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: 113

Скачиваний: 0

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

Рис. 111. Привод разливочного автомата ВАР-6

могут горизонтально пере­ мещаться при вращении винта 4 в неподвижной гай­ ке 6. На валу электродви­ гателя жестко закреплен шкив, передающий враще­ ние через клиноременную передачу 2 вариатору 5.

Вариатор состоит из не­ подвижного диска 1 (рис. 111,6), установленного на валу редуктора, и подвиж­ ного диска 2, имеющего пря­ молинейное скольжение по шпонке 3. В ступицу диска 2 упирается пружина 4, под­ жимаемая гайкой 5.

Производительность ре­ гулируется вручную в сле­ дующей последовательности. Вращая винт, передвигают салазки с электродвигате­ лем до тех пор, пока не ослабнет натяжение ремня. Затем, поворачивая гайку сжатия пружины вариатора, сближают или раздвигают диски.

После этого производят окончательную натяжку ремня и фиксируют положе­ ние салазок с электродвига­ телем.

Здесь клиноременной вариатор выполняет одновременно функции предохранительной муфты: при увеличении нагрузки подвижный диск отходит в сторону, сжимает пружину, и ре­ мень проскальзывает.

Привод разливочно-укупорочного • агрегата фирмы Хольштейн и Капперт (ФРГ) размещен в нижней части станины. Крутящий момент от жестко укрепленного на трехфазном дви­ гателе 1 (рис. 112) вариатора 2 передается с помощью широ­ кого клинового ремня 3 на шкив 4 приводного вала 5. Вал

236

этого шкива установлен в самоцентрирующихся шарико­ подшипниках. На приводном конце этого вала укреплена элек­ тромагнитная муфта 6, передающая крутящий момент через эластичную муфту 7 на главный приводной вал. Моноблок включается и выключается с помощью питаемой постоянным током электромагнитной муфты. В муфте этой конструкции пе­ редача сил с ведущей половины муфты на ведомую происходит без механического соприкосновения половин муфты. В узком воздушном зазоре между обеими половинами муфты при вклю­ чении создается магнитное поле, перекрывающее воздушный зазор и обеспечивающее таким образом индуктивную связь между ними. При прекращении подачи тока эта связь сразу же прерывается. Напряженность магнитного поля можно изме­ нять регулированием тока возбуждения. Это позволяет уста­ новить требуемое соотношение сил сцепления. При пуске авто­ мата всегда потребляется больше энергии, а при достижении установленной скорости вращения потребление энергии соот­ ветственно уменьшается. В соответствии с этим при пуске ма­ шины в течение непродолжительного времени к муфте по­ дается ток возбуждения большого напряжения. Переключение муфты на режим питания током более низкого напряжения ав­ томатическое, с помощью реле времени.

При возникновении больших нагрузок, препятствующих нормальной работе машины, муфта сразу же пробуксовывает и выполняет функции предохранительной муфты. Так как муфта

237


передает крутящий момент при отсутствии механического тре­ ния, то она не подвергается механическому износу. Муфта за­ щищена кожухом от попадания воды. Для подвода тока исполь­ зуются угольные щетки 8.

Расчет электромагнитных муфт производят по методикам,, изложенным в работах [18, 27]. Однако, как правило, такие муфты подбирают по передаваемой мощности (крутящему мо­

менту) .

Благодаря продольному перемещению двигателя 1 с помо­ щью винтовой передачи 9 регулируется производительность ав­ томата и производится принудительное сближение или отделе­ ние обеих конических дисков вариатора. Широкий клиновид­ ный ремень при этом отходит вверх или вниз, совершая дви­ жение по дискам различного диаметра.

Двигатель, смонтированный на салазках 10, может переме­ щаться вручную и с помощью сервопривода. В последнем слу­

чае производительность регулируется

только при работающей

машине, путем нажатия

соответствующей кнопки пульта уп­

равления, расположенного

на передней части станины. Там

же смонтирован вихревой тахометр,

указывающий установлен­

ную часовую производительность моноблока. Тахометр приво­

дится от главного приводного вала с помощью

шкивов и рем­

ней круглого сечения.

