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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 143

Скачиваний: 2

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

лом зубьев. Меньшая шестерня зацепляется с шестерней 2 по­ лого вала закаточной головки, на которой жестко закреплены кулачки первой 3 и второй 4 операций, вращающиеся с часто­ той 324 об/мин. Большая шестерня блока зацепляется с шестер­ ней планшайбы 5, делающей 345 об/мин.

На планшайбе шарнирно закреплены две пары двуплечих рычагов 6. Каждая пара диаметрально расположенных рычагов на одном плече несет закаточный ролик 7 одной из операций, а на другом — ролик 8, обкатывающийся по кулачкам закаточ­ ной головки. Рычаги прижимаются к кулачкам пружинами.

Банка, зажатая в неподвижных патронах, располагается по центру закаточной головки. При включении электродвигателя кулачки и планшайба вращаются в одну сторону, но с разными угловыми скоростями. Планшайба вращается относительно ку­ лачков, и закаточные ролики первой и второй операций, пооче­ редно прижимаясь к банке, формуют закаточный шов.

Максимальная производительность машины до 40 банок в минуту; размеры закатываемых банок: диаметр 50—320 мм, высота 20—320 мм; мощность электродвигателя 2,2 кВт; габа­ ритные размеры 1300X850X1730 мм; масса 730 кг.

Кинематический расчет закаточного полуавтомата. Цель дан­ ного расчета определить продолжительность цикла закатывания банки и число обкатов банки закаточными роликами.

Так как на планшайбе диаметрально попарно расположены ролики первой и второй операций, то одному циклу закатыва­ ния соответствует 1/2 оборота планшайбы относительно кулач­ ков и продолжительность цикла определяется следующим обра­ зом:

7 =

 

60

 

 

 

(VII—1)

0 ,5 --------- ,

 

 

 

 

 

«1 —и2

 

 

 

 

где

rtf

Т — продолжительность одного цикла закатывания, с;

 

 

и я2— частота

вращения планшайбы

и

кулачков, об/мин; щ =

 

 

= 345 об/мин, «2 = 324 об/мин.

закаточного

полуавто­

Максимальная производительность

мата (число банок в минуту):

 

 

 

 

60

= 2(гц- « г ).

 

 

 

(VII—2)

Q = y

 

 

 

Число обкатов банки роликами первой и второй

операций

одинаково и может быть определено по формуле

 

пб =

Ф

Пх

 

 

 

(VII—3)

 

180

п1 -

 

 

 

 

где

ср— угол поворота-

кулачка, соответствующий

закатыванию

банки роли­

 

 

ками первой или второй операций; ф»72°.

 

 

Частота относительного вращения отжимного ролика пр и закаточного ролика п3 может быть определена, по таким фор­ мулам

20 В. М. Чупахин, И. Т. Леонов

305


п

 

гк .

,

 

 

 

— («I — «2);

 

 

 

р —

 

 

 

 

 

тр

 

 

(VII—4)

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

п3 = — rii,

 

 

 

 

 

d3

 

 

 

где

гк— рабочий радиус кулачка, мм; гк = 60 мм;

 

 

/-р— радиус отжимного ролика, мм; гр = 25 мм;

 

 

D — средний наружный диаметр шва закатываемой банки, мм; для бан­

 

 

ки с внутренним диаметром 99 мм.

D =

104,2+

102

 

 

 

103,1 мм,

 

где

104,2 и 102 — диаметры

банки после первой и второй операций закатыва­

 

 

 

ния, мм;

закаточного

ролика, мм; для закаточного ролика

 

 

 

d3 — диаметр

 

 

 

второй операции + =

50 мм.

П р и м ер . Определить основные кинематические данные закаточной головки полуавтоматической машины Завода им. Куйбышева.

Продолжительность цикла закатывания банки определим по формуле (VII—1):

30

1,43с

345 — 324

Число обкатов банки каждым закаточным роликом по фор­ муле (VII—3):

72 345

6 , 66.

180 ’ 345 — 324

Определим частоту относительного вращения отжимного и закаточного роликов второй операции по формулам (VII—4):

для отжимного ролика

60 яр = — (345 — 324) = 50,4 об/мин;

25

для закаточного ролика

я3 =

103,1

 

 

345

= 712 об/мин.

 

 

 

50

 

 

 

Расчет

усилий

закатывания

и мощности

электродвигателя

для привода закаточных машин.

Деформация

жести при зака­

тывании первой операции заключается в последовательном от­ гибе вращающимся вокруг своей оси и относительно банки за­ каточным роликом в начале кромки донышка или крышки, а за­ тем и кромки корпуса (см. рис. 20). При этом возникают напря­ жения изгиба фланцев крышки и корпуса, а также силы трения вследствие поперечного перемещения жести по рабочей канав­ ке закаточного ролика и перемещения внутренней поверхности фланца крышки по фланцу корпуса.

