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

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

= 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

 

 

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