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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 144

Скачиваний: 2

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

 

На рис. 184 сравниваются усилия закатывания Ру, полученные

экспериментально в институте ВНИЭКИпродмаш (графики

/,

1, и I,

2,

показанные пунктиром)

с близкими к ним расчетными

графиками II, 1 и II, 2,

полученными

по формулам

(VII—12),

и (VII—13). Данные А. И. Савченко (графики 111,1

 

и III, 2),

а также Л. М. Лошкина и

Г.Ю. Бершадского(прямые /V, 1

и

VI, 2)

 

значительно

отличаются

отэкспериментальных,

ввиду

 

чего

пользоваться эти­

 

 

по

 

 

 

 

 

 

ми

расчетными

дан-

 

 

 

 

 

 

 

 

ными

 

не

рекоменду­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ется.

 

 

 

приведенных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

данных

 

и

графиков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

следует, что оптималь­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ное число обкатов бан­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ки

роликами

1-й и 2-й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

операции от 4 до 6:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при меньшем числе об­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

катов

возрастают

на­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грузки, а при боль­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шем— нагрузки

почти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

постоянны, но беспо­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лезно

 

возрастают

ско­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рости

 

вращения

зака­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точных шпинделей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опыты

 

показали,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

что

вертикальную

Pz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

тангенциальную

Рх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

составляющие усилий

Рис. 184. Усилия закатывания для жести тол­

закатывания

целесооб­

щиной 0,24—0,25 мм и банок диаметром 72,8 мм.

разно

 

 

рассчитывать

/ — экспериментальные

данные

ВНИЭКИпродмаша,

как

 

находящиеся

в

/ / — предлагаемые

расчетные формулы,

/ / / — данные

 

А. И. Савченко,

IV — данные

Л.

М.

Дошкина

и

прямо

пропорциональ­

Г.

Ю. Бершадского.

Индексы

1 и

2

соответствуют

ной зависимости от ос­

1-й и 2-й операциям закатывания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

новного

усилия

зака­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тывания Ру с учетом следующих экспериментальных

коэффи­

циентов:

Вертикальная составляющая Рг, определяющая необходи­

 

1.

 

 

мое усилие прижима банки при закатывании:

 

 

 

 

 

а)

для 1-й операции

 

 

 

 

 

 

 

(VII— 15)

 

 

 

\Гу\

0,15 Ру ij

 

 

 

 

 

 

 

 

Рг1=А<Р.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) для 2-й операции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р z2

1=3 А ^ Р у 2

0,2 Р у 2'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(VII— 16)

2. Тангенциальная составляющая Рх, определяющая с уче­ том числа одновременно работающих закаточных роликов кру­ тящий момент на закаточном шпинделе:

309

а)

для 1-й операции

 

Рх\ =

BiPyl = 0,05 Ру\\

(VII—18)

б) для 2-й операции

 

Рха =

В2Ру2 = 0,1 Ру2.

(VII—19)

Приведенные выше расчетные формулы не учитывали нали­ чия местного утолщения закаточного шва в месте его совпаде­ ния с продольным швом сборной банки.

Для сборных банок при проходе закаточным роликом углошва усилия закатывания значительно возрастают, что необхо­ димо учитывать при расчете на прочность деталей закаточных машин. Расшифровка осциллограмм, полученных при тензомет­ рических измерениях усилий закатывания, показала, что основ­ ное усилие закатывания Ру возрастало на углошвах следующим образом (при отсутствии пружинящих элементов между зака­ точным роликом и подающим механизмом):

а) для 1-й операции

Pyi ~ 1.7 Pyl ,

(VII—20)

б) для 2-й операции

 

РУ2 « 2Ру2 .

(VII—21)

Соотношения между Ру, Рх и Pz сохраняются примерно та­

кими, как было указано выше.

(в кВт) для привода одного за­

Мощность электродвигателя

каточного шпинделя, снабженного одним закаточным роликом,

N =

Pxv

 

(VII—22)

1000 т| '

 

где

Рх — окружное усилие закатывания, Н;

 

 

v — окружная скорость по месту контакта ролика с банкой, м/с;

 

т) — к. п. д. кинематической цепи

от электродвигателя

до закаточного

 

ролика; T)=0,2-f-0,5.

