Конвейеры для непрерывного принудительного транспортирования штучных деталей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Конвейеры для непрерывного принудительного транспортирования штучных деталей



Общие вопросы.

Это конвейеры применяемые в машиностроении отличаются большим разнообразием по принципу действия способу перемещения груза, конструкции и др. признакам. Это например такие как: пластинчатые, скребковые, ленточные, роликовые цепные, вибрационные, винтовые и др.

С их помощью детали перемещаются на несущей поверхности сплошным потоком к месту потребления. Несущая поверхность при этом может проскальзывать под деталями, если она сделана в виде плоскости.

Если она выполнена в виде свободно-вращающихся роликов, то они прокатывается.

В том и другом случае как только деталь, стоящая у упора будет взята, все другие детали переместятся до упора в очередное положение.

В этом и есть преимущество непрерывных конвейеров.

Наиболее часто применяются конвейеры с гибкими тяговыми элементами(цепные, ленточные), к которым относятся подвесные, пластинчатые, скребковые, тележечные, штанговые ленточные и др. По этому для таких конвейеров и существует общая теория проектирования.

Цепные конвейеры.

Из всех типов транспортёров с гибкими тяговыми элементами часто встречаются с цепным приводом.

Цепные конвейеры. Наиболее часто применяемые так как цепи по сравнению с лентами более прочные обладают удобством крепления деталей несущих груз. К недостаткам большой собственный вес, большое число сочленений и шарниров и их высокий износ, ограниченную скорость, в следствии высоких динамических нагрузок.

Наиболее широкое применение нашли при сквозном перемещении деталей в АЛ с агрегатных станков, для возврата спутников при большой протяжённости АЛ, для инструментальных магазинов со значительным весом инструмента.

конвейер производительность ленточный винтовой

В качестве тяговых цепей применяются сварные пластинчатые штампованные литые. Наиболее распространены пластинчатые втулочно-роликовые и втулочно-катковые цепи.

Полное натяжение цепи составляет

где: - динамическая составляющая

статическая составляющая S_ст определяется методом “обхода по контуру”.

m_пр - приведённая масса;

а_пр - приведённое ускорение а_пр=3а_max

при постоянной угловой скорости звёздочки () приведенное ускорение будет:

;

В момент входа в зацепление нового звена ускорение меняется от -а_max до +а_max скачком за 2а_max и направлено против движения цепи. Так как оно прикладывается мгновенно, то для расчёта берут 4a_max. Из него следует вычесть a_max, появляющееся в рассматриваемый момент времени в следствии инерции цепи и совпадающая с направлением цепи.

где: n - частота вращения;

t - шаг цепи,

Для уменьшения нагрузок на цепях применяют уравнительные механизмы, принцип действия которых- приводным звёздочкам сообщается такая неравномерная скорость вращения(например с помощью некруглого колеса или дополнительного некруглого барабана) чтобы произведение . Тогда . И следовательно а=0.

Пластинчатые конвейеры.

Дают возможность транспортирования наиболее тяжёлых, крупногабаритных, а так же горячих грузов (рис. 4.) Имеют высокую производительность повышенную прочность тяговых цепей. К недостаткам следует отнести значительный собственный вес настила цепи, существенный их износ сложность изготовления и повышенную эксплуатационную цену.

Скорость движения грузов в пределах 0,05…0,65 м/c. Пластинчатый настил крепится на тяговой цепи, которая натянута на приводе и на натяжной звёздочке. В промежутке установлены поддерживающие звёздочки на верхней и нижней ветви цепи. Ширина настила зависит от габаритов груза и может быть с бортом и без.

Рассчитывается исходя из заданной производительности.

К особенностям расчета относится:

1. При обходе по контуру учитывается вес погонного метра цепи с опорными роликами, а также погонный вес груза;

2. Величину наименьшего натяжения принимают S₁=1000…5000 Н;

3. При скоростях цепи V0.2 м/с учитывают динамические нагрузки, действующие на цепь.

Рис. 1 Пластинчатые транспортеры: а) настил без бортов; б) настил с бортами

Скребковые конвейеры.

Они перемещают детали волочением по желобу. и применяются часто для удаления стружки (рис 5). Имеют простую конструкцию, надежность, удобную разгрузку в промежуточных точках. В тоже время большое время при скольжении деталей по желобу вызывает повышенное натяжение цепи и расход мощности привода, износ желоба и скребков, дробление и измельчение грузов.

Скорость перемещения грузов 0.1…0.5 м/с. Порядок расчета аналогичен расчету пластинчатых конвейеров.

Особенность расчета состоит в том, что необходимо учитывать сопротивление зачерпываемого груза (погружение скребков в материал) и учете сопротивления груза о стенки желоба.

Коэффициент зачерпывания - 2…5

Коэффициент перемещения по желобу груза - 0.4…0.7

Сечение желоба определяется по требуемой производительности.

Для удержания скребков в рабочем положении необходимо удерживать натяжение цепи S₁=1000…10000 Н

Рис. 2 Общий вид скребкового транспортера

Имеется несколько видов расположения скребков

Скребково -ковшевые - у них вместо скребков ковши, которые на горизонтальной поверхности работают как скребки и волокут груз по желобу, а на вертикальном участке перемещают груз в ковшах. Удобство разгрузки в опрокидывании ковшей.

Ковшевые - к тяговым цепям свободно подвешиваются ковши. Оба типа применяются для транспортирования мелких грузов - например шариков, роликов на ГПЗ.

Люлечные - аналогичны ковшевым, но вместо ковшей люлки. Широко применяются для перемещения грузов по трассе с горизонтальными и вертикальными плоскостями участками движения.

Применяются в поточном производстве.

