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
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