Число оборотов рычажков относительно банки за один обо рот карусели
Я р.о |
г1 |
I' я ц |
(VII—27) |
Яв |
г3 |
V Яв |
|
' |
|
где |
яр.о— частота вращения рычажков с закаточными |
роликами относитель |
|
|
но банки, об/мин. |
|
Число рабочих обкатов закаточных роликов относительно банки может быть получено с учетом относительного угла пово рота соответствующего кулачка закаточного шпинделя:
|
£i |
/2ц |
|
n«= l L |
J h L - i ) J b - |
(VII—28) |
|
|
|
|
|
|
|
|
z3 |
Пв |
180 |
zs |
\ пв |
/ 180 |
|
где |
п ' — число рабочих обкатов закаточных роликов |
1-й операции; |
|
|
я" — число рабочих обкатов закаточных роликов 2-й операции; |
|
o'! и а 2— углы поворота кулачков 1-й и 2-й операций, град. |
За один оборот карусели кулачки должны сделать ‘/г оборо та относительно планшайбы с закаточными роликами, так как для каждой операции имеются два симметрично расположенных закаточных ролика, поэтому
Як — Яр = /_£5_ _ _ Z j _ \ /_Яц
|
яв |
\ |
г4 |
г3 |
А |
= 0,5; |
|
|
г2 |
яв |
|
|
2i |
|
0 ,5 я в |
|
|
|
(VII—29) |
24 |
2з |
/2ц |
/2В |
|
|
|
|
|
|
|
|
да |
П р и ме р . |
Для однобашенной закаточной машины заво |
|
им. Куйбышева — z t= 96, z3 = 30, z2 = |
99, |
z4 = 30, яц = 300 |
|
и яв = |
50 об/мин, |
производительность Q = |
300 |
банок в минуту, |
|
а 1= |
76°; а2—23°. Определить число обкатов банки закаточны |
|
ми роликами. |
|
|
|
|
|
|
Указанные условия удовлетворяют уравнению (VII—29), |
|
так как после подстановки числовых данных оно превращается |
|
в тождество: |
|
|
|
|
|
99 |
|
_96_ _ |
0,5-50 |
|
* |
|
30 |
~ |
30 |
~ |
300 — 50 * |
|
|
|
|
По уравнениям (VII—28) можно рассчитать число обка |
|
тов банки каждым из закаточных роликов. |
|
|
|
|
Число обкатов роликом 1-й операции |
|
|
|
|
|
96 |
300 |
76 |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
6,75. |
|
|
|
|
|
50 |
180 |
|
|
|
|
Число обкатов роликом 2-й операции |
|
|
|
|
|
96 |
300 |
23 |
|
|
|
|
|
30 |
50 |
2,05. |
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
Для расчета ротационных автоматов, в том числе данной |
|
закаточной машины, применяются также следующие уравнения: |
|
Q = пвМ; |
Л |
60М |
|
|
|
Q = |
|
|
|
|
Т к
60
(VII—30)
где Q — производительность, банок в минуту; ив — частота вращения карусели, об/мин;
М— количество закаточных головок на карусели;
Тк— продолжительность кинематического цикла, соответствующая одному обороту карусели (ротора), с.
Вданном случае
Кинематический расчет кулачкового механизма для подъема нижнего патрона. За один оборот карусели нижний патрон 16 (см. рис. 193) под действием неподвижного кулачка 17 соверша-
Рис. 200. Построение схемы кулачка нижних шпинде лей (а) и графики ускорения, скорости и перемещения
по времени нижних шпинделей (б).
ет следующие движения: подъем нижнего патрона вместе с кор пусом и донышком на протяжении 30° поворота карусели, выс той в верхнем положении 240°, опускание нижнего патрона 25°, выстой в нижнем положении 65°.
Профиль кулачка рассчитывают согласно закону движения толкателя, в данном случае шпинделя нижнего патрона. По скольку закон движения не задан, для быстроходных автоматов расчет проводят, исходя из минимальных ускорений толкателя во время движения. Этому соответствует при подъеме нижнего
22 В. М. Чупахин, И. Т. Леонов |
337 |
патрона в первую половину времени подъема постоянное ускоре ние + а , во вторую половину — постоянное замедление —а м/с2
(рис. 200 ).