Загрузка и разгрузка осуществляется на вертикальном участке. Тяковый орган обычно две втулочно-катковые цепи с шагом 100…320 мм. Скорость до 0,25 м/c для обеспечения загрузки и разгрузки без остановки конвейера.

Расчёт аналогичен пластинчатым конвейерам с гибким тяговым элементом привода при перемещении штучных деталей.

Рис. 3 Схема разновидностей скребковых транспортеров: а) ковшовый; б) скребково-ковшовый; в) люлечный

Роликовые конвейеры.

Применяют для перемещения штучных грузов различных габаритов и масс. Грузонесущий элемент - опорный ролик, плоскость осей которых может быть расположена горизонтально или под небольшим углом наклона, недопускающим проскальзывание деталей под собственным весом вниз.

Их применяют когда необходимо при небольших скоростях тяговых цепей получить удвоенную скорость перемещения деталей. Скорость возрастает за счёт вращения роликов вдоль своей оси и при любом его диаметре определяется:

где: V - скоростей тяговой цепи

- коэффициент проскальзывания роликов деталей (0,95…0,98)

В тех случаях когда необходимо время от времени останавливать перемещение детали, а так же не повредить поверхность от проскальзывания по роликам движущейся цепи, применяют одну или две цепи, между которыми закреплён свободно вращающийся ролик. Цепь при этом направляется и двигается по рельсам. В случае задержки детали цепь продолжает двигаться, а ролик вращается под деталью. В этом случае V₀=V_цепи. Такие конвейеры применяют для перемещения деталей вдоль их осей.

Рис. 4 Схемы роликовых конвейеров

Привод может быть цепной или шестерёнчатый или ленточный.

Ролики бывают приводные и не приводные. Конвейеры бывают приводные и не приводные.

На не приводных - заготовки перемещаются самотёком под углом 1,5…3⁰ или под действием толкателей, штанг, захватов - катящих деталь по роликам.

Приводные - привод от цепи шестерён или индивидуальных

Рис. 5 Схема роликового приводного конвейера

Расчёт силы сопротивления перемещения заготовки аналогичен расчёту в роликовых лотках.

Рис. 6 Расчетная схема роликового конвейера



Ролико-приводные конвейеры применяют для непосредственного межоперационного перемещения, загрузки разгрузки самых разнообразных деталей или для перемещения на поддонах (транспортных спутниках). Перемещение деталей происходит за счёт фрикционного сцепления с образующими роликов.

В роликовом конвейере с приводом от цилиндрических зубчатых колёс, колеса вращаются в одном направлении, а ролики свободно вращаются в одну противоположную от колес сторону. При этом цилиндрическое колесо только одно приводное, а остальные свободно вращающиеся на осях. Ширина ролика и его профиль в зависят от размера и формы детали.

Рис. 7 Схема приводных роликов

В приводе роликового конвейера с помощью цепной звёздочки на каждом ролике имеется звёздочка с которым зацепляется замкнутая втулочно роликовая цепь.

Для транспортировки лёгких деталей применяется ременный привод с различного видами ремней и с натяжными роликами (рис 8). При этом ведущая - нижняя ветвь, а верхняя свободная и не мешает перемещению деталей. Может допускать реверсирования движения деталей - преимущества.

Рис. 8 Схема роликового конвейера с ременным приводом

В приводе роликовых транспортёров с помощью храповых механизмов ролики вращаются прерывисто в зависимости шага храповика соединённых между собой штангой и осуществляющих возвратно-поступательные движения.

Роликовые приводные конвейеры применяются для транспортирования по горизонтальной, наклонной и кривой поверхности. В последних случаях при транспортировании под углом угол транспортирования не должен превышать угол трения, т.е. 5…6⁰. При больших углах возможно сползание.

Ленточные конвейеры.

Рис. 9 Схема ленточного конвейера



Отличаются высокой производительностью и позволяют перемещать заготовки любой форма на значительные расстояния (рис 12 и 13.). Просты, бесшумны в работе, и требуют небольшую удельную мощность.

К недостаткам следует отнести неточность ориентации деталей, недолговечность ленты и значительный габарит транспортёра, что приводит к нецелесообразности его применения при малом расстоянии транспортирования. Пригодны для горизонтального транспортирования заготовок, либо под углом не более 20⁰.

В качестве несущего и тягового элемента применяют ленту- стальную или хлопчато-бумажную, прорезиненную. Лента поддерживается роликами.

Тяговую способность можно увеличить за счёт увеличения угла охвата приводного барабана применением 2-х барабанного привода, увеличением коэффициента трения на приводном барабане(армированием его) использованием прижимных роликов к приводному барабану. Натяжное устройство - винтовое, пружинно винтовое, грузовое.

Расчёт натяжения в различных точках производят методом “обхода по контуру”. Обход начинается по сбегающей ветви ленты на приводном барабане, который устанавливается так, чтоб на него набегали наиболее нагруженные ветви. Обязательно производится проверка повисания ленты.

Ленточные конвейеры по конструктивным признакам и по методу перемещения на них деталей подразделяются:

1. На прокатные ленточные конвейеры где детали перемещаются прокатыванием. Их применяют для перемещения поршней, втулок, валов и т.п. по образующей и по торцу. Транспортёр состоит из планок - направляющих и приводного ремня. Деталь прокатывается между ними одновременно совершая поступательное движение. Если скорость рабочей ветви приводного ремня = V, то скорость поступательного движения V₀ детали = 0,5V

=0.93…0.95 при перемещении по образующей : - коэффициент проскальзывания.

=0.85…0.88 при перемещении на торце: - коэффициент. проскальзывания.

На конвейерах с двумя ремнями-лентами перемешаются те же детали. Если деталь захватывается 2-мя лентами и скорость у неё V₀, то привод один на обе ленты.

