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

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

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 + W23.

 

 

 

 

 

 

Сопротивление на участке 3—4 равно нулю, следовательно»

 

 

 

*^4 =

S3.

 

 

 

 

 

 

 

Окружное усилие на ведущем ролике

 

 

 

 

 

 

 

 

Р = £ 4

=

S x W 4—1 ,

 

 

 

 

 

 

где 5 4— натяжение в точке 4\

W4 - 1

— сопротивление на участ­

ке 41\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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