Угол поворота карусели, на протяжении которого происхо дит подъем нижнего патрона, обозначим через фм. Тогда при симметричном законе движения толкателя для угла срм/2 , когда совершается подъем на sM/2 , при равноускоренном движении будут иметь место следующие исходные уравнения:
а = |
const; v = at; s = |
at2 |
t = |
ф |
(VII—31) |
----- ; |
------ , |
|
|
2 |
|
6 n |
|
гд е |
а— ускорение толкателя, |
м/с2; |
|
|
|
t —■время от начала подъема толкателя, с; |
|
|
v— скорость толкателя, м/с; |
|
|
|
s — величина подъема толкателя, м; |
соответствую |
|
ф — угол поворота |
карусели |
(распределительного вала), |
|
щий времени t, |
град; |
|
|
|
п— частота вращения карусели (распределительного вала), об/мин.
Производя подстановки и преобразования, получим для ин тервала 0- - ~ следующие расчетные уравнения.
Ускорение подъема нижнего патрона (в м/с2)
Ф м
где sM— полная величина подъема толкателя, м;
Ф м— угол поворота карусели при подъеме на sMj град.
Максимальная скорость подъема при угле поворота -^L
|
ом = |
12 |
м |
|
(VII—33) |
|
|
Ф |
графика s—t |
|
|
|
Уравнение для расчета ординат |
(рис. 200,6): |
|
SI = |
2 - г - |
ф 2 |
|
(VII—34) |
|
|
Ф м |
|
|
Фм |
|
г д е |
Sj — |
в ел и ч и н а п о д ъ е м а н и ж н е г о п а т р о н а |
в и н т е р в а л е о т |
|
0 д о -------, м; |
<р — у г о л п о в о р о т а к а р у с е л и п р и п о д ъ е м е н и ж н е г о п а т р о н а н а s i M, г р а д .
Кривая 0А графика s — t представляет собой параболу. По условиям симметричности закона движения, если повернуть ее вокруг точки А, то отрезок графика 0А совпадет с отрезком ВА. Отсюда для расчета ординат Sn графика s — ( в интервале от
до фм можно воспользоваться уравнением
stt — S.. |
Дм* |
(VII—35) |
Если |
ось абсцисс разделена на 12 равных |
частей, то для |
каждого деления можем написать: |
|
S n -— S м— S j; $ ю — 5м — S2у 5д = $ м — S3 И T. Д.
Для построения траектории центра ролика толкателя (см. рис. 20 0 , а) достаточно график s — t в соответствующем масшта бе перенести на развертку кулачка по углу фм. Рабочий про филь кулачка очертится дугами окружностей, проведенных ра диусами, равными радиусу ролика, из траектории центра ролика.
Указанный способ построения профиля может быть исполь зован для пространственных или дисковых кулачков, сообщаю щих толкателям прямолинейное или вращательное движение. В последнем случае вместо линейных величин a, v и s подстав ляют соответствующие угловые величины е, со и гр и несколько усложняется построение профиля кулачка.
П р и м е р . |
Частота |
вращения |
карусели |
п = 50 об/мин; |
угол поворота, при котором происходит подъем нижнего пат |
рона, фм= 30°; |
величина |
подъема |
нижнего |
патрона sM= |
= 0,022 м; наружный диаметр кулачка .0 = 562 мм. Построить |
профиль кулачка. |
нижнего |
патрона |
[см. уравнение |
Ускорение |
подъема |
(VII—32)] |
|
|
|
|
144-0,022-502 |
|
|
м/с2. |
|
а = -------- — --------- = 8,83 м/с2 <g = 9,81 |
|
То что ускорение подъема нижнего патрона меньше уско рения свободного падения, имеет существенное значение, так как, во-первых, при этом не требуется силового замыкания толкателя, а во-вторых, при закатывании наполненных банок не происходит расплескивания продукта.
