Лотки-скаты

ЛОТКИ

В автоматических загрузочных и межоперационных транспортных устрой-ствах детали чаще всего перемещаются под действием собственного веса. Однако в последнее время для транспортирования начинают широко использовать силы инер- ции (вибрация), с помощью которых детали можно перемещать горизонтально или даже под небольшим углом вверх.

Под действием собственного веса детали перемещаются по лоткам качением или скольжением, в соответствии с чем и различают два вида лотков: скаты и cклизы. Сечение лотка зависит от формы детали и от способа ориентирования ее в лотке.

На рис. 38 показаны лотки-скаты наиболее распространенных типов. В первую группу входят лотки-скаты коробчатого сечения для дисковых (рис. 38, а) и стержневых (рис. 38, б)

Рис. 38. Лотки-скаты.

деталей. Закрытые лотки характеризуются наличием верхних закраин; открытые этих закраин не имеют. Закрытые лотки применяют для транспортирования по вертикали и по наклонной под углом свыше 10⁰, а также при большой длине маршрута, когда есть опасность выпучивания деталей вверх.

Лотки закрытого типа выполняют иногда в форме змеек. Лотки-змейки замедляют скорость движения деталей и частично разгружают нижнюю деталь от давления верхних.

Для перемещения стержневых деталей по роликовому лотку вдоль собственной оси требуется значительно меньший угол наклона, чем в аналогичных лотках-склизах, что позволяет ограничить место, занимаемое лотками по высоте,

и облегчить обслуживание всего устройства.

Представляют интерес конструкции лотков из нормализованных элементов, которые состоят.из полированных боковых полос-стенок 1 (рис. 38, в) и несущих рельсов 2. Размер поперечного сечения лотка определяют и регулируют установкой промежуточных дистанционных трубок 8. Сборку лотка осуществляют на стандартных болтах, гайках и шайбах. Стружки и посторонние предметы, которые обычно скапливаются в лотках закрытого типа, удаляют через открытое дно лотка. Важным преимуществом этого лоткового устройства является возможность вносить изменения в основные размеры и конфигурацию лотков; для этого достаточно заменить дистанционные трубки и применить более длинные или более короткие соединительные болты.

Эти лотки обладают высокой приспособляемостью.

Детали, имеющие по окружности зубья или шлицы, склонны сцепляться в лотке, вследствие чего перемещение их под действием собственного веса затруднено.

Если детали занимают позиции I и II, то очередная деталь, движущаяся вниз по лотку, повернет шарнирный противовес позиции III и, подойдя к пятке позиции II, остановится. Когда деталь, занимающая позицию I, покинет ее, противовес этой позиции повернется вокруг своего шарнира, что даст возможность детали, занимающей позицию II, и всем следующим за ней деталям передвинуться вперед на одну позицию. Этот процесс повторяется по мере поступления в лоток следующих деталей.

При конструировании лотков-скатов коробчатого типа следует выбрать значения размеров поперечного сечения лотка, угол наклона и высоту бортов.

Для определения размеров поперечного сечения рассмотрим условия проходимости детали в лотке. Возьмем заготвку диаметром D и длиною L, помещенную в лоток шириной В с некоторым зазором А (рис. 39, а). Высота бортов равна или несколько больше радиуса,aдетали. За счет зазора детали имеет возможность повернуться в лотке на угол заняв положение, указанное пунктиром. Этот угол поворота очевидно будет увеличиваться с увеличением зазора А до тех пор, пока не наступит такое положение, при котором деталь или заклинится, или вы- вернется и потеряет ориентацию. То и другое может случиться при условии, что диагональ С детали будет близка по своей величине к ширине лотка или несколько меньше этой величины.

При больших отношениях , когда разность между диагональю и длиной невелика, надежная ориентация детали между бортами лотка невозможна. Практически можно считать, что для деталей с отношением > 3 надежная транспортировка в лотках-скатах не может быть достигнута.