 

 

автома­

Аналогичные варианты установлены почти во всех

тах линий розлива вина, выпускаемых фирмой Шелл

(Фран­

ция).

тягового органа при­

В описанных вариаторах в качестве

меняют специальные широкие клиновые ремни

или клиновые

ремни стандартных сечений. Реже используют плоские

ремни

с клинообразными колодками или цепи.

стандартных

сечений

При использовании клиновых ремней

применяют специальные шкивы с прорезями, позволяющими еще больше сближать конусы и, следовательно, увеличивать диапа-

зон регулирования D = Т ^ г п а т

Dn

(рис. 113).

При поверочном расчете ва­ риаторов прежде всего опре­ деляют передаваемое окруж­ ное усилие. Оно достигает наибольшей величины при та­ ком положении ремня, когда

Рис. 113. Схема к расчету вариатора

238


диаметр ведущего колеса (т. е. фиктивного колеса, которое как ■бы огибается ремнем) наименьший {Dmln) :

N __

60*1000

(70)

Ршах

^ -^ m in ^

^min

 

где N — передаваемая мощность

в кВт; 1>тш — минимальная

скорость ремня в м/с; п — частота вращения ведущего вала ва­ риатора в об/мин.

Затем при расчете вариаторов с клиновым ремнем учиты­ вают тяговую способность сечения ремня.

Допустимое окружное усилие в общем случае

P, = k,zF,

(71)

где &д — допускаемое напряжение; z — число

ремней; F — се­

чение ремня.

(70) и (71) по­

Сравнение значений Ртах и Рд в формулах

казывает, обеспечат ли выбранные ремни передачу необходи­

мой МОЩНОСТИ N, ЧТО будет ВЫПОЛНеНО

При Р т а х < Д д -

Ч то касается величины kR, то ремни

стандартного сечения

рассчитывают по обычным методикам расчета клиноременных передач [28]. Для широких клиновых ремней эту величину мож­ но определить по приближенной форм_уле

где а0— ширина ремня по-нейтральной линии; h — высота (тол­ щина) ремня; Ср — коэффициент режима (0,6—0,9) [28].

Широкие клиновые ремни следует рассчитывать еще и по удельному давлению на боковые поверхности, так как основной

причиной выхода этих ремней из строя является

повреждение

их боковой поверхности.

 

 

определить

Это давление можно с достаточной точностью

по формуле

 

 

 

 

 

Р =

^тах

ctgV,

 

 

 

^rninh

 

 

где /г — высота

(толщина)

ремня;

у — половина угла конуса,

образованного шкивами (см. рис. 113).

определить

Допускаемое

удельное

давление рл можно

по эмпирической формуле (h берется в м)

 

рд = 1,29 —

Нормальное давление N на поверхность каждого диска при передаче окружного усилия составит

(72)

239


откуда усилие нажатия

Т

(осевое) конусов

на ремень

(или,

что то же, необходимая осевая сила нажатия

на диски)

опре­

делится

 

 

 

 

 

 

Т = — cosy.

 

(73)

 

 

2/

 

 

 

В формулах (72) и (73)

f — коэффициент

трения

между

шкивом и ремнем, приближенно принимаемый 0,25—0,40.

 

Ход дисков вариатора

при изменении расчетного диаметра

от Дпах и £)min составит (см. рис.

121)

 

 

^1 =

(Т^шах

Amn) tgY-

 

 

Эта величина представляет собой осадку пружины.

Расчет пружины вариатора производится на основании этих

данных по методике, приведенной выше.

 

 

пружины

В соответствии с рис. 113 первоначальная высота

Яо (при положении ремня на наибольшем

диаметре)

 

опреде­

лится по формуле (69), где Т — минимальное

усилие,

дейст­

вующее на пружину и определяемое по формуле

(73)

 

подста­

новкой Рmin вместо Р.

