Файл: Чупахин, В. М. Производство жестяной консервной тары учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 138
Скачиваний: 2
где D — диаметр дискового ножа, мм;
е — перекрытие дисковых ножей, мм; s — толщина жести, мм.
|
Окружная сила сопротивления резанию Рс (в Н), |
тормозя |
|
щая каждый дисковый нож, определяется по формуле |
|
||
Р° |
= |
P«(/ + tg a ), |
(HI—20) |
где |
f — коэффициент трения жести и дисковых ножей; /«0,15. |
|
|
|
Мощность привода дисковых ножниц (в кВт) можно опреде |
||
лить по формуле |
|
||
|
_ |
ZqPc-vj |
(III—21) |
1 |
|
ЮООт] ’ |
|
|
|
||
где |
|
q — число пар дисковых ножей; |
|
|
Рс — тангенциальная сила, приложенная к кромке дискового ножа, Н; |
||
|
|
Vi — окружная скорость дискового ножа, м/с. |
|
|
|
т)— к. п. д. дисковых ножниц. |
|
|
|
nDn |
|
Vl “ |
60000 ’ |
|
где D— диаметр дискового ножа, мм;
п— частота вращения дискового ножа, об/мин.
Пр и ме р . Определить мощность электродвигателей для привода дисковых ножниц «Нагема», если диаметр дисковых ножей Z)=156 мм', частота вращения п = 52 об/мин, толщина
жести s = 0,4 мм, перекрытие ножа е= 0,5 мм, максимальное количество пар дисковых ножей при резке жести на корпусные бланки *7= 10, к. п. д. ножниц с учетом привода всех подающих механизмов и = 0,6.
1.Окружная скорость дисковых ножей
п Dti 3,14-0,156-52
= 0,42 м/с.
60602
2.Угол захвата жести определяем по формуле (III—19):
cos a = |
D — e — 0,5-s |
156 — 0,5 — 0,2 |
D |
0,9955, |
|
|
156 |
a = 5° 30'.
3. Усилие резания одной парой дисковых ножей определя ем по формуле (III—18):
„ |
mi |
0,28-0,4 У м - 3 5 0 |
пгп тт |
Рд = |
------tga s У s Оср = |
--------------------------0,096 |
= 258 Н, |
где tg a = tg 5°30' = 0,096.
4. Окружная сила сопротивления на каждом дисковом но же по формуле (III—20):
Р с = p„(f + tg a) = 258(0,15 + 0,096) = 65 Н.
5. Мощность электродвигателя для привода нарезных нож ниц определяем по формуле (III—21):
N = 2-10-65-0,42 0,9 кВт.
1000- 0,6
ПО
Таким образом, установленная мощность электродвигателя ножниц 1 кВт обеспечит нормальную работу машины.
Расчет прочности и жесткости ножевого вала. При одновре менном разрезании листовой жести большим числом дисковых ножей ножевые валы необходимо проверять на прочность и же сткость под действием взаимно перпендикулярных сил резания Рд и окружных сил Р с.
Если нагрузки от этих усилий при большом количестве дис ковых ножей распределены на валу симметрично, то их можно считать равномерно распределенными с интенсивностями р { и рг (в Н/см), которые определяются так:
Pi |
/ ’ |
|
(III—22 ) |
|
|
||
где |
q— количество дисковых ножей на валу; |
|
|
|
Рд — усилие резания одним дисковым ножом, Н; |
|
|
|
Рс— окружная сила сопротивления резанию, Н; |
|
|
|
I— расстояние между центрами опор ножевого вала, см. |
|
|
|
Если пренебречь действием сил, возникающих от приводной |
||
шестерни, расположенной на короткой консоли вала, |
то сум |
||
марный от обеих нагрузок максимальный изгибающий |
момент |
||
(в Н-см) в центральном сечении вала может быть определен |
|||
по формуле |
___________________ |
|
= / К )2+к )2= |
/2) +( т Рг /2)2• |
|
В эту формулу подставим • значения pi и р2 из |
уравне |
|
ния (III—22) : |
|
|
М„ = - 7 - / />д + 'Рс = - ^ 1 / |
Р ? + Р 2 . |
(III 23) |
Величину максимального крутящего момента (в Н-см), дей ствующего на ножевой вал, можно определить из такого выра жения:
qPc D |
(III—24) |
Л 4 к . м = |
где D — диаметр дискового ножа, см.
