Файл: Ярмолинский, Д. А. Элементы конструкций автоматов линий розлива вин монография.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 118
Скачиваний: 0
= 0,783 |
сек"-1, |
где # = 301 |
мм — радиус качания |
первой |
этикетки; |
v :, — ско |
||||
рость первой этикетки. |
|
тяги ит = т # , где |
#=216,5 |
мм — радиус кача |
||||||
Линейная |
скорость конца |
|||||||||
ния конца тяги; нт = 0,1695 |
м/с. |
скорости v' |
конца рычага |
механизма |
качания |
|||||
Переходим |
к определению |
|||||||||
(рис. 94, в). |
v '—Vr/cos у, |
где |
у=6Ч -21°— угол |
между направлением |
движе |
|||||
ния конца |
тяги и конца |
рычага. Изменение угла у на |
каждый |
градус по- |
||||||
ворота |
кулака |
составляет |
|
21 — |
6 |
|
|
|
|
|
примерно..... ■■■■=0,167 градус/градус. Значения |
||||||||||
v' определяют |
также в зоне присасывания |
этикеток (т. е. в пределах пово |
рота ‘кулака на 25—55°). По значениям скорости v' высчитывают скорости
ролика |
Vp vp — v’ |
Яз |
где #з=154 |
мм — радиус |
ролика; # 4 = 212 мм — |
радиус |
|
*4 |
|
|
|
конца рычага. |
|
|
механизма качания эти |
||
Используя полученные значения скорости ролика |
|||||
кетного |
магазина в |
области |
присоса |
этикетки, строят график скорости |
(рис. 95,6), причем скорости начала (0—25°) и конца (свыше 55°) рабочего хода механизма выбирают, соблюдая два условия: отсутствие резких перепа дов скоростей и непревышение перепада кулака более 22 мм. Начальный уча
сток графика строят по закону |
прямой линии, |
конечный — по |
закону |
гармо- |
|||
I |
18 / |
я \1 |
18 |
. |
18 ( |
я |
\ |
нического колебания: s = a 0 |^1—cos-y~( |
at — |
v— ao ^ co-sin |
^ |
^ |
j , |
ttaax — 0,128 м/с; при cof=55° и sin |
18 |
где ш=3,93 сек |
||
90°= 1 Hma x = Qo ~ |
со, |
|||
угловая скорость кулака; |
Утят 7 |
м/с2. |
|
|
а0 = ■ |
, ао = 0,0126 |
|
||
|
18т |
|
|
|
При подстановке в |
формулы |
значений a t получим |
значения скоростей |
для всех точек графика. А интегрирование этого графика даст значения пути
для всех точек через каждые |
5°, учитывая, что |
время поворота составляет |
|
и = т |
5° |
|
|
Zs=0,0222 с. |
|
|
|
На |
360° |
расчетов строят |
профиль кулаков механиз |
основании приведенных |
мов качания и поступательного движения магазина этикеток.
Этикетопереносчики. Механизмы для передачи этикеток от кассеты к бутылке являются одним из главных элементов конструкции этикетировочного автомата.
По способу переноса этикеток и в зависимости от харак тера движения рабочих органов этикетопереносчики делятся на рычажные (периодического действия) и барабанные (непре рывного действия). Рычажные механизмы бывают двух испол нений: с качающимся коромыслом и с прерывисто вращаю щимся диском. В барабанных этикетопереносчиках вызов эти кетки из магазина или с промежуточного передающего органа и удерживание этикетки до момента передачи ее па бутылку производятся с помощью вакуум-присосов или подпружинен
ных лапок.
Промежуточный передающий орган, представляющий со бой непрерывно вращающийся клеевой барабан или вакуум ный ролик, применяется в этикетировочных автоматах повы шенной производительности (более 10 000 бут/с). Он позволяет уменьшить динамические нагрузки, увеличивающиеся с возра
202
станием ускорения при движении магазина с этикетками для «встречи» с этикетопереносчиком.
Рычажные механизмы с качающимся коромыслом для переноса этикетки были применены в первых отечественных этикетировочных автоматах типа ЭТ-4. Принцип работы этикетопереносчика виден из рис. 85 и 91, б. Рычаг 4 механизма подачи и наклейки этикеток, получающий качательное движе ние в направлении, указанном стрелками, имеет выстой в крайних положениях. В крайнем левом положении головка 5 рычага останавливается между кассетой . с этикетками и штемпелюющим механизмом, в крайнем правом — в прорези стола карусели на пути перемещения бутылки. При движении рычага в направлении от стола карусели к магазину с этикет ками губки 6 головки рычага касаются намазного ролика 3 и смазываются клеем.
За время выстоя рычага между магазином с этикетками и
штемпелюющим механизмом |
кассета |
подводит пачку |
этикеток |
к смазанным клеем губкам |
рычага и оставляет на нем одну |
||
этикетку. Приняв этикетку, |
рычаг |
перемещается в |
другое |
крайнее положение; к этому |
времени одна из продвигаемых |
по столу бутылок подходит к головке рычага и на ходу сни мает с нее этикетку.