Если деталь захватывается одной лентой и перемещается с меняющейся скоростью и задерживается, то для каждой ленты делается свой привод причём один из них делают с вариатором скоростей и устройством реверса.

Если обе ленты двигаются в одну сторону и с одной скоростью, то V₀ детали = V_ленты.

Если одна из лент неподвижна, то .

Таким образом регулируя скорость движения лент можно изменять скорость движения детали.

Если ленты двигаются в разных направлениях, то деталь остаётся почти на месте V₀=0.

Обозначим V₁ - скорость первой ленты м/с

V₂ - скорость второй ленты м/с.

тогда скорость детали при одинаковых направлениях движения ленты, по разных скоростях

при разных направлениях движении ленты и разных скоростях

N = 0.95…0.98

Двух ленточные конвейеры применяются для перемещения небольших относительно лёгких деталей. При этом форма трассы обеих лент может быть направлена влево, вправо, вверх, вниз и т.д.

Рис. 10 Схемы ленточных конвейеров.

Одноленточные конвейеры качения используют как отводящие для отработанных деталей (рис 14). Каждый такой конвейер принимает детали из нескольких пунктов, отводит их и в случае необходимости накапливает на всей рабочей поверхности.

Конвейер состоит из одного или нескольких лотков и пластинчатой цепи.

Так как детали контактируют с поверхностями пластинчатой ленты и лотка, то скорость перемещения определяется из условий прямого поступательного движения и обратного вращательного с учётом коэффициента проскальзывания N.



где: N=0.9…0.92

Конвейер-распределитель. Применяют для распределения деталей тел вращения в несколько параллельно действующих станков и одновременно выполняя функцию накопителя (рис.13.). Конвейер состоит из корпуса, внутри которого имеется полость повторяющая форму детали. По концам корпуса смонтирована натяжная и приводная станции со звёздочками, через которые проходит цепь, в которую вставлены упоры. В корпусе имеется впускной латок, по которому входящие детали направляются в пространство, в котором двигается цепь с упорами. Упор подхватывает деталь и перемещает внутри корпуса до лотков выдачи деталей, расположенных внизу корпуса через которую деталь попадает в рабочую зону станка. На выходных лотках установлены заслонки, ограничивающие выдачу деталей. Заслонка открывается по команде от станка.

Скорость детали ограничена, т.к. деталь диаметром d (мм) должна проваливаться в выходной латок того же размера что и деталь лишь при соизмеримых скоростях цепи и соответствия детали.

Винтовые конвейеры. Применяют для точного транспортирования штучных деталей состоят из двух винтов вращающихся в разные стороны Для транспортирования деталей с заострёнными торцами вдоль оси применяют конвейер состоящий из двух винтов, в которых выступ резьбы одного свободно входит во впадину другого (рис. 11.).

Рис. 11

Расстояние между витками выбирают такое чтобы между перемещающейся деталью и винтом существовал зазор 0.5…1 мм.

Рис. 12. Винтовые транспортеры: а) со сплошной поверхностью винта; б) ленточной; в) фасонной.

Двухвалковые конвейеры.

Применяют для перемещения цилиндрических деталей типа колец, шариков, роликов, поршней, втулок и т.п., со скоростью 0,01…0,02 м/с. Конвейеры сообщают детали одновременно два движения: поступательное и вращательное, что важно при разгрузке и загрузке безцентрового -шлифовальных станков. Они позволяют задержать деталь не останавливая валков. В этом случае проскальзывание происходит в направлении обработки детали.

Несущей поверхностью является конические гладкие валки, приводимые во вращение в одну сторону. Валки установлены под углом 1⁰ друг к другу.

Вибрационные конвейеры.

Применяют в исключительных случаях, так как возникающие вибрации противопоказаны для работы металлорежущего оборудования. Их используют например когда детали обладают, из за своей формы, взаимной сцепляемостью (рис.17.и 18.)

В конвейере приводом может служить пневмо и гидровибратор, эксцентрик, электромагнитный вибратор и др.

Рис. 13 Схема виброконвейера

Здесь латок монтируют на наклонных пружинах. В ряде случаях используют пневмовибратор. Во всех случаях лотку сообщается виброколебательное движение в таком режиме чтобы сила трения между деталью и лотком была больше силы инерции от ускорения, частота 50-100 Гц, для крупных деталей частота 16-25 Гц. Средняя скорость перемещения зависит от угла наклона лотка, коэффициент трения деталь-лоток, и угла направления колебаний V₀=0.5…10 м/мин. Скорость не зависит от массы деталей. Угол наклона лотка3⁰.

Рис. 14 Схемы действия вибротранспортеров: а) заготовки проскальзывают; б) заготовки совершают микрополет

Вибротранспортеры получили широкое распространение для транспортирования заготовок небольших габаритов и массы. Достоинствами вибротранспортеров являются простота конструкции, надежность, универсальность (возможность использования для разнообразных симметричных и несимметричных заготовок, в том числе для хрупких и малопрочных заготовок), возможность переналадки, регулирование производи-тельности.

Конвейеры для прерывистого принудительного транспортирования штучных деталей.

Эти конвейеры перемещают детали с небольшими шагами в отличие от шаговых межоперационных конвейеров на небольшие расстояния. В этих конвейерах используется сила веса деталей. Скорость перемещения не значительны так как их часто применяют как накопители.

Пильчатые конвейеры.

Применяют для транспортирования стержневых деталей поперёк оси. Бывают двух типов.

Рис. 15. Схема конвейера одинарного действия

Конвейеры одинарного действия где неподвижные пилообразные гребешки чередуются с подвижными гребешками. При возвратно-поступательном движении вверх вниз, подвижные гребешки перебрасывают детали через вершины неподвижных гребёнок (рис.19.).