Так как дисковые ножи расположены симметрично, то кру тящий момент (в Н-см) в середине длины вала равен
qPc D |
(III—25) |
Мк |
|
Приведенное напряжение |
(в Н/см2) от изгибающего и кру |
тящего моментов |
|
Ю/ м \+ м 1 |
(III—26) |
о = |
|
<Р |
|
где d — диаметр вала, см. |
|
|
Ш |
Расчетное |
приведенное напряжение должно |
быть |
меньше |
||||||||
допускаемого а < /о /. Можно принять / а / » |
10 000 |
Н/см2. |
|||||||||
Жесткость вала следует проверять по максимальному проги |
|||||||||||
бу, который из-за |
небольшой величины |
перекрытия |
дисковых |
||||||||
ножей (0,5 мм) не должен превышать 0,2 |
мм; 6м-<0,2 |
мм. |
|||||||||
Для принятой |
схемы |
нагрузки вала |
|
наибольший прогиб |
|||||||
в см в его центральном сечении |
|
|
|
|
|||||||
«м = |
0 , 0 1 3 - ^ - ^ Р \ + Р \ , |
|
|
|
|
|
(Ш—27) |
||||
|
|
Е*X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
Е — модуль |
упругости стали |
при растяжении, |
Н/см2; |
£ = 2,1-Ю1 Н/см2; |
||||||
|
/ х — осевой момент инерции сечения вала, см4. |
|
|
|
|
||||||
|
|
П р и м е р . |
Проверить на прочность и жесткость ножевой |
||||||||
|
вал дисковых ножниц «Нагема» при установке 10 пар диско |
||||||||||
|
вых ножей (<7= 10), расстоянии между центрами опор вала |
||||||||||
|
1=100 см, диаметре вала d = 7,5 см, диаметре дискового ножа |
||||||||||
|
Z)=15,6 |
см, |
толщине разрезаемой жести s= 0 ,4 мм. |
|
|||||||
|
|
Силы резания Рд и окружная сила сопротивления резанию |
|||||||||
|
Р с определены в предыдущем примере; £ д= |
258 Н, |
£ 0 = 6 5 |
Н. |
|||||||
|
|
По формулам (III—22) |
определим интенсивность нагрузок: |
||||||||
|
Pi = |
QPp |
|
10-258 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 25,8 Н/см; |
|
|
|
|
|||||
|
|
I |
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
Р2 = |
дРс |
|
10-65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
= 6,5 Н/см. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По формуле (III—23) определим максимальный изгибаю |
|||||||||
|
щий момент: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
/2 |
г~п— 9 |
1002 |
-------------- |
33000 |
Н-см. |
|
|||
|
Ми= — у |
р |+ р |= |
|
25,82 + 6,52 = |
|
||||||
|
|
По формуле (III—25) определим соответствующий крутя |
|||||||||
|
щий момент: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Мк = дРсР |
|
10-65-15,6 |
|
|
|
|
||||
|
|
4 |
|
= 2540 Н ■см. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По формуле (III—26) определим приведенное напряжение: |
|||||||||
|
о = |
Ю V |
M l + М \ |
ю V 330002 +25402 |
|
Н/см2. |
|
||||
|
----------- ---------- = |
---------------- -------------- = 780 |
|
||||||||
|
|
|
d3 |
|
|
7,53 |
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, полученное напряжение значительно мень |
|||||||||
|
ше допускаемого. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Осевой момент инерции сечения вала |
|
|
|
|
|||||
|
/х « |
0,05 + = |
0,05-7,54 = 158 см4. |
|
|
|
|
||||
|
|
Прогиб вала определяем по формуле (III—27) |
|
|
|||||||
|
бЧ1= |
0,013- |
|
1004 |
, / --------------- |
0,01 см |
|
|
|||
|
-------- -------- у |
25,82 +6 , 5 2 = |
|
|
|||||||
|
|
|
|
2 , 1 • Ю7-158 |
^ |
|
|
|
|
что меньше допускаемого прогиба.
112
7. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ФИГУРНЫЕ НОЖНИЦЫ
ДВУХРЯДНЫЕ ФИГУРНЫЕ нож ницы
Фигурные ножницы представляют собой автоматический выруб ной пресс. На приемный стол листы жести укладывают вруч ную и затем они автоматически подаются на обработку.
Машина используется для раскроя листов жести на двухряд ные фигурные полосы (см. рис. 16.6), из которых на автомати ческих прессах штампуют донышки и крышки. Машина выпол няет две основные технологические операции: обрезает кромки листа при помощи двух пар дисковых ножей; разрезает обре занный лист на фигурные полосы с помощью одностороннего режущего инструмента (штампа), работающего подобно нож ницам.
На П-образной чугунной станине 1 (рис. 60) установлен электродвигатель 2 , который через зубчатый редуктор 3 и кли ноременную передачу 4 вращает шкив-маховик 5. Маховик сво бодно сидит на консольном конце коленчатого вала 6. Рядом с маховиком на валу закреплена шпоночная муфта 7, управляе мая шарнирным механизмом 8, а также тормозное устройство 9, обеспечивающее быструю остановку вала в момент выключе ния муфты.
Шатуны 10 связывают коленчатый вал с ползуном 11. Изме няя длину шатунов, можно регулировать крайнее нижнее поло жение ползуна. Нижнее основание ползуна является установоч ной плоскостью для верхней части 12 режущего инструмента (штампа). Под ползуном расположен стол, на котором непод вижно закреплена нижняя часть 13 режущего инструмента. Впереди режущего инструмента к станине прикреплена рейка, несущая механизм подвижных упоров 14 для обратной подачи жести. Под этим механизмом находится магазин 15 с тремя лотками для сбора нарезанных полос и отходов.