Рычажный принцип передачи этикетки используется и сей час. В этикетировочных автоматах средней производительности (до 6000 шт/ч) качающееся коромысло заменено диском (см. кинематическую схему автомата ЭМ на рис. 90), периодически поворачивающимся при помощи цевочного механизма.
Вэтикетировочных автоматах повышенной производи
тельности |
(от |
6000 до 24 000 шт/ч) применяются |
непрерывно |
вращающиеся барабанные этикетопереносчики. |
барабана |
||
На рис. |
96 |
показана конструкция вакуумного |
этикетировочного автомата ВЭМ. Барабанный этикетопереносчик имеет шесть резиновых сегментов 1 с вакуум-присосамн 2 , внутренняя полость которых посредством золотникового уст ройства при определенных углах поворота барабана периоди чески сообщается с вакууммом или с атмосферой. Золотнико
вое устройство имеет шесть золотников 3 и два |
распредели |
|||
тельных диска — подвижный |
4, установленный |
на |
барабане, и |
|
неподвижный 5. На поверхности золотников 3 |
в |
подвижном |
||
диске 4 выполнены каналы |
соответственно: кольцевые 6 и вер |
|||
тикальные 7, соединенные |
с |
вакуум-присосами |
шлангами 8 . |
Каналы 7 и внутренние полости вакуум-присосов сообщаются при смещении золотника к оси барабана и совмещении при этом каналов 6 и 7. В неподвижном диске 5 выполнен коль цевой канал 9, соединенный с вакуум-насосом.
В процессе движения этикетопереиосчика — при смещении золотника 3 в направлении к его оси и сообщении при этом между собой внутренней полости вакуум-присосов, канала 7 и
203
г А - А
канала 9 — в вакуум-присосах соответствующего сегмента соз дается разрежение. По окончании поворота барабана на угол 30° (рис. 97) золотник 3 неподвижным кулаком 10 смещается в направлении от оси барабана, вследствие чего внутренняя полость вакуум-присоса разобщается с каналом 7 и в ней соз дается вакуум. По окончании поворота барабана на угол 270° вакуум-присосы рассматриваемого сегмента сообщаются с атмосферой.
При передаче этикеток из этикетного магазина на непре рывно вращающийся барабан этикетный магазин, совершая сложное движение в интервале рабочего перемещения, при ближается к этикетопереносчику и роликом смещает золотник 3 в направлении к оси барабана. В вакуум-присосах 2 сегмен та при этом создается разрежение, и кромка этикетки, подве денной к барабану, присасывается к ним. В это время магазин и барабан движутся по концентрическим окружностям с одинаковыми скоростями. При дальнейшем движении бараба на и этикетного магазина в интервале холостого перемещения магазина этикетка выводится из него и остается на сегменте этикетопереносчика. Затем, после того как на этикетку во вре мя вращения барабана последовательно наносятся полоски
204
клея и дата, происходит точная встреча бутылки, перемещае мой шнеком по транспортеру, с этикеткой. Бутылка, входя в клиновой зазор, образуемый неподвижной опорной пластиной и барабаном, начинает поворачиваться. При этом этикетка, не удерживаемая вакуум-присосами, которые в этот момент сооб щены с атмосферой, накатывается на цилиндрическую часть бутылки.
В последние годы для передачи этикеток из магазина ста ли широко применять промежуточный рабочий орган в виде вакуумного ролика или барабана, поверхность которого не прерывно смазывается клеем. В этих случаях снятие этикетки производится как с помощью вакуума (благодаря разности разрежения на промежуточном органе и барабане-этикето- переносчике), так и механическим путем по принципу, • приме ненному в этикетировочном автомате Пронтоматик фирмы Кронес (ФРГ).
В этом автомате этикетопереносчик состоит из двух ме таллических дисков 1 (рис. 98), соединенных винтами 13 и же стко укрепленных на ступице 3. По окружности барабана рас-
положны четыре |
резиновых |
сегмента |
1 0 и четыре шарнирных |
||
подпружиненных рычага 8 |
с двумя лапками 2 |
на каждом. |
На |
||
ступице барабана |
скользяще посажен |
кулачок |
5, который, |
бу |
дучи жестко связанным с пластиной 1 2 , удерживается стой кой И в неподвижном состоянии. Барабан-этикетопереносчик постоянно вращается вместе с валом 3, в корпусе подшип ников 4.
Снятие этикеток с поверхности клеевого барабана и пере дача их на бутылку происходит следующим образом. При встрече зтикетопереносчика с клеевым барабаном, несущим этикетки, лапки 6 заходят в специальные прорези барабана и располагаются над кромкой задней стороны этикетки. Лапки раскрываются в тот момент,когда рычаг 8 встречается с непод вижным кулачком 5 и под действием выступающей части его отклоняется. Затем ролик рычага 8 сбегает с кулачка и при тянутые пружиной 9 лапки захлопываются, прижимая кромку этикетки к резиновой подушке 7, укрепленной в держателе 6 .
