Файл: Чупахин, В. М. Производство жестяной консервной тары учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 151

Скачиваний: 2

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

R — радиус паяльного вала, м;

со— угловая скорость вращения паяльного вала, рад/с; т' — масса расплавленного припоя, помещающаяся на 1 м2 поверхно­

сти паяльного вала, кг.

Высоту подъема жидкости по капиллярной трубке опреде­ ляют по следующей формуле:

h =

где

2о cos 0

(VI—23)

S

0угол смачивания поверхности белой жести расплавленным припоем, град; при хорошем смачивании 0«О ;

б— зазор между слоями жести в шве, м;

р— плотность припоя, кг/м3;

g — ускорение свободного падения, м/с2.

Из уравнений (VI—22) поверхностное

натяжение а может

быть определено так:

 

а = т' ш2 R2.

(VI—24)

Из уравнений (VI—23) и (VI—24) при co s0 = l высота подъ­ ема расплавленного припоя в капилляре со щелью, равной за­ зору в продольном шве между слоями жести, выразится следую­ щей формулой:

2т' со2 R2

(VI—25)

брg

Расчет мощности нагревательных элементов. Качество пай­ ки продольного шва корпуса зависит от ряда факторов, в том числе от температуры расплавленного припоя. Электрическая мощность нагревательных элементов должна быть достаточной для обеспечения постоянной температуры расплавленного при­ поя. Она может быть найдена следующим образом:

Л7 =

Q

 

 

(VI—26)

1000г) ’

 

 

где

и — к. п. д. нагревательного прибора;

г|:=у0,8;

 

Вт;

 

Q = Q 1+ Q 2 + Q 3+ Q 4 — тепловые потери паяльной ванны,

потери тепла на нагрев корпусов банок

 

 

Qi = G' с (tK — (в);

 

 

(VI—27)

потери тепла посредством конвекции и излучения от зеркала

ванны

 

 

 

Q2 =

Fa0(t3 tB);

 

 

(VI—28)

потери тепла с отходящими газами и испарениями паяльного

раствора

 

 

 

Q3 ~

0,1 (Qi + Q2 ),

 

 

(VI—29)

где

G ' масса корпусов, изготовляемых

автоматом за 1

с,

кг;

 

tKсредняя температура корпусов после пайки, °С;

^К= 80°С;

t3— температура зеркала ванны, °С; t3 = 300-4-320° С; tB— температура воздуха в цехе, °С; fB= 20° С;

с — удельная теплоемкость жести, Дж/(кг-К); с— 470 Дж/(кг-К);

280


F — площадь зеркала паяльной ванны, м2;

а 0— суммарный коэффициент теплоотдачи от расплавленного припоя к воздуху при совместной передаче тепла конвекцией и лучеиспу­ сканием, Вт/(м2-К); а 0 можно определить по такой приближенной формуле:

а 0 = 9 , 7 4 + 0 , 0 7 ( / с т — <„),

( V I — 30)

где tст — температура стенки.

 

Потери тепла от боковых поверхностей ванны Q4 определяют по такой же формуле, как Q2. При хорошей теплоизоляции этих поверхностей Q4» 0 и ими можно пренебречь.

После преобразования уравнения (VI—26) с учетом уравне­

ний

(VI—27) —(VI—29) электрическая мощность нагреватель­

ных элементов выразится следующей формулой:

 

N =

[Gc (/к - / в) + Fa0 (/3 -

<B)I.

(VI—31)

 

При ме р .

Определить

расход электроэнергии

на нагре­

 

вание паяльной

ванны. Производительность корпусообразую­

щего автомата 300 корпусов в минуту. Масса одного корпуса 0,04 кг. Температура воздуха и начальная температура корпу­

са

ts = 20° С; средняя температура корпуса

после пайки <к =

=

80° С; площадь зеркала паяльной

ванны F — 0,8 ма; темпе­

ратура припоя

300° С;

теплоемкость

стали

470 Дж/(кг-К);

к. п. д. нагревательных элементов 0,8.

 

 

 

1. Масса корпусов, изготавливаемых автоматом за 1с

 

300-0,04

0,2 кг/с,

 

 

G=

=

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

2.

Суммарный коэффициент теплоотдачи от расплавленного

припоя в окружающую среду

 

 

c to

=

9,74 + 0,07-300 «

30,74 Вт/(м2-К).

 

 

3.

Электрическая мощность нагревательных приборов

N = ---- Ц —

[0,2-470 (80 — 20) + 0,8-30,74 (300 — 20)1 =

1000-

0,8

L

 

 

 

п

= 0,00138 (5640 + 5980) ж 17,0

кВт.