 

 

 

Окружная скорость v (в м/с)

выражается следующей фор­

мулой:

 

 

 

nDn

 

 

 

60000" ’

 

 

где

D — средний наружный диаметр шва закатываемой банки, мм;

 

п—частота вращения планшайбы с закаточными роликами относительно

 

банки (или банки относительно роликов), об/мин.

 

 

Для одношпиндельных автоматов и полуавтоматов, у кото­

рых закатывание 1-й и 2-й операции выполняется

последова­

тельно, мощность электродвигателя определяется по 2-й опера­ ции закатывания следующим образом:

ЛГ=

я С

 

3-.107 т] PXi РцП2>

(VII—23)

310

где

<2— число закаточных роликов 2 -й операции, работающих одновре­

 

менно;

 

R 2— радиус банки по шву, мм;

 

РХ2— окружное усилие закатывания 2-й операции, Н.

Для двухшпиндельных и многошпиндельных закаточных ав­ томатов характерно, что одновременно подвергаются закатыва­ нию 1-й и 2-й операций 1—2 банки. Поэтому в данном случае формула для расчета мощности приводного электродвигателя имеет следующий вид:

N = з .щ 7 ц ^a v i l Pxi Rl щ + ° 2г’2 Pjc2 R 2 "2* ’

(VII—24)

где aj и a2— число одновременно закатываемых банок

1-й и 2-й операций.

Мощность электродвигателей для привода закаточных ма­ шин можно приближенно определить по эмпирической формуле

pQDs2

(VII—25)

1,36 т] ’

где р — эмпирический коэффициент; для цилиндрических банок р = 0 ,001, для фигурных банок р = 0,0015;

Q — производительность закаточной машины (число банок в минуту); D — диаметр банки, мм;

s — толщина жести, мм;

Г| — общий к. п. д. закаточной машины.

П р и м ер 1. Определить усилия, возникающие при за­ катывании жестяных консервных банок швом 1-й операции при следующих исходных данных:

внутренний диаметр банки d = 99 мм; толщина жести s =

= 0,28 мм; предел текучести жести от = 290

Н/мм2; число об­

катов банок роликами 1-й операции n0i= 6 ;

радиус закаточ­

ного ролика по дну рабочей канавки /4 = 2 0 мм.

 

По

табл.

14 находим наружный диаметр крышки Di —

= 109,5

мм и средний диаметр впадины крышки с?2= 98,8 мм.

 

Ширина поля крышки перед закатыванием:

.

Dx — d2

109,5 — 98,8

10,7

о„ =

---------- =

------------------ =

----- = 5 ,3 5 мм.

Ширину поля крышки после закатывания 1-й операции оп­ ределяем по табл. 18 (6 j = 2,55 мм).

Глубину внедрения закаточного ролика в шов за 1 обкат определяем по формуле (VII—8 ):

8о

5,35 — 2,55

not

= 0,47 мм.

6

Радиус банки по шву перед последним обкатом — по фор­ муле (VII—11):

tfi = - y + S i + с1 = 49,4 + 2,55 + 0,47 = 52,4 мм.

Стрелку сегмента дуги контакта определим по формуле

(VII—10):

 

с, =

2-^ jCj — с?

2 - 52,4 - 0,47 — 0 ,47 2

----------------------=

----------------------------- = 0,34 мм.

1

2 (/?! + / ! - c j

2 (52,4 + 2 0 - 0 ,4 7 ) ’

311

Половину хорды дуги контакта ролика со швом по фор­ муле (VII—9):

a = Y 2гх с\ — (с\)2 = ^ 2 • 2 0 • 0 ,3 4 — 0 ,342 = 3,68 мм.

Максимальные усилия закатывания 1-й операции по фор­ муле (VII—12):

3 —

3 —-

Pyi — mi V n0i а$2<?т =

5 ■Г 6 -3,7-0,282-290 = 760 Н.

Вертикальная составляющая:

Рг 1= 0,15-760 = 114 Н.

Тангенциальная составляющая:

Рх1 = 0,05-760 = 38 Н.

Усилия при переходе ролика через углошов:

р у1 = 1,7-760 = 1290 Н;

Р ',= 1,7-114= 194 Н;

Р'х1 = 1,7-38 =

65

Н.

П р и м ер

2.

При условиях примера 1 определить усилия,

возникающие при закатывании тех же банок швом 2 -й опе­

рации.

 

 

 

Глубина внедрения закаточного ролика в шов за один об­

кат при 62=1,55 мм (по табл. 18)

и «02 = 6 :

с.

