Файл: Ярмолинский, Д. А. Элементы конструкций автоматов линий розлива вин монография.pdf

Вход определенного количества бутылок в автомат начи­ нается после того, как копир 5 отклонит рычаг 10 и через шар­ нирно-тяговую систему выведет собачку 11 из зацепления с храповым колесом, жестко закрепленным на звездочке-отсека-

теле 8.

Когда собачка 11 разблокирует храповик, то под действием напора бутылок эта звездочка сделает один полный оборот и пропустит определенную партию бутылок. При этом передняя бутылка упрется в стрелку 13 и будет перемещать ее в направ­ ляющих 30 до тех пор, пока не достигнет заднего ограничителя 31, установленного с таким расчетом, чтобы бутылки могли сво­ бодно войти в диск автомата. После входа партии бутылок храповое колесо поворачивается и запирает звездочку 8, а шар­ нирно-тяговая система и рычаг 16 под действием пружины 27 занимает первоначальное положение.

Пропущенные бутылки располагаются в щели на ленте кон­ вейера между сталкивающими планками 12 и упираются в кон­ трольную стрелку 13. Затем каретка толкателем 9 сдвигает

167

бутылки на столик 14 диска 15. Происходит это следующим об­ разом. На валу 17, вращающемся от звездочки 6 через цепную передачу, сидит пазовый кулак 19. В его пазу скользит ролик 26, закрепленный на поперечнике качающихся рычагов 20. При вращении копира в определенный момент времени ролик от­ клоняется, и каретка толкателей совершает движение вперед, заталкивая бутылки в диск. Как только произошла загрузка

Через некоторое время ролик 26 отклонится вторично, но уже в противоположную сторону, и каретка толкателей, совер­ шив движение назад, выгрузит бутылки из автомата на ленту

конвейера.

В барабанных инспекционных автоматах механизм заталки­ вания, совершающий возвратно-поступательное движение, отсут­ ствует. Здесь набор партии бутылок производится в пазу бара­ бана-кассеты с помощью входной звездочки 3 (рис. 75).

У задней щеки 20 кассеты установлена запорная звездоч­ ка 19, удерживающая бутылки около паза. При повороте кассе­ ты бутылки переворачиваются донышком вверх и бракер про­ сматривает их перед световым экраном 21.

В это время очередная группа бутылок заполняет второй паз. Кассета поворачивается на 180°, бутылки, находящиеся внизу, подаются для просмотра, а просмотренные бутылки выводятся из автомата и устанавливаются на конвейер. Затем следующая

158

партия бутылок заполняет паз. Отбракованные бутылки сни­ маются с конвейера вручную на выходе из автомата.

Автомат приводится от нижней ветви цепи 5 конвейера, вращающей звездочку 8. Последняя передает движение через пару конических шестерен 6 и 7 промежуточному валу 22. На этом валу установлена муфта сцепления 11, которая удержи­ вается в рабочем положении пружиной 9, а при необходимости может быть выключена вилкой 10.

От промежуточного вала с помощью неполнозубой шестер­ ни 16 через цилиндрическое зубчатое колесо 15 вращение пере­ дается распределительному валу 23, который периодически пово­ рачивается на 180°.

Распределительный вал управляет работой входной и выход­ ной звездочек и приводит в действие кассеты. На распредели­ тельном валу закреплены: кулачок 1, связанный с рычагом 2 четырехзубой входной звездочки 3; кулачок 17, связанный с рычагом 18 пятизубой выходной звездочки 19, и цепная звез­ дочка 4 для поворота кассеты 20. При повороте распредели­ тельного вала кулачки воздействуют на соответствующие рычаги, освобождаются блокировочные диски механизмов впуска и вы­ пуска бутылок, и звездочки поворачиваются. В момент остановки вала кулачки блокируют звездочки.

Автомат имеет блокировку для отключения механизма по­ ворота кассеты в случае, если нет полного набора бутылок. Блокировочное устройство связано с неполнозубой шестерней и муфтой сцепления. Оно-состоит из собачки 13, ось которой закреплена в диске муфты 11, и храпового колеса 12, закреплен­ ного на одной ступице с неполнозубым зубчатым колесом 16. Когда собачка находится в сцеплении с храповым колесом, вращение промежуточного вала передается неполнозубой шесте­ рне. Как только собачка выводится из сцепления, неполно­ зубая шестерня отключается от привода.