 

 

4. МАШИНЫ ДЛЯ ОТБОРТОВКИ И ЗИГОВКИ КОРПУСОВ

НЕАВТОМАТИЧЕСКАЯ РОЛИКОВАЯ ОТБОРТОВОЧНАЯ МАШИНА

Отбортовочная машина (рис. 168) предназначена для двусто­ роннего отгиба фланцев на корпусах жестяных банок при по­ мощи бокового воздействия прижимных роликов на кромки кор­ пуса, опирающегося с двух сторон на отбортовочные патроны.

Станина 1 машины чугунная,, состоит из двух П-образных опор и пустотелой плиты 2. На плите установлены стойки 3 и 4. Правая стойка 3 наглухо прикреплена к плите станины; левая

281


стойка 4 может перемещаться с помощью винта вдоль плиты по направляющему пазу плиты. В стойках установлены валики, несущие отбортовочные патроны 5 ,6 и прижимные ролики 7 и 8.

Машина приводится в движение от электродвигателя 9, уста­ новленного на качающейся плите 10. Поворотом плиты регули­ руют натяжение клиновых ремней 11, связывающих приводной шкив 12 со шкивом электродвигателя. Приводной шкив установ­

лен на валике отбортовочного патрона 5. Второй отбортовочный патрон 6, а также прижимные ролики 7 и 8 приводятся в дви­ жение от приводного шкива через две пары цилиндрических зуб­ чатых колес. В машине имеется ножная педаль (на рисунке не показана), при нажиме на которую через рычажные механизмы перемещаются в осевом направлении отбортовочный патрон 6 и прижимные ролики 7 и 8. Последние при этом приближаются к отбортовочный патронам. В исходное положение отбортовоч­ ный патрон возвращается пружиной 13.

Чтобы не нарушалась цилиндрическая форма корпусов, пре­ дусмотрены направляющие ролики 14. Корпус вручную надева­ ют на патрон 5. Опуская педаль, сдвигают патрон 6 в осевом направлении, в результате чего корпус зажимается между пат­ ронами. Одновременно с этим прижимные ролики 7 и 8 опуска­

282

ются до упора в края корпуса (это положение показано на ри­ сунке), а направляющие ролики 14 при этом слегка прижимают корпус к отбортовочным патронам. При вращении патронов и прижимных роликов кромки корпуса деформируются по фор­ ме патронов, происходит двусторонняя отбортовка корпуса.

Производительность машины 20 корпусов в 1 мин.; диаметр их 70—280 мм, высота 30—400 мм; максимальная толщина же­

сти

0,5 мм; частота вращения отбортовочных

патронов

250

об/мин; мощность электродвигателя 0,37 кВт;

габаритные

размеры 1200X560X1350 мм; масса около 250 кг.

 

РОТАЦИОННЫЙ ОТБОРТОВОЧНЫЙ АВТОМАТ

Машина предназначена для двусторонней отбортовки фланцев у корпусов цилиндрических консервных банок при помощи спе­ циальных инструментов — отбортовочных патронов.

Станина 1 машины чугунная (рис. 169). На валу 2 укрепле­ ны два барабана 3 и 4 с шестью цилиндрическими гнездами каждый, в которые вставлены ползуны 5. На одном конце каж­ дого ползуна укреплены патроны 6, а на другом — ролики 7, движущиеся в пазах неподвижных кулачков 8. Поступающие по желобу 9 корпуса 10 попадают в вырезы звездочек 11. При вра­ щении вала 2 корпус банки, находящийся в вырезе звездочки 11,

сдвух сторон сжимается патронами 6, которые входят в корпус

иотгибают фланцы в соответствии с профилем патронов. После поворота барабанов 3 и 4 на некоторый угол патроны расходят­

ся под действием кулачков 8, обработанный корпус попадает в наклонный желоб 12 и скатывается вниз.

Рабочий вал 2 и барабаны с патронами приводятся в дви­ жение от электродвигателя 13 через клиноременную передачу и цилиндрические зубчатые колеса. Электродвигатель укреплен на шарнирной плите, которая позволяет регулировать натяже­ ние клиноременной передачи. Маховик 14 служит для прокручи­ вания машины вручную.

Настройка машины на изготовление корпусов другого диа­ метра производится в такой последовательности: заменяют звездочки И , ставят патроны соответствующего размера. При настройке машины на другую высоту корпуса без изменения его диаметра регулируют сечение желобов 9 и 12 на соответствую­ щие размеры корпуса и регулируют положение правого бараба­ на 3 на валу 2 по отношению к левому барабану 4. Регулировка осуществляется вращением установочной муфты 15 посредст­ вом гайки 16.

