Секторное бункерно-загрузочное устройство для ориентации заготовок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Автоматизация производственных процессов является основным направлением технического прогресса, смысл которого заключается в создании машин, систем и приборов, позволяющих комплексно механизировать и автоматизировать весь технологический цикл производства. Автоматизация станков позволяет резко повысить их производительность за счет сокращения времени холостого хода. Лишь по загрузке и выгрузке деталей оно в ряде случаев составляет 40% от общего времени, требующегося на обработку детали.

Автоматизацию холостых ходов, связанных с загрузкой и выгрузкой обрабатываемых деталей, производят посредством механизма питания, который следует разрабатывать при проектировании нового или модернизации существующего станка. При применении автоматических механизмов питания подают штучные заготовки, предварительно обработанные или необработанные, полученные путем штамповки или методом точного литья; прутки, предварительно калиброванные и рихтованные; бунтовую проволоку, которую рихтуют в процессе подачи.

Целесообразность применения автоматических механизмов питания определяется, прежде всего, экономической эффективностью, а также и другими факторами: облегчением труда, безопасностью работы, соблюдением гигиенических требований производства.

Задание

Разработать секторное бункерно-загрузочное устройство для ориентации заготовок (рис.1) в пространстве и подачи их на станок.

Исходные данные:

Производительность Q=90 шт./мин

Материал детали- карболит

Время прерываний работы оборудования Т=20 мин

Рис. 1

1. Описание, принцип работы и расчет секторного БЗУ

Секторный бункер (рис. 2) имеет следующие составные части: резервуар бункера 5, подвижный сектор 4 и гребень-сбрасыватель 3. Сектор - сборный и состоит из двух щек и промежуточной планки.

Заготовки типа винтов и болтов западают в лоток, образуемый щеками сектора, и провисают на шляпке при опускании сектора в нижнее положение.

Сектор посажен на ось, на которой он качается. Для предохранения от быстрого износа в щеках сектора рекомендуется делать съемные планки из хромистой или конструкционной стали. Качательное движение сектор получает от кулисы.

Загрузочный резервуар в секторных бункерах выполняется в двух вариантах: симметричным и несимметричным.

При симметричной форме резервуара увеличивается давление заготовок на сектор и вследствие увеличения уровня заготовок над сектором ухудшаются условия работы привода. Поэтому выбираем бункер с несимметричной формой загрузочного резервуара.

Рис. 2. Секторный механизм ориентации: а - общий вид; б - расчетная схема; 1 - заготовка; 2 - накопитель; 3 - сбрасыватель; 4 - сектор; 5 - бункер

Для заготовок малого веса желательно при подъеме сектора в верхнее положение сообщать ему встряхивающее движение. Такой цикл движения легче всего осуществить кулачковым механизмом.

Ширина бункера B = 300 мм

Глубина бункера H = 240 мм

Длина сектора L = 300 мм

Производительность секторного бункера, шт/мин,

где z - число секторов; p = 0,25 … 0,4 - коэффициент захватывания, который берется в зависимости от формы и конфигурации заготовки; n_x - число двойных ходов сектора в минуту.

Число двойных ходов сектора равно

Число двойных ходов сектора определяют с учетом необходимости выдачи заготовок, захваченных за один рабочий цикл, из паза сектора в момент его нахождения в верхнем положении в накопителе. Это справедливо, если t₁ t₂, где t₁ - время выпадения заготовок из паза сектора; t₂ - время качания сектора.

Время выпадения заготовок из паза сектора в лоток

,

а время поворота (качания) сектора

,

где - угол перебега сектора, градусы; - угол наклона сектора в крайнем верхнем положении, градусы; - угол трения, определяющий начало движения заготовок по пазу к лотку под действием силы тяжести, градусы; n - число двойных ходов сектора.

Объем бункера рассчитываем по формуде

V_бунк=Q*V_заг=225*46,8=10530 см³, где

V_заг-объем заготовки, V_заг=3,14*2,6²*0,4+3,14*2²*0,8+3,14*3²*1=46,8 см³

2. Определение основных параметров лотка

Лотки-магазины предназначены для направления движения перемещаемых объектов по заданной траектории и вместе с тем накопления определенного их количества, обеспечивающего бесперебойную работу питателя. Детали в ориентированном положении перемещаются скольжением или качением под действием силы тяжести или принудительно под действием внешних сил.

По геометрии поперечного сечения магазины изготавливают прямоугольными, круглыми, V-образными, сложной формы по контуру детали, открытыми, полуоткрытыми и закрытыми. Конструктивное исполнение их может быть различным: гибкие или жесткие, цельные или сборные, криволинейные, винтовые и змейковые. Их изготовляют специальными или переналаживаемыми.

Трубчатые лотки-магазины изготавливают в виде жестких или витых трубок; они могут быть прямой или изогнутой формы в зависимости от взаимного расположения автоматизирующих устройств. Эти магазины следует применять для цилиндрических или близких к ним по форме сплошных и полых деталей, при отношении диаметра к длине 0,12…1,0 с условием, что они не заклиниваются и не входят друг в друга. Если это отношение менее 0,12, то в местах изгиба трубки возможно заклинивание деталей, а если более 1,0 - они могут застревать и изменять ориентацию.

Внутренний диаметр, мм, жесткого трубчатого магазина на прямом участке

,

где d_З - диаметр заготовки, мм; d - зазор, равный 0,5…1,0 мм.

Внутренний диаметр, мм, изогнутого участка:

Средний радиус R_ср принимаем равным 300 мм, получим:

,

где R_ср - средний радиус изгиба лотка, мм; l_З - длина заготовки, мм.

Длину прямого участка лотка принимают равной 20 длинам детали или более, т. е.: трубчатый бункер сбрасыватель

l_пр=20*l_з=20*22=440 мм;

Угол изогнутого участка должен быть равен или более 90. По начальным условиям принимаем угол изогнутого участка, равным 90^о;

Зазор, Д₂ мм, на длине l₃:

,

где R - наружный радиус изгиба, мм. = 300 + 0,5*30 = 315 мм.

3. Эскизы, сконструированного лотка

На прямом участке:

Рис. 3

На изогнутом участке:

Рис. 4

Список используемой литературы

1. Автоматическая загрузка технологических машин: Справ./ И.С. Бляхеров, Г.М. Варьяш и др.; Под общ. ред. И.А. Клусова. - М.: Машиностроение, 1990.

2. Малов А.Н., Иванов Ю.В. Основы автоматики и автоматизация производственных процессов. - М.: Машиностроение, 1974.

3. Ржевский В.Ф., Сечкарев Г.А. Справочник по проектированию автоматических линий. - М.: Наука, 1966.

4. Справочник металлиста: В 5 т.-Т.5/ Под ред. Б.Л. Богуславского. - М.: Машиностроение, 1978.

5. Средства автоматизации механической обработки. Справочное пособие/ В.И. Дементьев, А.Н. Огринчук и др. - М.: Машгиз, 1962.

6. Основы автоматизации машиностроительного производства. Е.Р. Ковальчук и др. Учебник для ВУЗов. - М: Высшая школа, 1999.

Размещено на Allbest.ru