В двух параллельных продольных пазах основного стола 16 движутся возвратно-поступательно рейки транспортера 17. На рейках закреплены подпружиненные пальцы 18, число которых зависит от размера листа и количества полос, получаемых при раскрое листа. Рейки приводятся в движение от коленчатого ва ла 6 через кривошипный диск 19, шатун 20, двуплечий рычаг 21 и тягу 22. Они делают один двойной ход на каждый оборот ко ленчатого вала или на двойной ход ползуна 11. Над реечным транспортером шарнирно закреплены подпружиненные упорыфиксаторы 23 для точной установки листа относительно штам па. Расстояние между рабочими упорами равно_ширине полосы,
Нижние ролики 24а вращаются принудительно и служат для обратной подачи листа к упорам-фиксаторам 23. Верхние ролики 24 периодически поднимаются над столом, пропуская лист вперед, и затем опускаются, способствуя обратной подаче
8 В. М. Чупахин, И. T. Леонов |
113 |
Рис. 60. Двухрядные фигурные ножницы:
а — общийвид, б — схема механизма подачи листов жести.
листа роликами 24а и прижиму листа задней кромкой к фикса торам.
На приемном столе 25 установлены в подшипниках два вала 26 с двумя парами дисковых ножей 27. Валы с дисковыми но жами приводятся в движение от коленчатого вала через ценные и зубчатые передачи. В пазах верхней плоскости стола 25 дви-
АЬВГ
Рис. 61. Схема рабочего органа двухрядных фигурных ножниц (а) |
и схема |
раскроя листа (б). |
|
жутся возвратно-поступательно две рейки, соединенные |
план |
кой 28, которая подает лист жести к дисковым ножам. |
Рейки |
с планкой приводятся в движение с помощью кривошипно-коро- мыслового механизма 29, связанного с нижним валом 26 диско вых ножей с помощью пары шестерен 30.
На рис. 61 представлен рабочий инструмент фигурных нож ниц для двухрядного фигурного раскроя с вырубкой уголка. Верхняя часть инструмента представляет собой плиту 1, кото рая крепится к ползуну. К плите жестко прикреплены стальные фигурные ножи 2 и нож 3 для вырубки уголков (рис. 61,6). На нижнем основании 4 укреплены стальные-закаленные фигурные ножи 5. Съемник 6 закреплен на шпильках и опирается снизу на пружины 7. Сбоку установлен нижний нож 8 для вырубки уголков.
8* |
115 |
Рабочий процесс осуществляется в такой последовательно сти. Включенный электродвигатель вращает маховик 5 (см. рис. 60) вхолостую. При перемещении рукоятки включают ко ленчатый вал, от которого приводятся в движение все осталь ные валы и механизмы машины. Очередной лист жести вручную кладут на приемный стол, фиксируя боковую сторону по на правляющей. Подающая планка 28 при движении вперед захва тывает лист жести и подает его к дисковым ножам 27, которые обрезают узкие полоски с двух сторон листа и выносят обрезан ный лист на основной стол машины.
Реечный транспортер подающими пальцами 18 упирается в задний край листа и толкает его вперед, после этого транспор тер возвращается в исходное положение, причем передние пальцы проходят под листом. После остановки листа верхние ролики 24 опускаются и прижимают лист к принудительно вра щающимся нижним роликам, которыми лист подается -назад до упора в фиксаторы 23. В этот момент ползун 11 (см. рис. 61) опускается и режущий инструмент обрезает переднюю кромку ли ста. Затем реечный транспортер второй парой пальцев снова подает лист жести вперед, при этом ролики 24 вторично фикси руют линию реза, и режущий инструмент отрезает от листа двухрядную фигурную полосу, которая падает в магазин 15.
Расстояние от упоров-фиксаторов до режущей кромки инст румента подобрано так, что все полосы получаются равной ши рины. Верхний режущий инструмент (пуансон) имеет крышеоб разную форму с впадиной по центру, благодаря этому лист разрезается* постепенно и одновременно с двух сторон. Это уменьшает усилие резания и предотвращает возможность сдви га листа в сторону. Обычно угол наклона а менее 1°.
При регулировке хода ползуна следует исходить из того, чтобы центр верхнего ножа в крайнем нижнем положении пере крывал нижнее лезвие рабочего инструмента на 2—3 мм. Фигур ные ножницы должны выдавать полосы одинаковой длины, по ширине допускаются колебания в пределах не более 0,2 мм, при этом полосы должны быть гладко срезаны без загибов и заусен цев. Зазор между режущими кромками верхнего и нижнего но жей должен составлять примерно 1 0 % толщины обрабатывае мой жести.
Технические данные двухрядных фигурных ножниц «Нагема» приведены ниже.
Число ходов ползуна в минуту..................................................... |
60 |
Максимальный размер листа, м м ....................................... |
810X750 |
Максимальная толщина жести, м м ........................................... |
0,4 |
Мощность электродвигателя, к В т ................................................ |
1,1 |
Частота вращения электродвигателя, об/м ин ............................ |
1400 |
Габаритные размеры, м м ...................................................... |
2680X1925 X 2180 |
Масса, кг . . .......................................................................... |
Около 2800 |
116