Рис. 16 Схема конвейера двойного действия

В конвейерах двойного действия, где пилообразные гребёнки смещены на пол шага детали перемещаются во время хода подвижной гребёнки вверх и вниз относительно неподвижной гребёнки.

В обеих типах детали скатываются по наклонной части пилообразной неподвижной гребёнки под действием сил тяжести (рис 20.)

Гребенчатые конвейеры.

Применяют для транспортирования деталей с заплечиками типа шатунов (рис.21.). В них перемещения деталей производится почти в вертикальном положении с наклоном в 6…10⁰ по ходу движения, в 2-х рельсовых лотках, где шатун опирается нижней частью большой головки на верхние гладкие кромки лотка, а нижней, малой головкой на нижнюю зубчатую гребёнку. Последняя совершает в вертикальной плоскости возвратно поступательные движения с амплитудой 8…10 мм. посредством эксцентрикового валика, вращающегося от привода.

Рис. 17 Схема гребенчатого конвейера

При движении гребёнки вверх шатун смещается большой головкой по верхней части лотка в сторону наклона, а при ходе гребёнки вниз смещается и малой головкой по гребешку. Выдача заготовок с конвейера осуществляется пневматическим толкателем на наклонную гладкую верхнюю часть лотка по которому он и попадает к станку.

Такие конвейеры могут быть и наклонные и радиусные с дополнительными устройствами.



Шаговые конвейеры.

Выше мы уже частично рассматривали эти конвейеры, рассмотрим их подробнее. Получили широкое распространение в автоматических линиях с синхронным принудительным движением штучных деталей. Обеспечивается прерывистое периодическое перемещение заготовки и функция накопления перед следующей операцией за счёт увеличения шагов перед операцией.

Рис. 18Расчетная схема шагового конвейера

К ним относятся:

шаговые штанговые с храповым механизмом захвата;

шаговые штанговые с поворотным механизмом захвата;

грейферный переносящий шаговый;

цепной шаговый;

ролико-цепной шаговый;

роторный;

Наиболее распространёнными шаговыми конвейерами являются шаговые штанговые в которых штанга с захватами совершает возвратно- поступательные движения на определённый шаг, равный расстоянию между станками или кратный этому расстоянию.

Менее распространены переносящие грейферные шаговые конвейеры. В них детали поднимаются вместе с грейферами с помощью роликов, перемещаются на шаг, опускаются вместе с рамой (грейфером) на базовые опоры; при этом рама опускается ещё ниже и уходит назад.

Очень редко применяются цепные шаговые конвейеры. Работают по схеме орбитального движения. В них захваты размещены на цепи, которые вместе с цепью перемещаются периодически на шаг захватывая при этом заготовку.

Так же редко применяются непрерывно действующие ролико-цепные конвейеры. В них на звеньях цепи вместо захватов расположены свободно вращающиеся ролики, на которых располагаются детали, удерживаемые упорами. Ролики при этом прокатываются под деталями. При удалении упоров детали перемещаются вместе с роликами до следующих упоров.

Особое место занимают роторные и роторно-цепные непрерывно действующие конвейеры. В них детали передаются от загрузочного ротора на рабочий, а с рабочего на транспортный и далее на аналогичный загрузочному. Здесь в качестве Транспортного средства используют вращаэщиеся конвейеры-роторы с гнёздами расположенными на определённом расстоянии друг от друга, соответствующем позициям рабочего ротора для синхронизации перемещений.

Расчеты выполняются по следующим показателям (рис.2):

тяговые усилия штанги, цепи с учётом коэффициента трения детали по лотку и количество детали;

шаг перемещения детали равен или кратен расстоянию между рабочими зонами станков;

скорость перемещения в зависимости от конструкции конвейера, но не более 10 м/мин. из-за динамических нагрузок при остановке..

Подвесные конвейеры.

Общие положения.

Применяются на предприятиях серийного и массового производства для внутрицехового и межцехового перемещения штучных деталей и узлов. Их широкое применение объясняется рядом достоинств в числе которых возможность перемещения грузов по сложным пространственным трассам на большие расстояния; возможность совмещения транспортирования с различными технологическими операциями; возможность применения автоматического управления; они не занимают площади пола и могут проходить над основным оборудованием, проездами, проходами.

Различают 3 вида конструкций подвесных конвейеров:

1. Грузонесущие. Наиболее распространённый тип. Состоит из подвесных тележек с подвесками, выполненных в виде крючков, лотков или платформ устанавливаемых на подвесном пути и постоянно связанных с тяговым элементом (рис. 23.) Конструкции тележек нормализованы и выбираются по статической нагрузке.

2. Грузотолкающие. В этой конструкции подвесные тележки не связаны с тяговыми элементами. В тяговых элементах установлены упоры, которые толкают подвешенные на направляющих лотках тележки (рис.24).

Рис. 19 Схема грузонесущего подвесного конвейера

Рис. 20Схема грузотолкающего подвесного конвейера

3. Грузотянущие. Здесь груз перемещается в тележках по полу цеха. Нижние тележки зацепляются с верхней подвеской, которая связана с тяговым элементом, и как бы тянутся за тяговым элементом (рис. 25.).

Рис. 21 Схема грузотянущего подвесного конвейера

Достоинствами грузотолкающих и грузотянущих является возможность отвода тележки в сторону от трассы.

Если между тележками шаг более одного метра, то между ними, для ограничения провисания тягового элемента ставят холостые тележки.

Поворот гибкого тягового элемента в горизонтальной плоскости осуществляется с помощью звёздочки, блоков, а при R 0,75 м. - подвесного пути, на вогнутых участках , для устранения отрывов тележки устанавливают направляющие контррельсы.

