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

катушка запирается собачкой (на схеме нс показана), входящей в за­ цепление с колесом.

2.ОСНОВЫ РАСЧЕТА УСТРОЙСТВ

ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ НЕПРЕРЫВНОГО МАТЕРИАЛА

1. Валковая подача непрерывного материала

2) преобразующего механизма, связывающего привод с захватным ор­ ганом и изменяющего вращательное движение коленчатого вала в пе­ риод поступательного движения ленты.

В качестве привода используется кривошипный вал пресса или индивидуальный силовой привод (для обеспечения большого шага по­ дачи) .

Валковая подача основана на фрикционном захвате и может быть с управляемым силовым устройством и неуправляемым. В первом слу­ чае один из рабочих валков можно вывести из соприкосновения с за­ готовкой и свободно перемещать ленту относительно валков.

Тяговое усилие создается, если приложить к осям валков необхо­ димое нажимное усилие. Расчет сводится к определению усилия сжа­ тия валков, необходимого для осуществления передачи за счет сил трения тянущего усилия.

Валковые устройства надежно работают при использовании мате­ риала толщиной 0,3-1-2,5 м м . При меньших толщинах наблюдается не­

устойчивое захватывание материала вследствие его малой жесткости; при больших толщинах значительно повышаются инерционные нагруз­ ки от материала, которые также приводят к неустойчивой работе за­ хватного органа валковой подачи.

Всовременных валковых подачах шарниры преобразующего ме­ ханизма выполняются на опорах качения; валки захватного органа — полыми и оснащаются постоянно замкнутыми тормозами; диаметры валков выбираются как можно меньшими, а для увеличения угла по­ ворота применяют зубчатую передачу.

Впоследние годы начали широко применяться в кузнечно-штам­ повочном производстве крупные двухстоечные прессы с большими сто­ лами для многорядной пробивки и вырубки деталей из рулонного ма­ териала, что потребовало создания подающих устройств с большим шагом (до 1,5 м).

Примечание. Обычные валковые подачи с приводом от самого пресса обеспечи­ вают значительный шаг подачи (до 300 мм), однако только применение отдельного

силового управляемого привода позволяет осуществить шаг подачи до 1,5 м с очень высокой точностью — до 0,01% на шаг подачи.

При подаче рулонного материала большой толщины и ширины

167

возникает ряд трудностей: компенсационная петля занимает большую площадь и ее масса оказывает отрицательное влияние на точность; наблюдается «оттаскивание» ленты пз валков в период их выстаива­ нияПоэтому здесь применяют специальные запорно-тормозные уст­ ройства; правильный механизм устанавливается непосредственно око­ ло пресса, а протаскивание материала осуществляется подающим уст­ ройством.

Общий расчет валковых подач осуществляется следующим обра­ зом. Угол поворота валков ср (в рад), обеспечивающий перемещение материала на заданный щаг подачи S при диаметре валков D, нахо­ дится по формуле:

P,2S

Ф = ( > - - + cfo,

где ß' = 1,02ч-1,03 — коэффициент, учитывающий проскальзывание в захватном органе;

фо— угол, необходимый для заклинивания обгонной муфты (в pad). При расчете захватного органа исходной величиной является тяго­ вое усилие Q, необходимое для перемещения материала с заданной ско­ ростью подачи. Определение тягового усилия Q зависит от особеннос­

тей встраивания валковой подачи в автоматизированную линию и ха­ рактеристик пптающе-ориентирующнх устройств.

В случае применения приводных разматавьпоще-правильпых уст­ ройств расчетное тяговое усилие равно

Q = G1I+ / „ = G II (1+a!q),

где Gп— сила тяжести свисающей части компенсационной петли; In=Gr.-a!q — сила инерции петли;

a n q — ускорение силы тяжести и максимальное ускорение, развивае­ мое при движении материала.

При использовании неприводных разматывающих и правильных устройств тяговое усилие равно

Q = Qp+ Qnp,

где Qp и QnP — усилия протаскивания, необходимые для разматывания

иправки материала.

Ввалковых подачах с индивидуальным приводом определение

мощности электродвигателя привода производится по расчетному тя­

168

Fmax и Onuix — максимальное ускорение, развиваемое приводом. Максимальное угловое ускорение находится пз выражения ет ах—

= 2a/D и зависит от типа привода и преобразующих механизмов. Расчет фрикционного захватного органа сводится к определению

усилия сжатия валков или роликов Qp. , необходимого для осуществ­

дежности сцепления, выбираемый в зависимости от ускорений, разви­ ваемых при подаче (р=1,5ч-2, где большие значения принимаются для ускорений >10 м/сек2).

При расчете захватного органа для проволоки пли круглого прока­ та величина расчетного усилия захвата зависит от профиля канавки ролика.

Рис. 78. Расчетные схемы устройств прерывистой подачи непрерывного материала.

Для случая, показанного на рис. 78, а, расчетное усилие захвата определяется по вышеприведенной формуле для общего случая.

Для случая, показанного на рис. 78, а, имеем

2Qx = ß-Q,/z./,

где Qs — нормальное усилие.

169

Согласно схеме действующих сил, имеем

Z-1

где а — угол наклона канавки к плоскости подачи заготовки.

2. Клинороликовая подача

Характерной особенностью клинового захватного органа является то, что процесс захвата заготовки в них осуществляется за счет самозаклинивания. Существуют различные разновидности клинового захва­ та: роликовый и эксцентриковый преимущественно для ленты, а ша­ риковый и цанговый— для проволоки.

Клинороликовый захват имеет одну пару заклинивающих роликов. В средствах автоматизации устанавливается обычно две-три пары кли­ повых обойм, монтируемых в одном корпусе, что повышает надеж­ ность работы захватного органа и снижает контактные нагрузки в ме­ сте соприкосновения ленты с роликами.

Рассмотрим принцип работы универсального клинороликового за­ хвата (рис. 78, б)- Он состоит из возвратно-поступательного движуще­ гося корпуса 2 с установленными в нем верхней 3 и нижней 8 кли­ новыми обоймами. Верхний 1 и нижний 7 ролики смонтированы в специальной обойме 6, которая поджимается вправо за счет пружины 4.

При перемещении корпуса 2 относительно неподвижного основа­ ния 9 влево происходит перекатывание роликов 1 и 7 по клиновым обоймам 3 и 8 в направлении В. При этом лепта 5 заклинивается между роликами и перемещается в направлении А.

При движении корпуса 2 вправо действие заклинивающих сил обойм 3 и 8 прекращается и ролики свободно перекатываются по лен­ те, возвращаясь вместе с обоймой в исходное положение.

Расчет клинороликового захвата сводится к определению угла на­ клона призмы у и к нахождению диаметра d и количества 2 пар за­

клинивающих роликов.

Как видно из рис. 78, б, смятие поверхности ленты может вызвать сила нормального давления Nu которая создается каждым роликом от действия тянущего рабочего усилия Q. Усилие Q в общем случае за­ висит от числа пар 2 зажимных роликов в одном корпусе и равно

Q = ß.QJ2z,

где Q3 — полное тянущее усилие, развиваемое захватом;

ß — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения

нагрузки между роликами и зависящий от качества обра­ ботки и сборки (ß= 1,2ч-1,3).

Для определения зависимости нормального давления N\ от тяну­ щего усилия Q, приходящегося на один ролик, рассмотрим равновесие сил, действующих на ролик в процессе заклинивания (рис. 78, б);

—Fo-cos у—A^-sin y + /rH -Q=0;

170