 

на

наимень­

Высота пружины Яг при положении ремня

шем диаметре (Яг=Яо—Я1) определится

так же, но

под Т

имеется в виду максимальное усилие, действующее

на пру­

жину (Тmax рассчитывают по Ртах)-

В некоторых случаях вместо витых пружин используют уп­ ругие элементы в виде лепестков, поджимающих шкивы. Рас­ чет в этом случае ведут по методикам, изложенным в рабо­ тах [18, 27].

БЛОКИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА'

Современное оборудование линий розлива вин оснащено различного рода блокирующими элементами, которые пред­ назначены для предохранения машин при неправильных дей­ ствиях обслуживающего персонала или нарушениях какой-либо операции, связи работы отдельных узлов автоматов в опреде­ ленной последовательности, диктуемой технологическим про­ цессом. При помощи блокирующих устройств может осуществ­ ляться непрерывный контроль и поддержание главных пара­ метров, характеризующих состояние процесса производства, производиться инспекция, сортировки, маркировка и учет сырья и готовой продукции, а также дистанционное управление рабо­ той отдельных механизмов и машин.

По виду используемой энергии блокирующие устройства бывают механическими, электрическими, пневматическими, гидравлическими и комбинированными.

Применительные к оборудованию автоматических линий розлива вин все блокирующие устройства можно условно раз­ делить на три вида: аварийные, технологические и контрольные.

240


Аварийные блокирующие устройства обеспечивают автома­ тическое отключение привода отдельного механизма или элек­ тродвигателя всей машины при нарушении режима работы.

В зависимости от конструкций привода машины применяют различные схемы отключения электродвигателя. Наиболее простая схема с применением теплового реле, контакты кото­ рого разрывают цепь управления работой двигателя при его перегрузке. Схемы достаточно надежны в тех конструкциях при­ вода, когда движение от электродвигателя к редуктору пере­ дается с помощью клиноременной передачи. Тогда даже в слу­ чае запоздалого срабатывания теплового реле аварии не про­ исходит из-за проскальзывания ремня на шкиве.

Более надежна блокировка привода с помощью предохра­ нительных муфт различных типов, принцип работы которых со­ стоит в том, что при превышении величин крутящих моментов выше допустимых эти муфты тем или иным способом разрыва­ ют кинематическую цепь привода.

В автоматах линий розлива с успехом могут быть использо­ ваны срезные, пружинные, фрикционные, электромагнитные муфты [11]. Особым достоинством этих муфт (кроме срезных) является автоматическое восстановление их работоспособности после срабатывания и снятия перегрузки; все детали муфт воз­ вращаются тогда в исходное положение без постороннего вме­ шательства.

Для нормальной эксплуатации машины необходимо преду­ смотреть установку блокирующих устройств в тех местах, в ко­ торых возможны аварийные ситуации. В автоматах линий роз­ лива обязательна блокировка на входе и выходе бутылок из машины, отключающая электропривод в случаях переполне­ ния бутылок на подводящем транспортере, падения или закли­ нивания бутылки на входной звездочке, шнеке и т. п.

При этом схема блокировки строится таким образом, что­ бы занявшая неправильное положение бутылка под напором следующих за ней шли от воздействия выталкивающего меха­ низма повернула шарнирно укрепленный в этом месте рычаг, который нажмет на кнопку «стоп» кнопочной станции или на

конечный выключатель и разорвет цепь управления электро­ двигателем.

На рис. 114 дана конструкция узла блокировки разливоч­ ного автомата ВАР-6 на входе и выходе бутылок из карусели. В нормальном положении двуплечие рычаги 1 и 2 являются как бы продолжением ограждения магистрального транспор­ тера и нижними плечами постоянно замыкают контакты ко­ нечных выключателей 3 и 4. При скоплении бутылок на маги­

стральном транспортере, если оператор

не

успел

выключить

автомат, от напора

бутылок двуплечий

рычаг поворачивается

и освобождает конечный выключатель,

который

отключает

электродвигатель.

Включение автомата

возможно только

241