Подвесные пути имеют различный профиль, а крепятся к фермам перекрытий, к стенам колоннам или специальным стойкам (рис.22.).

Рис. 22 Схемы профилей подвесных путей конвейеров

В подвесных контейнерах применяют угловой привод устанавливаемый на поворотном участке трассы.

Натяжное устройство состоит из каретки, несущих натяжную звёздочку или блок. Перемещение осуществляется с помощью груза реже винтом и пружиной. Первое имеет преимущество автоматической регулировки натяжения тягового элемента.

В подвесных конвейерах предусмотрены предохранительные устройства срабатывающие на обрыве цепи в виде срезных штифтов или уловителей цепи.

Расчёт принципиально мало отличается от других типов цепных конвейеров с гибким тяговым элементом.

Грузоведущие напольные конвейеры.

Применяются для перемещения штучных, тяжёлых громоздких изделий в поточном производстве на сборочных, отделочных и других операциях (рис. 27.) Особенность их состоит в том, что тяговый элемент ведёт грузы при помощи тяг, штанг, крючков, штырей, кулачков. При этом грузы могут перемещаться:

на собственном колёсном ходу

по отдельным направляющим пути на тележках, когда ведущие кулачки крепятся к звеньям цепи шарнирно или жёстко.

скольжением по отдельному настилу, здесь собачки, число которых равно числу одновременно перемещаемым грузам; совершают возвратно поступательные движения за один ход перемещая груз на один шаг.

качениям по стационарным не приводным роликам.

Рис. 23 Схемы грузоведущих напольных конвейеров

Достоинство в относительной простоте конструкции и дешевизне, малых габаритах и в отсутствии пути грузов и металлоконструкции.

К недостаткам - необходимость возврата пустых тележек или спутников к месту загрузки.

Различают 2 типа- цепные и цепештанговые. Цепные бывают с непрерывным и пульсирующим движением. Цепештанговые - только пульсирующий привод. Эти конвейеры замкнутые и могут быть как вертикальные так и горизонтальные с любой формой трассы.

При расчёте учитывают дополнительные сопротивления от силы трения из-за консольного приложения силы тяги по отношению к оси цепи.

Тележечные конвейеры.

В них грузы перемещаются в тележках по рельсовому пути посредством тяговой цепи. Могут быть как горизонтальными так и вертикальными и замкнутыми. Последние могут быть и с опрокидывающимися (используется только одно звено цепи) и с неопрокидывающимися тележками. Движение может быть прерывистым и непрерывным. Привод угловой или гусеничный, винтовой или пружинно винтовой. Широко применяется на сборочных поточных линиях автозаводах.

Расчёт производится аналогично пластинчатым транспортёрам с цепным тяговым элементом.

Подъёмные устройства.

Для перемещений деталей в вертикальном направлении применяют цепные, толкающие и вибрационные подъёмные устройства - элеваторы. Элеваторы часто применяют в сочетании с лотками для транспортирования заготовок типа тел вращения от станка к станку. Кроме функции транспортирования - перемещения выполняется функция накопления(см. раздел накопители).

Цепные подъёмники.

Подразделяются на полочные и люлечные и ковшовые. Последние для сыпучих грузов.

Рис. 24 Схема цепного подъемника

К пластинам цепи крепят полки, лотки, захваты для заготовок или ковши, а катки цепи перемещаются в закрытых направляющих. Верхняя станция является приводной, нижняя натяжной (рис. 28.)

Определение натяжения в различных точках элеватора производится по методу обхода по контуру с учётом веса груза и тягового элемента, сила сопротивления, возникающая при загрузке, а так же величины силы дополнительного сопротивления -Wдоп на каждом захвате, возникающую из-за наличия направляющих с учетом коэффициента сопротивления движению цепи по направляющим - .

;

Рассчитываются аналогично цепным транспортёрам с учётом вертикального расположения. Скорости невелики с учётом загрузки и разгрузки.

Толкающие подъёмники.

Применяются для подъёма на высоту не более одного метра (рис 29). В них детали поступающие из приёмного лотка проталкивается в шахту толкателем, совершающим возвратно поступательное движение от кривошипно-шатунного механизма.

Рис. 25 Детали в шахте задерживаются от падения собачкой



Эти подъёмники применяют в редких случаях т.к. в них постоянно должна быть заполнена вся трасса поднимаемыми деталями. Кроме того от движения в шахте потока деталей стенки её быстро изнашиваются(ближе к собачке). Расчёт в шахте аналогичен расчёту лотка.

Вибрационные подъёмники. Предназначены для подъёма мелких деталей как в ориентированном так и в неориентированном положении по винтовым лоткам. Необходимо иметь в виду что виброподъёмники передают оборудованию колебание и кроме того издают зудящий шум, поэтому их ограждают звукоизоляцией. В основном они устроены - состоит из трубы с винтовым лотком закреплённым на основании с дебалансным вибратором. Детали поступают на нижние витки и за счёт вибрации и подпирая друг друга поднимаются вверх.

Рис. 26 Схема виброподъемника

Самотечные и полусамотечные транспортные системы.

Основные положения.

Лотки предназначены для накопления и самотёчного, полусамотёчного или принудительного перемещения заготовок в загрузочных устройствах и в устройствах межстаночного транспортирования. Различают: лотки скаты (рис. 31а), лотки склизы(рис.31.б), роликовые лотки(рис 31.в),пневматические лотки (рис 31.г), вибрационные лотки.

Лотки скаты и склизы бывают прямолинейные(рис.3а) изогнутые, вогнутые, выпуклые(рис. 3б),винтовые (рис. 3в), зигзагообразные (рис. 3г), спирально овальные (рис.3д), специальные(каскадные, змейковые)(рис.3 е) и др.

