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: 72
Скачиваний: 0
Расход мощности в кВт на преодоление трения ролика
д ; ______FfrunnKrK |
|
1000.30.1000-Гр ’ |
|
где f — коэффициент трения (f = 0,8 |
при трении стали по |
бронзе); гп, гк и гр — радиусы пальца, |
кулака и ролика в мм. |
Таким образом, общая мощность, необходимая для приво |
|
да механизмов качения этикетных магазинов, |
|
— ^1 + ^ 2- |
|
Мощность, расходуемая на перемещение магазинов, вклю чает мощности, необходимые для привода механизмов кача ния рычага, перемещения плиты и кассеты. Расчет ведется по приведенной методике.
Мощность, необходимая для привода накатного транспор тера. На накатный транспортер бутылки поступают с шагом t.
При длине транспортера L на |
нем одновременно |
находится |
К = Ljt |
бутылок. |
|
При перемещении бутылок энергия расходуется |
на трение |
скольжения бутылки по резиновой подушке; скольжение бутыл ки по накатным ремням; преодоление различных сопротивлений. Затраты энергии на деформацию резины незначительны и по этому при расчете не учитываются.
1. Скольжение бутылки по резиновой подушке происходит’ при увеличении длины опорной плоскости подушки на величи ну 1 = 1асЪ— 1аЪ (рис.- 100, а).
С усилием q бутылка вдавливается в подушку на половину
своего диаметра. |
бутыл |
Обычно <7=60—80 кгс в зависимости от емкости |
|
ки [30]. |
|
Увеличение длины опорной поверхности подушки |
при по |
гружении в нее бутылки |
|
где D — диаметр бутылки. Скорость скольжения
Рис. 100. Схемы к расчету мощности, затрачиваемой на преодоление сопро тивления движению бутылки по ре зиновой подушке (а), движению бу тылки по накатным ремням (б); в — движению накатного транспортера
214
где V\ — скорость движения центра бутылки. |
сил упругости |
||
Мощность на |
преодоление |
сопротивления |
|
подушки одной бутылкой в кВт |
|
|
|
где Р — усилие |
перемещения |
бутылки вдоль |
транспортера |
в кгс; |
|
|
|
|
Р - Ф |
|
|
здесь /=0,4 — коэффициент трения скольжения |
стекла по ре- |
||
зине. |
|
|
|
Окончательный расход мощности в кВт |
|
Л\ =
1000
2. Плотная резина накатных ремней деформируется под давлением бутылки на глубину h (рис. 100, б).
Увеличение длины опорной плоскости ремня
1 = 1асЬ-1аЬ = ~ |
~ , |
(65) |
где R — радиус цилиндрической части |
бутылки |
в мм; а — по |
ловина угла контакта в рад; |
|
|
R — h |
|
|
cos а = -------- . |
|
|
R |
|
|
Подставляя значение а в формулу (65), определяем вели чину относительного перемещения I.
Скорость скольжения бутылки по ремням
v = vJ .
D
Мощность на преодоление сопротивления бутылок движению ремней в кВт
1000Pv К,
где К — коэффициент запаса.
3. Для расчета мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивлений поддерживающих, направляющих и ведущего роликов, а также потерь мощности на изгиб ремней разбиваем трассу накатного транспортера на участки (рис. 100, в). При нимаем натяжение в точке 1 равным Si. Тогда натяжение рем ней в точке 2
S 2 = S i -j- Wi _ 2 ,
215
где Wi- 2 — сопротивление на участке 1 —2; |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
<->1 |
|
|
|
|
|
|
|
здесь т — количество поддерживающих роликов |
(т = 6); |
|
|||||||||||
|
|
|
/ = fi + /2» |
|
|
|
|
|
|
||||
f1— коэффициент |
трения |
(для |
шарикоподшипников |
fi = |
|||||||||
= 0,05-^0,01); |
f2 — коэффициент |
трения |
для |
|
ленты |
f2= 0,05); |
|||||||
d — диаметр |
цапфы; |
D\ — диаметр |
ролика; |
р= 0,05— коэффи |
|||||||||
циент трения качения ролика. |
2 —3 складывается |
из потерь |
на |
||||||||||
Сопротивление на |
участке |
||||||||||||
изгиб ремней |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сб |
„„ |
d |
а, |
|
|
|
|
сВб2т0 |
|
|
||
|
R k |
■2f ------sin ■— ■ |
|
|
|
|
Rk |
|
|
|
|||
W-2 -3 |
|
D 2 |
2 |
|
S2+ |
|
|
|
|
|
|||
сб |
|
d |
a, |
|
|
- / ------ sin |
a, |
|
|||||
|
W |
- f ------sin — |
|
|
|
|
2~ |
|
|||||
|
|
D2 |
2 |
|
|
|
|
|
D* |
|
|||
где с — безразмерный |
коэффициент |
(для |
резиновых |
ремней |
|||||||||
с= 0,5); б — толщина |
ремней; |
R — радиус направляющего |
ро |
||||||||||
лика; k — показатель |
степени |
(для |
резиновых |
лент |
&=1,3); |
||||||||
f = 0,025 — коэффициент трения |
(для роликов |
с |
шарикопод |
||||||||||
шипниками f = 0,025); |
d — диаметр |
оси ролика; |
D2 — диаметр |
||||||||||