Производительность машины «Нагема» до 300 корпусов в 1 мин., диаметр обрабатываемых корпусов 50—113 мм, высота корпусов 40—130 мм, мощность приводного электродвигателя 1,1 кВт, габаритные размеры 1500X700X1425 мм, масса около

1000 кг.

283


to

00

Патрон

Патроны

 

-ЯН

J

тмштЬ/кШШ тМиШ тМш/т/т/ттШШ штштмт/шШиж//'Ш ш/тшш>тт

Рис. 169. Отбортовочный автомат:

а —«отбортовочный патрон для банки диаметром 99 мм; б — общий вид автомата, в — схема отгиба фланцев.

Отбортовочная машина Симферопольского завода им. Куй­ бышева по принципу действия и основным конструктивным при­ знакам не отличается от машины «Нагема». Особенностью ее является использование встроенного в приводной шкив плане­ тарного зубчатого редуктора и специального маховичка вместо гайки 16, облегчающего регулировку машины по высоте кор­ пусов.

Принцип действия автомата «Тойо Сейкан» также не отлича­ ется от принципа действия машины «Нагема». Однако конструк­

ция их различна, кроме того, производительность автомата зна­ чительно выше.

Машина «Тойо Сейкан» представляет собой ротационный ав­ томат непрерывного действия с горизонтальным расположением корпусов во время обработки. Непрерывно вращающийся ротор состоит из двух барабанов 1 и 2 (рис. 170), закрепленных на валу 3. В каждом барабане имеется по шесть ползунов 4, на конце каждого из которых укреплен отбортовочный патрон 5. На противоположных концах ползунов имеется по два ролика 6 и 7. Первый из них обкатывается по пространственному пазово­ му кулачку 8, сообщая ползуну поступательное движение. Для преодоления значительного сопротивления корпуса при отбор­ товке и уменьшения износа кулачка 8 используется дополни­ тельный кулачковый выступ, воздействующий на ролик 7.

Кроме того, на барабанах закреплены и вращаются вместе с ними две звезды 9, в вырезах которых помещаются корпуса. Вал 3 приводится во вращение от электродвигателя 10 через

285


клиноременную передачу 11, коническую 12 и цилиндрическую 13 зубчатые передачи. На валу клиноременного шкива 11 имеется

фрикционная

муфта 14, действующая с помощью пружины

и включаемая

рукояткой 15.

Корпуса подаются в машину по вертикальному желобу 16, попадают в вырезы звезд 9, вращающихся вместе с ротором. Патроны 5 попарно сближаются и производят отбортовку кор­ пусов. После этого патроны расходятся и корпуса снимаются со звезды планкой 17. Отбортованные корпуса направляются транспортными устройствами к закаточной машине.

Максимальная производительность машины 550 корпусов

в1 мин, диаметр отбортовываемых корпусов может изменяться

впределах 54—103 мм, высота — 37—127 мм; мощность электро­ двигателя 0,8 кВт; габаритные размеры 1840X1150X1570 мм; масса 1000 кг.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ ОТБОРТОВКИ И МОЩНОСТИ ПРИВОДА ОТБОРТОВОЧНОЙ МАШИНЫ

Профиль отбортовки (отгиба фланцев) корпуса (см. рис. 12) определяется формой рабочей части отбортовочных патронов (см. рис. 169). Корпус перед отбортовкой имеет по всей высоте внутренний диаметр d. При попадании корпуса на начало ра­ бочей части патронов внутренний диаметр его с двух торцовых сторон увеличивается на 0,1—0,2 мм. Затем, надвигаясь на гал­ тели патронов с радиусом 2 мм, кромка корпуса превращается во фланец с наружным диаметром D3= = d+ (5,6-у6) мм.

Высота корпуса при отбортовке уменьшается на 3,0—3,5 мм, но рабочий ход каждого патрона несколько больше и равен пу­ ти кромки корпуса относительно патрона:

М =

АЛ + Д/2>

где

АЛ— участок, расположенный на дуге с радиусом R = 2 мм;

Д/2— верхний прямой участок отбортовки; Д/2« 1 мм.

Поэтому Д /» 4 мм.

В процессе деформации корпуса возникают напряжения: осе­ вого сжатия корпуса, растягивающие по окружности фланца и изгибающие. К этому следует добавить влияние припоя, соеди­ няющего углошвы корпуса внахлестку.

На рис. 171 представлены экспериментальные графики из­ менения усилий отбортовки в зависимости от толщины жести для корпусов с внутренним диаметром d = 72,8 мм во время сум­ марного рабочего хода патронов 2Д1=8 мм. До перемещения патронов 2А1— 5 мм, усилия нарастают довольно плавно, при­ ближаясь к максимальным. Дальнейший процесс деформации

286