Рис. 27 Типы лотков: а) лоток-скат; б) лоток-склиз; в) роликовый лоток; г) пневмолоток

Рис. 28 Разновидности лотков: а) прямолинейный лоток-склиз; б) изогнутые лотки-склизы, вогнутый и выпуклый; в) винтовой (спиральный) лоток-склиз; г) зигзагообразный лоток-скат; д) спирально-овальный пазовый лоток; е) змейковый лоток-скат

Лотки могут быть открытые и закрытые (рис.33.). Закрытые применяются если они расположены вертикально и под углом свыше 10⁰ при большой длине заготовок и для заготовок типа колпачков. В закрытых лотках в стенках делают смотровые щели шириной 3…8 мм. для наблюдения за перемещением заготовок и проталкивания застрявших. Одну стенку делают объёмной. Наклонно расположенные лотки выполняют с закраппами.

Рис. 29 Поперечные сечения лотков: а) с закраинами для стержней; б) открытые для стержней; в) открытые для дисков; г) закрытые и с закраинами для дисков; д) закрытые для стержней с головками

Лотки изготавливают цельными, сборными и регулируемыми. Рабочая поверхность лотков должны быть чисто обработанными. При использовании лотков в серийном производстве для заготовок одинаковой формы, на разных размерах целесообразно применять регулируемые лотки (рис 34.), у которых боковые стенки и колосники раздвигаются или сдвигаются. Необходимую ширину устанавливают при помощи распорок или набора шайб.

По длине лотки могут быть изготовлены из нескольких секций т.е сборные лотки (рис 35.) Стыки отдельных секций не должны затруднять движения заготовок для чего выполняется условие: начало следующей секции должно быть шире чем конец предыдущей.

Рис. 30 Регулируемые лотки из нормализованных деталей: а) открытый на кронштейнах; б) с предохранительной планкой

При значительных углах наклона и протяжённости лотков-скатов конечная скорость движения заготовок становится большей и для её уменьшения лотки рекомендуется устанавливать с наклоном так , чтобы заготовки одним торцом постоянно касались одной стенки лотка. Кроме того для торможения заготовок применяют гофрированные участки дна, с высотой гофры (рис.36.а) , или флажки и подпружиненные рычаги (рис. 36. б), с расстоянием между флажками L₁= 0,5l (где l - длина заготовки) и массы флажка 0,2 от массы заготовки.

Для заготовок большой массы используют гидравлические замедлители (рис 36.в) обеспечивающие плавное перемещение заготовок исключающее случаи их произвольной задержки. С этой же целью применяют лотки с 2-мя участками, на первом происходит разгон, а на втором - торможение, для этого угол наклона второго участка должен быть меньше угла трения. Встречаются так же лотки с периодически изменяющимся углом наклона.

Рис. 31 Стыки секций сборных лотков: а) стенок бортов; б) дна лотка

Рис. 32 Схемы торможения заготовок в лотках-скатах с помощью: а) гофрированного дна; б) флажков; в) гидравлического замедлителя



Если в процессе транспортирования заготовки должны изменить ориентацию, то применяют сочленённые лотки. Лоток позволяет повернуть несимметричную цилиндрическую заготовку на 180⁰ в вертикальной плоскости.

Рис. 33 Переориентация заготовок в лотках

Порядок проектирования и расчетов лотков.

Проектирование лотков-скатов заключается в выборе типа лотка и его основных размеров. Ширина лотка-ската определяется проходимостью заготовки т.е. ёё способностью продвигаться по наклонному лотку не заклиниваясь и не теряя ориентации.

Зазор (рис. 38.а) следует выбирать таким, чтобы угол перекоса был больше угла трения . Условие незаклинивания заготовки в лотке

- коэффициент трения. Отсюда можно вывести, что для заготовок с плоскими торцами (рис. 34.а)



для заготовок с одним плоским торцем и другим сферическим

На рис.35 приведена номограмма для определения значений относительного зазора при различных коэффициента трения.

Рис. 35 Рекомендуемые значения относительного зазора

Закругление в лотках при их сложной конструкции так же следует проверить на свободный проход заготовок - чаще всего это выполняется прочерчиванием в большом масштабе. При этом радиус закругления лотка следует принимать .

Угол наклона лотков-скатов принимают в зависимости от шероховатости и твёрдости поверхностей качения и торцев заготовок, степени их загрязнённости и замасленности. Рекомендуется принимать:

=5…7⁰ - для чистых лотков и заготовок с малой шероховатостью.

=7…15⁰ - для значительной шероховатости и загрязнённости.

Высота бортов H лотков- скатов зависит от формы заготовки и типа лотка. Для открытых коробчатых лотков (рис.40.а):

H=0.3d - для шаров, колец, дисков и валиков.

H=(0.350.4)d-для колпачков.

Рис. 36 Высота борта лотка-ската

Рис. 37 Расчетные схемы для определения высоты бортов

Для коробчатых лотков с загибами (рис. 40.б) H=0.4d.

Для коробчатых лотков состоящих из двух частей ( рис. 40.в).

Для ступенчатых валиков высота бортов лотков (рис.40.г).

или

Скорость перемещения заготовки в лотках определяется выражением:

где: h - перепад высот;

V₀ - начальная скорость движения;

Лотки-склизы очень разнообразны по конструкции. При проектировании лотков-склизов, помимо определения их размеров, рассчитывают условия перемещения заготовок по лотку.