направляющего ролика; т0— допустимое |
напряжение |
(для |
ре |
||||||||||
зиновых ремней то = 8 кгс/см2); |
В — общая |
ширина |
ремней. |
||||||||||
Натяжение в точке 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
S3 = S2 + W2—3. |
|
|
|
|
|
|
||||
Сопротивление на участке 3—4 равно нулю, следовательно» |
|||||||||||||
|
|
|
*^4 = |
S3. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Окружное усилие на ведущем ролике |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Р = £ 4 |
= |
S x -ф W 4—1 , |
|
|
|
|
|
|
|||
где 5 4— натяжение в точке 4\ |
W4 - 1 |
— сопротивление на участ |
|||||||||||
ке 4—1\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сВб2т0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
^4-1 = |
|
|
Rk |
d |
п |
|
|
|
|
|
||
|
сб |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
1■ |
Rk |
- f ------sin — |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
D2 |
2 |
|
|
|
|
|
||
Мощность, |
необходимая |
для преодоления |
сопротивлений |
||||||||||
при движении накатного транспортера, в кВт |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
лг |
|
|
Р® |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N3 |
—------ » |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
216
где v — окружная скорость ведущего ролика в м/с;
V = -------=— ,
60-1000
где D2 — в мм.
Таким образом, общая мощность, необходимая для привода накатного транспортера
А ^ Л ^ + Л^ + ЛГз.
Мощность, необходимая для привода пластинчатого тран спортера. Расчет ведется на основании приведенной методики по схеме трассы транспортера:
где Р — окружное усилие на ведущей звездочке в кгс. Учитывая, что от транспортера приводится в движение
шнек, получим
МР=
Определение мощности, необходимой для привода клеевой ванны. Сила тяжести качающихся частей клеевого механизма составляет вместе с клеем G.
Определим момент инерции качающихся частей клеевого механизма. Рассмотрим клеевую ванну как параллелепипед ши риной а и длиной Ь.
Тогда
12g
Масса системы, приведенная к ролику,
Усилие на ролике F=ma\ здесь а — максимальное уско
рение.
Мощность, необходимая для привода кулачка, в кВт
дг' _ F rn n K
к30-1000-1000’
где г — плечо силы F относительно оси кулачка в мм; як — частота вращения кулачка в об/мин.
Потери мощности на трение в ролике в кВт
д г _ |
т / г нл я кг к |
р 1000-1000-30-Гр ’
217
где / — коэффициент |
трения |
(/=0,08 |
при |
трении бронзы по |
стали); гп — радиус |
пальца |
ролика в |
мм; |
гк— минимальный |
радиус кулачка в мм; гр — радиус ролика в мм.
Мощность в кВт, затрачиваемая на вращение клеевого и намазного роликов, зависит от консистенции клея:
дг |
_ |
.F-г^ппр |
р’к |
30-1000-1000 ’ |
|
где Fi — сопротивление |
клея; г\ — радиус клеевого ролика |
в мм; Пр — частота вращения ролика в об/мин.
Полная мощность, затрачиваемая клеевым механизмом,
N K= N K~ F N p - { - N p K.
Определение расхода мощности на вращение вакуумного барабана. При вращении вакуумного барабана мощность рас ходуется на преодоление трения в упорном шарикоподшипни ке, воспринимающем нагрузку всех вращающихся частей (мощность Ari); преодоление трения трубы о неподвижный диск золотникового устройства (мощность N2) ; преодоление трения подвижного диска о неподвижный (мощность N3) ;
N5 — N1 -f- JV2 -f- N 3;
|
|
|
1 432 000-1,36 |
’ |
|
|
|
||
здесь P — нагрузка на подшипники |
в |
кгс; |
/ = 0,01 — приведен |
||||||
ный |
коэффициент |
трения; |
п — частота вращения |
вала |
|||||
в об/мин; |
|
d3~ 4 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
пп |
|
|
(бб> |
||
|
|
|
d>-d02 ЗО-ЮООЛООО’ |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
где |
/ — коэффициент |
трения (/=0,097 |
при |
трении |
чугуна по |
||||
бронзе); d — наружный |
диаметр |
опорного |
кольца |
подшипни |
|||||
ка в мм; d0 — внутренний диаметр опорного кольца в мм. . |
|||||||||
По формуле (66) определяем и мощность ДА. |
При |
этом |
|||||||
do—внутренний диаметр |
золотника; |
|
d — наружный диаметр |
||||||
золотника. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С учетом к. п. д. подшипников скольжения составим уравне |
|||||||||
ние общей мощности, |
необходимой |
для |
привода |
вакуумного |
|||||
барабана, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
где 1]п= 0,95 — к. п.д. подшипника скольжения.