Максимальная скорость подъема нижнего патрона [см. уравнение (VII—33)]
vu = |
12-0,022-50 |
= 0,44 м/с. |
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величина перемещения нижнего патрона (в мм) |
для интер |
|
|
вала 0—15° [см. уравнение (VII—34)] |
|
|
2-0,022 |
„ |
|
|
, |
2 |
|
Sj = — |
——----- ср |
= 49-10 |
°ф2 м = 0,049ф2 мм. |
|
|
|
Ои |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Делим |
интервал от 0 до 30° |
на 12 делений по 2,5°. Опре |
|
|
делим перемещения нижнего патрона в интервале 0—15°: |
s0 = |
0; |
Si = |
0,049-2,52 = |
0,31 мм; |
|
|
s2 = |
0,049-52 = |
1,22 мм; |
|
|
|
s3 = |
0,049-7,52 = |
2,76 |
мм; |
|
|
|
s4 = |
0,049-102 = |
4,90 |
мм; |
|
|
|
s5 = |
0,049-12,52 = |
7,66 мм; |
|
|
Sg = |
0,049-152 = |
11,0 |
мм. |
|
|
|
|
|
Определим перемещения нижнего патрона в |
интервале |
|
|
15—30° по уравнению (VII—35): |
|
|
s7 = |
sM— s5 |
= |
22,0 — 7,66 = 14,34 мм; |
|
|
Sg = |
22,0 — 4,9 = |
17,10 мм; |
|
|
S9 = |
22,0 — 2,76 = |
19,24 мм; |
|
|
Sio = |
22,0 — 1,22 = |
20,78 |
мм; |
|
|
Su = |
22,0 — 0,31 = |
21,69 |
мм; |
|
|
Si2 = |
2 2 , 0 мм. |
|
|
|
|
|
|
22! |
|
|
|
|
|
|
|
|
339 |
|
|
Длина развертки, соответствующая углу фм = 30о |
L |
|
3,14-562-30 |
Ф |
147 мм, |
|
360 |
Построение профиля кулачка показано на рис. 200, а
Цикловая диаграмма однобашенного закаточного автомата.
Подача и распределение корпусов производятся в машине с по стоянной скоростью, что обозначено в графе 1 (рис. 2 0 1 ) стрел ками, направленными в одну сторону.
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пп. |
Механизмы |
|
1 оборот карусели |
соотдетстдует 360“или |
1,2 с |
|
|
|
7 |
Распределения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
норпусоб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г |
Подачи донышек |
Ж |
3, |
30° Ж |
1ж |
30“ 30° |
30 J |
30° |
30° |
|
30" |
30“ |
|
Разгонной збезды 0 |
I |
|
liтиши |
|
Выстой Внизу |
—|д~Н |
3 |
tпередача донышек) |
10е обещ |
|
|
|
|
|
|
144“ |
|
|
ч |
Разгонной збезды |
|
I |
86 • |
|
|
iso" |
|
|
|
! ; . |
9Г |
''передача нораособ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 E |
___________________i |
t _____ |
|
5 |
Подъема нижнего |
|
|
Выстой бберху |
25° |
Выстой Внизу |
30*“ |
|
патрона |
|
|
|
176 |
|
F |
650 |
|
|
|
|
I |
|
I _ L |
|
|
11 D |
6 |
Занатыбания пер■ |
|
|
f 6° |
|
170“ |
|
|
|
Iff |
77“ |
бой операции |
|
|
77' |
|
|
|
|
7 |
Занатыбания бто■. |
|
|
/30“ |
|
15° |
|
|
130“ |
|
|
32“ * |
рой операции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
I |
|
|
|
|
* |
• |
8 |
Выталкибатвля |
|
|
|
180“ |
|
|
|
40° |
|
\о° |
60° |
|
|
|
|
20е 20“ |
У * |
|
|
|
|
|
|
|
f |
f |
|
|
|
11 |
1 |
|
9 |
Выбросной збезды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 201. Цикловая диаграмма однобашеиного закаточного автомата.
Донышки из магазина подаются кривошипно-шатунным ме ханизмом (графа* 2) шесть раз за один оборот карусели. При повороте карусели на 30° из точки 0 в точку А подается одно до нышко.
Механизмы разгонной звезды предназначены для передачи донышек (графа 3) и корпусов (графа 4). Поскольку таких ме ханизмов в разгонной звезде семь, их цикл совершается за П/в оборота карусели, т. е. этот цикл выходит на 60° за пределы цик лограммы машины. Донышко подхватывается рычажком раз гонной звезды в точке А. Вслед за тем рычажок начинает сни: жаться вместе с донышком, опускающимся по наклонным на правляющим. Снижение продолжается 144° поворота разгонной звезды, затем рычажок выстаивает внизу еще 144° и поднима ется вверх за следующим донышком 40°.
Через 86° поворота карусели, в точке В, гнездо разгонной звезды принимает корпус. При этом гнезда максимально сжаты, и после этого на протяжении 180° под действием эксцентрика они расходятся, раздвигая корпуса и находящиеся над ними доныш ки на нужный шаг.