Заготовка перемещаясь по лотку касается его бортов, в точке касания возникают реакции N₁ и N₂ (рис. 41.а). Если угол перекоса меньше угла трения , то заготовка тормозится. В результате действия N₁ и N₂ возникают силы трения Т₁ и Т В случае равенства N₁=N₂ суммарная сила трения при движении заготовки выражается:

где: m - масса заготовки;

f - угол трения;

- угол наклона лотка.

Скорость перемещения заготовки по лотку зависит от материала заготовки и лотка, шероховатостей поверхности и формы дна лотка.

Конечная скорость не зависит от формы наклона поверхности, однако текущая скорость движения заготовки определяется её формой. Угол (рис. 41.б) при заданной конечной скорости определяется:



Рис. 38

На практике значения для лотков-склизов принимают в пределах 20-30⁰.

Для уменьшения конечной скорости заготовки лотки выполняют из двух участков имеющие разные углы наклона (рис. 38.в) и сопряжённых по радиусу величина которого больше длины заготовки.

Рис. 38 в



Угол наклона 1-го участка = 25-30⁰. Угол наклона 2-го участка обязательно меньше угла первого участка и меньше угла трения.

С этой же целью дно лотка выполняют с разными коэффициентами трения на 1 и 2 участках (рис 41 г).

Рис. 38г

Ширина коробчатого лотка определяется:

;

где : _min - наименьшая длина заготовки

- ширина заготовки;

- зазор;

f - коэффициент трения.

На прямых участках:

где d - диаметр или ширина заготовки; - длина заготовки

С - зазор между заготовкой и бортом.

R_л - радиус закрепления наружного борта.

Угловые лотки-склизы применяют для заготовок ориентированных при транспортировке вдоль оси. Для перемещения требуются большие силы чем в плоском лотке, следовательно угол наклона лотка должен быть больше. Стенки для деталей до 5 кг. Расположены под углом =45⁰ для тяжёлых =60⁰. Размер B=(0,6-0,8)d (рис. 4)

Рис. 39 Угловые лотки

Пазовые лотки-склизы (рельсовые лотки)- применяются для транспортирования деталей с бортом (рис. 40.).

Рис. 40 Пазовые лотки-склизы

В зависимости от угла наклона лотка и размеров заготовок угол ! может быть разным. Если угол велик, то движение может происходить «в нахлёстку» для чего должно удовлетворятся неравенство:

Если заготовки двигаются, соприкасаясь цилиндрическими головками, то угол должен быть близок к нулю и , что соответствует:

Для увеличения угла следует уменьшать и m (51б) а для уменьшения m увеличивают S утолщением бортов лотка или скосов. Расстояние между опорными точками бортов лотка принимают в пределах:



Для уменьшения раскачивания деталей в лотках они снабжаются крышкой. Угол наклона лотка в пределах 3050⁰. Проходимость лотка определяется:

Спиральные лотки - применяют для транспортирования заготовок типа “цилиндр с головкой” При проектировании определяют ширину B, радиусы r,R и шаг винтовой линии T (рис. 44.).

Центральный угол определяется:

Рис. 41 Спиральные лотки



Радиус внутренней окружности лотка r:

Ширина лотка B:

Радиус наружной окружности лотка R:

Шаг винтовой линии Т:

Условие перемещения детали по винтовой пов-ти лотка:

В приведённых выше выражениях (см. рис 52).

_min - наименьшее значение угла наклона лотка;

D_max - максимальный диаметр заготовки;

q - коэффициент учитывающий толщину дна лотка;

f - коэффициент трения качения.

Роликовые лотки - для транспортирования и накопления деталей между станками.

Сила сопротивления W передвижения заготовки массой G в горизонтальных роликовых лотках складывается из:

сопротивления качения заготовок по роликам под действием веса заготовки:

сопротивление теряемое на разгон роликов и скольжения заготовки при разгоне:

;

сопротивление из-за трения в цапфах роликов:

где: С - коэффициент. учитывающий, что не вся масса роликов расположена на его поверхности С=0,50,9;

G_р - вес ролика;

z - число роликов на которые одновременно опирается заготовка;

l - путь заготовки, соответствующий z роликам лотка;

V - скорость равномерного движения заготовки;

d_ц - диаметр цапфы ролика;

D_р - диаметр ролика;

f - коэффициент трения в цапфах;

R - коэффициент трения на поверхности роликов.

Наименьший угол наклона наклонного лотка при движении самотёком определяется из условия:

или

где - коэффициент перемещения заготовки по роликам.

На практике = 35⁰

Основные размеры роликов (рис 45.).

Рис. 42 Роликовые лотки

где: L - длина заготовки

- шаг роликов.

Пневматические лотки - применяются для заготовок с гальваническим покрытием, и для заготовок из керамических, пластмассовых и резиновых материалов 9 (Рис. 46).

Состоят из основания, боковых стенок.

В основании выполнен основной воздушный канал, а на поверхность основания выведена с определённым шагом пневматические отверстия позволяющие создавать между заготовкой и поверхностью пневматические подушку, что в свою очередь уменьшает трение перемещения заготовки, а следовательно и угол наклона лотка .

Условие перемещения заготовки:

где P - нагрузочная способность воздушной подушки;

G - вес заготовки

P_а - атмосферное давление в системе

F - площадь опорной поверхности заготовки.

Диаметр отв. 0,52 мм. Давление 1,54 атм. Кол-во отверстий зависит от F для обеспечения P.

Рис. 43 Пневматический полусамотечный лоток

Устройства для транспортирования металлической стружки.

Типы стружек и этапы транспортирования.

Металлическую стружку можно разделить на :

стальную

чугунную

алюминиевую

медных сплавов

не металлическую

Кроме того на - элементную(дроблёная) и витую.

Элементная стружка получается при обработке деталей из твёрдых и маловязких металлов и представляет собой мелкую крошку и кулачки металла, слабо связанных или совсем не связанных между собой.