Общая мощность, затрачиваемая на привод этикетировоч
ного автомата, определяется по формуле |
(63) с учетом к. и. д. |
передач: 0,98 — к. п.д. цилиндрической |
зубчатой передачи; |
0,97 — к. п. д. цепной передачи; 0,97 — к. и. д. конической зубча той передачи.
Г л а в а VII
УНИФИЦИРОВАННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ОПЕРАЦИОННЫХ АВТОМАТОВ 1
Вконструкциях отдельных механизмов линейных и кару сельных автоматов пищевых производств используются одина ковые по принципу действия исполнительные органы, унифика ция которых позволит усовершенствовать операционные авто маты, создаст предпосылки для их серийного изготовления, улучшит условия эксплуатации и ремонта оборудования.
Внастоящей главе описаны типовые узлы ротационных автоматов, конструкции которых положены в основу унифици рованных механизмов. В основном рассмотрены наиболее отра ботанные механизмы разливочных автоматов. Частично анало гичные механизмы используются в других машинах (например,
подъемные столы — в укупорочном автомате ВУА-6, механиз мы для загрузки и выгрузки бутылок— в автомате для завора чивания бутылок в бумагу и т. п.).
Унифицированные механизмы, имеющие менее цшрокое распространение, описаны в соответствующих главах.
МЕХАНИЗМЫ ЗАГРУЗКИ И ВЫГРУЗКИ БУТЫЛОК
Принцип работы механизмов для загрузки и выгрузки бу тылок заключается в следующем.
Бутылки, двигаясь по магистральному транспортеру, посту пают к устройству, которое из общего потока пропускает по одной бутылке, расставляя их на расстоянии, равном шагу непрерывно вращающейся турникетной звездочки. Звездочка имеет вырезы, сделанные по наружному размеру цилиндриче ской части бутылки с таким расчетом, чтобы бутылка плотно помещалась в гнезде. Попав в вырез, бутылка фиксируется в нем с помощью криволинейной направляющей, которая застав ляет двигаться бутылку при повороте звездочки по заданной
1 Глава написана Ц. Р. Зайчиком.
219
криволинейной траектории. Таким образом, загрузочная звез дочка устанавливает бутылку точно по центру подъемного уст ройства, которое подводит ее к рабочему органу для выполне ния основной технологической операции.
По окончании ее бутылка опускается и попадает между вырезом выгрузочной звездочки и обратной стороной непод вижной направляющей. Зубья звездочки захватывают бутылку,, выводят ее из карусели и выставляют на магистральный тран спортер, скорость движения которого синхронизирована с вращением карусели.
Таким образом, в механизме загрузки и выгрузки бутылок можно выделить три основных элемента: устройство для раз деления бутылок или отсекатель; турникетные звездочки; не подвижная направляющая.
Отсекатели бутылок бывают храповыми и шнековыми. Конструкция храпового отсекателя бутылок к разливочному
автомату 19М показана на рис. 101. Отсекатель смонтирован на рычагах 1 и 2. Рычаг 1 с помощью болта 3 жестко закреп
лен на кронштейне, а рычаг 2 , установленный на |
оси |
1 1 , мо |
жет совершать колебательное движение. Звездочка |
4, |
имею |
щая шесть гнезд, установлена на вертикальном валике 5, ко торый имеет шариковую опору 6 .
На нижнем конце валика 5 насажено и закреплено шпонкой храповое колесо 7. Зубья этого колеса периодически находятся
в зацеплении со стопорными планками 8 и 9. Планка 8 |
при |
креплена болтами 10 к качающемуся рычагу 2, а планка |
9 ■— |
болтами 12 к стакану 13, который может поворачиваться |
на |
оси 14 рычага 2. Стакан 13 пружиной 15 прижимается к регу лирующему винту 16. На оси 14 сверху установлен ролик 17, закрепленный специальным болтом 18. Ролик пружиной 19 при жимается к чугунному копиру 2 0 , контур которого имеет впа дины. Копир болтами 21 скреплен с корпусом загрузочной звез дочки.
Механизм отсекателя работает следующим образом. Бутыл ки на транспортере непрерывно поступают к отсекателю меж ду направляющими 23 и 24, которые закреплены на кронштейне 22 стола. Во время работы автомата загрузочная звездочка 4 вращает копир 20. Когда ролик 17 прижат пружиной 19 к вы ступающей части копира, звездочка 4 отсекателя неподвижна, так как храповое колесо 7 застопорено планкой 9. При даль нейшем вращении копира ролик накатывается на его впадину, качающийся рычаг 2 отклоняется, и планка 9 освобождает зуб храпового колеса. От давления бутылки звездочка 4 поворачи вается вокруг своей оси на 60° по часовой стрелке и пропус кает одну бутылку. Затем ролик снова накатывается на вы ступающую часть контура копира, храповое колесо застопори вается планкой 9, и движения механизма повторяются.
Если транспортер конвейера подает слишком большое коли-
220