного

стола Ст G = 3000 кг

(29 400 н),

время поворота на 60° около 2 сек.

Число оборотов стола

60,

 

 

 

п =~

-

 

 

 

 

2-360

= 12 сек.

п =

60

где

 

= 5 об/мин.

 

 

60

 

 

 

12

Принимаем

для

гидроиндексирования

наиболее распространен­

ную реечную передачу, скорость

движения

которой У, = 7 м/мин. При

числе зубьев реечной шестерни zi = 15 и пг = 6 мм число оборотов

 

 

 

V

7000

 

 

 

 

nt = n-m-zx

----------- = 25 об/мин.

 

я - 6 - 15

 

 

116