Витая стружка - представляет собой тонкую ленту металла, сходящую с инструмента в виде мелких и крупных витков или сабель.

Транспортирование элементной (дроблённой стружки не вызывает особых затруднений, а вьющаяся или сливная стружка неудобны они занимают большой объём и легко перепутываются между собой. При транспортировании они цепляются за рабочие органы конвейера чем могут вызвать поломку конвейера.

Организацию транспортирования стружки можно разделить на 4 этапа. Первый - удаление от станка; второй - удаление от всех станков; третий - в зону цехового скопления; четвёртый - удаление - транспортирование в зону общезаводского скопления. Для транспортирования стружки, таким образом, необходима целая система-комплекс вспомогательных средств для обработки стружки (сортировки, отделения СОЖ, дробления, прессования и т.д.).

В АЛ стружка различными устройствами, которые в совокупности составляют транспортную систему. Каждый металлорежущий станок АЛ имеет собственную систему удаления стружки в виде конвейера или специального отверстия в станке. В первом случае конвейер выносят стружку из станков в общий магистральный конвейер, устанавливаемый под станками или сбоку от них в канале; во втором - стружка проваливается через отв. Непосредственно в магистральный конвейер.

Магистральные конвейеры бывают механическими и реже магнитными, гидравлическими, пневматическими. Если станки работают без охлаждения и на них обрабатывают чугунные детали, то автоматическую линию снабжают отсасывающей системой стружки и пыли.

Если на станках автоматической линии обрабатывают детали из разных металлов, то стружку удаляют станочными конвейерами в тару, которая после заполнения удаляется авто или электро погрузчиками.

Общим магистральным конвейером удаляют только стружку одного металла.

Конвейеры для транспортирования стружки.

Для механического удаления стружки используются конвейеры 3-х классов:

1. С орбитным (движение по замкнутой кривой) движением несущих рабочих органов (рис.47.). К ним относятся:

- ленточные со стальной или прорезиненной лентой; пластинчатые; коробчатые;. скребковые; лотковые.

Рис. 44 Схема конвейера с орбитальным движением

С возвратно-поступательным движением несущего рабочего органа (рис48.). К ним относятся:

-ершовые; - скребковые; - инерционные;. - вибрационные.

Рис. 45Схема конвейера с возвратно-поступательным движением

3. С вращательным движением винтовой рабочей поверхности

(рис. 48.) К ним относятся:

одновинтовые с промеж опорами;

одновинтовые без опор с плавающим. винтом;

одновинтовые и многовинтовые без опор с припасованными винтами и двухэтажным корытом.

Конвейеры с орбитальным движением (рис. 47.) несущих органов имеют общий недостаток- часть стружки уносится холостой ветвью под раму кроме скребкового.

Конвейеры, имеющие гладкую несущую поверхность снабжаются поперечными перекладинами, которые захватывают застрявшую между неподвижными боковинами стружку.

Конвейеры с возвратно поступательным движением (рис. 48.) несущих органов отличаются видом рабочего органа, корыта и кривошипно-шатунного механизма.

Перемещение стружки - прерывистое. Рабочий орган имеет холостой и рабочий ход.

Недостаток ершовых - поломка ерша при попадании деталей или инструмента.

Рис. 46 Схема конвейера с вращательным движением

В инерционных и виброконвейерах скорость движения тем выше чем больше частота и амплитуда колебаний. Они применяются главным образом при транспортировании дроблёной стружки. Применение ограничено из-за вибраций на оборудовании.

Винтовые конвейеры - наиболее удобны для транспортирования любой стружки (рис. 49.).

Простота конструкции отсутствие наружных движущихся частей, компактность, надёжность работы и наконец перемещение стружки в закрытом пространстве.

Винтовые конвейеры могут перемещать материалы в любом направлении и заменяют, таким образом, подъёмники, элеваторы и др. машины.

Винтовые конвейеры первой группы применяют для транспортирования очень мелкой стружки т.к. между винтами корытом есть зазор и во избежание заклинивания.

Винтовые конвейеры второй группы (где винт лежит свободно в корыте) (Приводной конец винта закреплён шарнирно).

При движении стружка попадает под винт и он как бы обволакивает винт и он как бы всплывает. Стружка обволакивает винт и на выходе сходит с него спрессованной массой.

Винтовые конвейеры третьей группы. Здесь винт лежит свободно в плотно облегающем корыте и стружка перемещается по верхней его части. Применяют для транспортирования любой стружки. Частота вращения винтов с учётом процессов происходящих при перемещении перепутанной винтовой стружки её дроблению и разрывам около 10 об/мин.

Для транспортирования стружки из стали и чугуна применяют и магнитные конвейеры, состоящие из лотка, под которым двигаются магниты полхватывающие и переносящие по лотку стружку. Их применение ограничено из-за своих физических свойств.

Для удаления стружки от станков наиболее часто применяют ленточные и винтовые конвейеры.

Конвейерные системы для транспортирования стружки.

Транспортная система для отвода стружки состоит из конвейеров отвода стружки от станков, передающих его на транспортную магистральную цеховую систему, состоящую из одного или нескольких последовательно соединённых продольных и поперечных конвейеров имеющих собственные приводы. Продольная и поперечная трасса работают синхронно и непрерывно. Стружка от нескольких АЛ попадает на магистральную транспортную систему цеха.

Каждая из транспортных систем работает самостоятельно от своих приводов, но синхронно соединённых в одну общую систему и имеет единую систему управления с центральным пультом.

Далее стружка попадает в специальные регенерационные устройства для сортировки, промывки, отделения СОЖ и спрессовки в брикеты.

Затем брикеты поступают на склад вторичного сырья

Размещено на Allbest.ru