— в2

2,55 — 1,55

мм.

пог

= 0,17

 

6

 

Радиус по шву перед последним обкатом:

= ~ + б2 + с2 = 4 9 ,4 + 1,55 + 0,17 = 51,12 мм.

Стрелка сегмента дуги контакта при г2= 2 0 мм:

2 -R2c.2 — cl 2-51,12-0,17 — 0,172

2 2(Р2 + г2— с2) 2(51,12 + 20 — 0,17)

Максимальные усилия закатывания 2-й операции по фор­ муле (VII—13):

= т 2 ^

• V 2 г 2с 2 — ( 4 ) 2 S °т = 3 -6 V ~ b X

X "У40-0,12 — 0,122Х 0,28-290 = 1160 Н.

Вертикальная составляющая:

Ргг = 0,2Ри2 = 0,2-1160 = 232 Н.

Тангенциальная составляющая:

Рх2 = 0,1 -1160= 116 н.

Усилия при переходе ролика через углошов:

Р^2= 2-1160 = 2320 Н;

Р*2 = 2-232 = 464 Н;

Рх2 = 2-116 = 232 Н.

312

П р и м е р 3. Определить мощность, необходимую для привода одношпиндельного закаточного полуавтомата при за­ катывании банок № 13 из жести толщиной 0,28 мм. Частота вращения планшайбы с закаточными роликами п= 345 об/мин. Число закаточных роликов 1-й и 2-й операций — по 2 шт. К. п. д. машины во время закатывания равен 0,4. Остальные ис­ ходные данные см. в примерах 1 и 2.

Мощность, развиваемую электродвигателем, рассчитываем

по формуле (VII—23):

 

 

З Т 12

3,14-2»116-51,1-345

 

N = 3-107 г| РХ2 п2

3 -107-0,4

= 1,08 кВт.

П р и м е р 4. Приближенно определить мощность элект­ родвигателя для привода одношпиндельного закаточного полу­ автомата при производительности Q = 30 банок в минуту, диа­ метр банки по шву D — 219 мм, толщина жести 0,35 мм, к. п. д.

машины равен 0,4.

Мощность электродвигателя определим по формуле (VII—25):

pQDs2

0,001•30-219-0,352

1,36т)

= 1,5 кВт.

1,36-0,4

П р и м е р

5. Определить мощность электродвигателя для

привода шестишпиндельного автомата при закатывании жестя­ ных банок с внутренним диаметром d ~ 99 мм, изготовленных

из жести толщиной 0,28 мм. На каждом шпинделе по два зака­ точных ролика 1-й и 2-й операций, частота вращения рычаж­

ков

с закаточными

роликами

относительно банок

П\ = п2 =

= 750 об/мин; одновременно закатываются швом 1-й операции

(ai)

одна банка и швом 2-й операции (аг) две банки; к. п. д.

автомата равен 0,5;

усилия закатывания — см. примеры 1

и 2.

 

Расчет выполняем по формуле (VII—24):

 

 

 

л

 

 

 

 

N — 3• 107г| (pi ii Рxf Pi щ -f- а2 i2 Рх2 Pt ni);

 

 

Pi =

52,4 мм;

= 51,1 мм;

Рх1 = 38Н; РЛГ2=116Н ;

 

 

3,14-2-750

 

 

 

 

N = —:------------- (1-38-52,4 + 2-116-51,1) = 4 , 2 кВт.

 

 

3 -107-0,5 v

 

'

 

 

 

3. ЗАКАТОЧНАЯ М АШ ИНА ДЛЯ ФИГУРНЫХ

 

И ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ БАНОК

 

 

Закаточная машина (рис. 185)

предназначена

для

укупорки

наполненных консервных банок фигурной или круглой формы посредством обкатки фланцев банки и крышки закаточными ро­ ликами 1-й и 2-й операций. Закатывание производится вращаю­ щейся закаточной головкой, банка неподвижна.

Машина имеет привод 2, закаточную головку 3, механизм для подачи банок под закаточную головку 4 и нижний патрон

с механизмом подъема 5. Станина 1 машины литая,

чугунная

и состоит из коробчатого основания и Г-образной стойки.

Индивидуальный электродвигатель установлен

на стойке

и прикреплен к поворотной плите 6, что позволяет регулировать

313

Смотрите также файлы