При закатывании второй операции шов расплющивается соответственно форме рабочей канавки ролика и принимает

306


окончательную форму (см. рис. 21,6). При наличии тонкой уп­ лотняющей прокладки воздухонепроницаемость закаточного шва достигается его сжатием со значительным усилием, прила­ гаемым к закаточному ролику. В трех кольцевых сечениях же­ сти закаточного шва при этом возникают напряжения сжатия, которые с учетом упрочнения материала превышают предел его текучести. Однако, усилие закатывания второй операции не должно быть чрезмерно большим, так как это приводит к вы­ давливанию из шва уплотняющей прокладки, нарушению фор­ мы и структуры шва, которые могут ухудшить его прочность и плотность.

Усилие, возникающее в месте контакта закаточного ролика с поперечным швом банки, представляется в виде трех состав­ ляющих Рх, Ру и Рг, направленных по осям пространственной прямоугольной системы координат. Основная из этих составля­ ющих Ру параллельна линии центров банки и ролика.

На

основании экспериментальных

работ по определению

усилий

закатывания, проведенных

во

ВНИЭКИпродмаше

Л. М. Володиной и И. Т. Леоновым, общая

расчетная формула

для определения Ру имеет следующий вид:

 

Ру = k3pyl,

 

(VII—5)

где k3 — опытный коэффициент, зависящий от числа обкатов банки роликами; руудельная нагрузка при закатывании на 1 мм контактной дуги зака­

точного ролика и шва банки, Н/мм; I — длина контактной дуги, мм.

Конкретное содержание формулы (VII—5) отличается при закатывании 1-й или 2-й операции соответственно разным усло­ виям деформации жести.

При выполнении 1-й операции закатывания

з,—

* 3 1 = У По1 > (VII—6)

где Hoi — число обкатов банки роликами 1-й операции.

Pyx

= mis2 ат ,

(VII—7)

где

гпх —• опытный коэффициент,

учитывающий отношение плеч изгибающих

моментов внутри шва, упрочнение жести в местах изгиба, наличие пластической деформации и другие факторы; Ш\ « 5;

s— толщина жести, мм;

<тх— предел текучести жести, Н/мм2; в условиях выполнявшихся опытов ат =290 Н/мм2.

Длина дуги I контакта закаточного ролика и банки опреде­ ляется следующим образом.

Прежде всего необходимо найти среднюю глубину внедре­ ния закаточного ролика в закаточный шов за один обкат банки роликом:

(VII—8)

20*

307


где б0 и 6i — ширина поля крышки перед закатыванием и после него;

Dj — d.i

бо

2

 

 

 

где Дц— наружный диаметр крышки, мм;

 

 

d2— средний диаметр впадины крышки, мм.

 

 

Значения D\ и d 2 см. в табл. 14, 6; табл.

18.

 

Ввиду того что центральный угол дуги

контакта невелик,

с достаточной точностью дугу можно заменить половиной соот­ ветствующей хорды:

I «

а = | /

2 /-J cj — (с| ) 2 ,

(VII—9)

где Г\ ■— радиус закаточного ролика по дну рабочей канавки,

мм;

 

2Rj Cj — <?х

(VII—10)

°l =

2{Ri ^ r i - c 1)

 

где

— радиус банки по шву перед последним обкатом, мм;

 

Ri — ~ f +

-f- Cf.

(VII—11)

Таким образом, для расчета максимального усилия (в Н) закатывания 1-й операции формулу (VII—5) можно преобразо­ вать следующим образом:

p y l = m i V \ l V 2 r i c 'i - { c i f s 2 ffT- (VII— 12)

Максимальное усилие (в Н) закатывания 2-й операции опре­ деляется по аналогичной формуле:

Ру 2 ^ т2

2г2^2— { ^ 2 S(7t>

(VII—13)

где

Щ — опытный коэффициент, не имеющий размерности;

 

 

т2 — 3« '« 3 ,6 , так как одновременно сжатию подвергаются три толщи­

 

ны жести;

 

 

т '— коэффициент упрочнения жести; т ' « 1,2 ;

 

 

«02— число обкатов банки закаточными роликами второй операции;

 

г2— радиус закаточного ролика второй операции;

 

С2

2R2 с2— с2

 

(VII—14)

2 (R2 + г2— с2)

 

где R2— радиус банки по шву перед последним обкатом закаточным роликом

 

2-й операции, мм;

 

Я2 =

+ б2 + с2;

 

где б 2 — толщина

закаточного шва после закатывания второй операции (см.

 

табл. 18), мм;

 

 

с2 — средняя

глубина внедрения закаточного ролика второй операции в

 

шов за.один обкат, мм;

 

с2 =

6j — б2

 

 

 

п02

 

 

308