При |
дальнейшем |
вращении зтикетопереносчика |
лапки |
стяги |
||||||
вают |
этикетку с |
клеевого |
барабана |
и незакрепленная |
часть |
|||||
бумажного листа располагается под сегментом 1 0 . |
встре |
|||||||||
В следующий |
момент |
времени |
этикетопереносчик |
|||||||
чается |
с |
бутылкой, |
которая |
прижимается |
цилиндрической |
|||||
частью |
к |
резиновому |
сегменту, |
приклеивая к |
себе этикетку. |
При этом лапки, удерживающие этикетку на барабане, раз
жимаются под действием неподвижного кулачка. После этого цикл повторяется.
При расчете вакуумных барабанных этикетопереносчиков важно определить условия удерживания этикетки вакуумным присосом.
2Q5
Припасы
зтике то пе р е но счико в Вакуум ного барабана
Падаю щ ий ш не к
Механизм блокировки
„н е т б у т ы л к и
-н е т э т и к е т к и “
Механизм перем ещ ения
эти к е т н о го магазина
|
ю’ |
го |
|
|
та |
по |
120 |
ао |
Ti |
|
|
|
|
|
' i n |
гггт |
11 11п |
||
З ве зд о чк а |
|
|
|
|
П о в а р а m н а ■ : | |
||||
|
|
|
|
|
|
|
II |
И Гг г |
|
Б у т ы л к а |
|
|
|
|
|
|
Ж |
|
: |
|
|
300 |
|
|
|
\ \ \ \ - ' ; : i |
|||
|
60 |
180 |
1 № |
'seo'i |
П о ' |
m |
! j |
||
|
|
65,5 ’ пУт ь |
ролика |
кула ка при |
о т с у т с т в и и |
э т и к е т к и |
|||
|
|
|
|
111 ыА |
|
|
|
|
|
К у л а ч о к |
оиближение |
\ Удаление 1 |
|
|
|
|
|
Рас. 97. Циклограмма
На рис. 99 показано взаимодействие сил, действующих при захвате этикетки вакуумным присосом. Силу Nu, с которой присос удерживает этикетку, определяют из уравнения
Na = т—— (ра — Pi), |
(59) |
4
206
П уть нам азн'огАкю лика при о т с у т с т в и и ' э ти к е тк и ■ '.(механизм '^заблокирован^
. . |
. . , |
. 'S22’ |
. _______ __________ |
|
паоат а |
механизма) |
320 560 т о ш * |
||
Ц в |
480 |
520 |
5В0 S80 640 680 720 ТОО 800--- 84В_ |
|
автомата |
ВЭМ |
|
|
где m — число |
рабочих |
отверстий |
присоса; |
d — диаметр от |
|
верстия |
в см; |
ра — атмосферное давление в кгс/см2; р {— рас |
|||
четное |
давление внутри |
барабана |
(меньше |
атмосферного) |
|
в кгс/см2. |
|
|
|
например, коль- |
|
При |
наклонном положении этикетки (или, |
||||
|
|
|
|
|
207 |
Рис. 98. Промежуточный барабан для передачи этикеток
еретки) сила ее тяжести G раскладывается на составляю щую N, направленную перпендикулярно плоскости сегмента, и касательную составляющую Т:
N= Gcos а,
Т= Gsina.
Вбольшинстве случаев этикетка занимает вертикальное по ложение, т. е. сила ее тяжести направлена по касательной к плоскости присоса и тогда а=90°, N = 0 я T=G.
208
Рис. 99. Схема к определению условий удерживания этикетки на барабане
Условие удержания этикетки ва куумным присосом заключается в том, чтобы составляющие силы Nu были больше соответствующих со ставляющих отрывающей силы, т. е.
Na > N или Nu = ktN\ |
(6Э) |
Тп > Т или Тд = kzT, |
(61) |
где ki и k2 — коэффициенты запаса. Касательной составляющей Т от рывающей силы противодействует сила трения, удерживающая этикет
ку от сдвига и возникающая между сегментом и этикеткой под действием тормозящей силы. Последняя представляет собой разность Nu—N. Тогда сила, противодействующая касательному сдвигу, равна
Ta = f(Na- N ) , |
(62) |
где f — коэффициент трения между этикеткой и поверхностью
присоса.
В соответствии с выражениями (59), (60), (61) и (62) усло вие удержания этикетки может быть записано так:
1
ТП = f Nn - N
Т =
k-i k2
Откуда
fNа— r |
(Pa —Pi) |
R |
|
P a — P i |
4 T |
k2 |
|
fmnd2 |
1 |
||
|
При ki= k2 — k
4 T k2
P a — P i = -------------------- • fmnd2 k — 1
k2
Взяв первую производную выражения-— —и приравняв ее
нулю, получим, что наименьшее значение этого выражения будет при k = 2, т. е. надежное удержание этикетки обеспечи вается при k=2 и дальнейшее увеличение коэффициента за паса нецелесообразно.
209