При отсутствии на ленте транспортера необходимого количе­ ства бутылок (меньше четырех) звездочка 3 в момент разбло­ кировки с рычагом 2 делает неполный оборот и рычаг остается отклоненным. При этом рычаг 14, закрепленный на одной оси с рычагом 2, отклоняется и встает на пути движения собачки 13. Отжимая собачку, рычаг 14 выводит ее из сцепления с храпо­ вым колесом неполнозубой шестерни и отключает таким образом привод распределительного Еала. Это продолжается до тех пор, пока входная звездочка не пропустит в автомат четыре бутылки и, совершив при этом полный оборот, заблокируется рычагом 2.

Выходная звездочка пропускает бутылки из автомата, когда кулачок 17 приподнимает рычаг 18. Звездочка совершает Vs по­ ворота при вращении кассеты и Vs — при ее остановке, про­ пуская просмотренные бутылки. Совершив полный оборот, звез­ дочка вновь стопорится рычагом 18, упирающимся в фиксатор. Положение кулачков на распределительном валу регулируется

169

так, что при повороте барабана рычаги 2 и 13 стопорят звез­ дочки.

О блокировках, которые имеют описанные автоматы и меха­ низмы их загрузки, см. в гл. VII.

В конвейерном инспекционном автомате БАЗ (см. рис. 71) для переворачивания бутылок применен поштучный принцип за­ грузки и выгрузки бутылок. При этом загрузочно-выгрузочные турникетные узлы получают вращение от скоб кассет 10, при­ крепленных к непрерывно движущейся роликовой цепи 13

(рис. 76).

Бутылки, перемещающиеся по глазному конвейеру, загружа­ ются в кассеты автомата звездочкой 11. Во избежание попада­ ния бутылок на зуб загрузочной звездочки необходимо, чтобы перед автоматом было не менее трех-четырех бутылок.

Проверенные бутылки попадают на выгрузочную звез­ дочку 12, расположенную на пути движения цепи с бутылконосителями. В тот момент, когда кассета с бутылкой становится напротив ближнего к ней зуба выгрузочной звездочки, скоба предыдущей кассеты нажимает на перпендикулярно располо­ женный к конвейеру передний зуб звездочки, и происходит вы-

Рис. 76. Кинематическая схема автомата БАЗ:

170

талкивание бутылки, из кассеты (направление выталкивания указано стрелкой).

Привод автомата расположен в нижней его части — в ста­ нине (на рис. 76 он условно поднят).

Механизмы поворота бутылок. Чтобы визуально обнаружить в жидкости посторонние включения, необходимо заставить вклю­ чения перемещаться. Это достигается быстрым переворачива­ нием бутылок с вином на 180° перед световым экраном. При этом включения, имеющие меньшую плотность, чем вино, всплы­ вают, а более тяжелые опускаются.

Переворачивание бутылок вверх дном с последующим выстоемих на время просмотра и возвращение в исходное положе­ ние могут выполняться различными механизмами, используе­ мыми в инспекционных автоматах. При этом бутылки должны быть заключены в специальные кассеты, конструкции которых различны.

В дисковых автоматах (см. рис. 74) партия бутылок, задви­ нутая в кассету-диск 15, периодически поворачивается с по­ мощью цевочной звездочки 21 и цевочного диска 18. Во время поворота кассеты бутылки плотно прижаты одна к другой пру­ жинными зажимами 24. Неподвижный диск 25, который нахо­ дится перед подвижным диском 15, и перила 23 предохраняют бутылки от выпадения. Цевочный диск 18 получает вращение через цепную передачу от звездочки 6, которая приводится в действие с помощью предохранительной муфты 7, сидящей на распределительном валу 4. Последний получает движение от электродвигателя 1 через червячный редуктор 2 и цепную передачу 3.

Механизм поворота бутылок в барабанных инспекционных автоматах описан выше (см. рис. 69 и 75).

В дисковых и барабанных инспекционных автоматах меха­ низмы поворота кассеты устроены таким образом, что при пово­ роте бутылок вверх дном и установке их для просмотра перед световым экраном очередная партия бутылок становится напро­ тив второго окна. Кассета поворачивается на 180°, бутылки, находящиеся внизу, подаются для просмотра, а просмотренные бутылки выводятся из автомата и устанавливаются на кон­ вейер.

Отбракованные бутылки снимаются с конвейера вручную на выходе из автомата.

В конвейерном инспекционном автомате БАЗ (см. рис. 71) просмотр содержимого бутылок в положении вверх дном произ­ водится в процессе непрерывного движения бутылоносителей перед световым экраном.

Бутылоноситель изготовляется из полосы, выгнутой опреде­ ленным образом, и собтоит как бы из двух скоб. Одна из скоб поддерживает бутылку за донышко во время поворота ее на 180°. В верхней части к скобам прикреплены резиновые подуш­

171

ки, на которые бутылка опирается плечиками, находясь в пере­ вернутом положении.

Бутылоносители (см. рис. 76) прикреплены к втулочно-роли­ ковой цепи, которая приводится в движение от электродвига­ теля 7 через червячный редуктор 6 звездочками 4 и 2. На редук­ торе имеется предохранительная кулачковая муфта 3, срабаты­ вающая при перегрузках механизмов автомата.

Во всех описанных автоматах с прерывистым (периодиче­ ским) движением рабочих органов для создания определенного характера и закона движения используются цевочные (звездча­ тые) и кулачковые (с плоскими и пространственными кулачка­ ми) механизмы.

Кратко рассмотрим методику их расчета.

Звездчатые механизмы (детали 18 и 21 на рис. 74) относятся к механизмам с периодическим движением ведомого звена при постоянном передаточном числе в большей части движения. Схе­ ма одного из звездчатых механизмов представлена на рис. 77, а. Ведущее звено 1 вращается с постоянной угловой скоростью <вь сообщая движение ведомому звену 2 лишь в период зацепления цевок с зубьями ведомого звена-—звездочки. После выхода из зацепления последней цевки движение ведомого звена прекра­ щается. При этом положение его фиксируется цилиндрической поверхностью ведущего звена, скользящей по вогнутой поверх­ ности башмака ведомого звена.

Механизм обеспечивает равные периоды движения и покоя, причем в данном случае за один оборот ведущего звена ведомое звено поворачивается на 90°. Каждый период движения ведомого

Рис. 77. Схема звездчатого механизма (а) и построение теоретического профиля зуба звездочки (б)

172

звена начинается при вхождении первой цевки в первый паз звездочки, который профилируется так, чтобы обеспечить посте­ пенное увеличение угловой скорости звездочки от значений а' = 0

до а '= (oi— . При зацеплении второй, третьей и четвертой цевок

Гл

с соответствующими профилями зубьев звездочки передаточное число остается постоянным. При выходе же пятой цевки из по­ следнего паза звездочки угловая скорость последней умень­ шается до нуля, после чего следует период остановки. Постоян­ ство передаточного числа в основной период движения обеспе­ чивается профилированием зубьев звездочки по кривым, эквидистантным эпициклоиде.

Рассмотрим проектирование нормальных профилей зубьев звездочки. Если начальную окружность а цевочного колеса пе­ рекатывать без скольжения по начальной окружности б звез­ дочки (рис. 77,6), то любая точка (например, точка А) окруж­ ности а на плоскости, жестко связанной с окружностью б, опи­ шет эпициклоиду, построить которую можно следующим об­ разом.

Выберем на относительной траектории центра Oi ряд поло­ жений этой точки 1", 2", 3", 4", 5", 6" и т. д.; из этих точек, как из центров, проведем окружности радиусом гь на которых будут расположены последовательные положения точки А. Отметим на окружности б точки 1 ,2 ,3 и т. д. касания с окружностью а. Так как начальные окружности перекатываются без скольжения, то точки касания 1', 2'-, 3' и т. д. на окружности а соответствуют равным дугам на окружности б, т. е. О—V = 0—1\ Г —2'= 1—2;

2 '—3' = 2—3 и т . д.

Положение точки Л3 на эпициклоиде определится пересече­ нием окружности радиуса /у из точки 3" с дугой радиуса 0—3' из точки 3, причем точка 3' и Л3 будут расположены на одина­ ковом расстоянии от центра 0 2. Аналогично находят остальные точки этой и симметричной с ней ветви эпициклоиды. Профиль зуба звездочки определяют как огибающую окружностей ра­ диуса цевки, проведенных из точек эпициклоиды.

Так как точка касания начальных окружностей а и б есть мгновенный центр скоростей в относительном движении этих окружностей, то она является и полюсом зацепления. Центр кривизны эпициклоиды всегда расположен на окружности б.

Пазы для первой и последней цевок могут быть выполнены различного профиля в зависимости от требований к плавности зацепления. Если профиль зуба, с которым встречается первая цевка, выполнить по такой же кривой, как и следующие зубья, то постоянство передаточного числа обеспечивается во все время движения звездочки; однако при этом в начальное мгновение происходит «жесткий» удар.

На рис. 78 штриховыми линиями показаны графики угловых перемещений а и угловых скоростей а' звездочки в функции ф

173