Значение угла jзависит от величины зазора А между деталью и стенками лотка. Зазор А следует выбирать таким, чтобы при повороте детали вокруг точки О до контакта с противоположной стенкой диагональ С образовала с горизонталью угол j, который был бы несколько больше угла трения r. Очевидно, если tgj= tgr

=f, то заклинивание детали будет иметь место.

По рис. 39 можем написать

откуда

Выражая cosj через tgj, получим

(80)

При конструировании лотка наибольший зазор следует определять, учитывая величины допусков на длину DL и ширину DB детали, т. е. в формулу (80) должны подставляться наименьшие значения D и L.

Также может быть определен зазор и для деталей с торцами другой формы (сферических, с фасками и т. п.), только расчетные формулы для этих деталей будут несколько иные.

При выборе коэффициента трения f необходимо руководствоваться обычными данными, увеличивая их в 1,5 – 2 раза, так как практика показала, что трение в бункерах и лотках больше, чем в других машинах.

Выбор угла наклона лотка к горизонту можно произвести, рассмотрев условия качения перекошенной детали в лотке, когда деталь соприкасается с одним из бортов лотка. Это наиболее характерный случай при качении детали в одиночку. В этом случае качению детали будет препятствовать сопротивление трения качения по плоскости (которым пренебрегаем из- за малой величины), сопротивление от трения детали о борт и сопротивление от поперечного скольжения, возникающего вследствие перекоса детали в лотке.

Рис. 39. Проходимость детали в коробчатом лотке.	Рис. 40. Схема сил, действующих на деталь при движении в роликовом лотке.

При повороте детали на угол dj величина линейного пути составит Rdj, а работа сопротивления от поперечного скольжения будет равна силе Gf (где G – вес детали), умноженной на путь Rdjtga (рис. 39, б), т. е. Gf Rdjtga.

В точке касания детали с бортом возникает сила трения Gf² (рис. 39, в, г), которая при повороте на угол g выполнит работу Gf² Rdj. При наклоне лотка на угол g к горизонту (рис. 39, в) движущей силой является слагающая сила веса Gsing, работа которой на перемещении Rdj должна быть равна сумме работ всех сил сопротивлений, т. е.

GsingRd³ j Gf Rd jGf² Rdj,

Откуда

sin³gf tga+f². (81)

Если высота борта лотка Н меньше радиуса детали R (рис. 39, д), то должен быть пересчитан угол перекоса a, который определяется при той же длине Детали для несколько уменьшенного расчетного радиуса Rр, равного

R_р=

или

R_р= (82)

Угол наклона лотков-скатоа в значительной мере зависит от качества отделки лотков и от состояния по.верхиости деталей. Для тщательно изготовленных лотков и обработанных деталей значения углов наклона лотка к горизонту, получаемые по формуле (81), следует увеличивать на 20 – 30%, а для обычных условий – на 50%. Для заготовок, имеющих поверхностные дефекты в виде полос и выступов, а также для необработанных деталей угол наклона лотков приходится увеличивать в 2,5 – 3 раза против расчетного.

Высоту открытых лотков следует брать не меыее радиуса, а надежнее – не менее диаметра детали. Если детали имеют одностороннюю полость, вследствие чего центр тяжести их смещается в сторону (например, поршни), высоту бортов лотка следует брать не менее диаметра, в противном случае, как показывает практика, возможно выкатывание деталей из лотка.

При конструировании роликовых лотков необходимо установить размеры роликов и осей, шаг между ними, а также угол наклона лотка к горизонту.

Движущей силой на роликовом лотке является проекция веса детали (рис. 40) на направлении движения Gsina. Сопротивление движению возникает от трения качения детали по ролику под действием нормальной составляющей силы веса (для простоты рассуждения все сопротивления отнесены к одному ролику), равной , где k– коэффициент трения качения. Кроме того, сопротиаление движению возникает от трения скольжения ролика на оси под действием нормальной составлявщей силы веса детали Gcos и веса роликовa zG₀, где z– количество роликов, на которых лежит деталь.

Величина силы трения на поверхности цапфы будет равна

fGcosa+f zG_0,

а на поверхности ролика

(Gcosa+zG₀)fd/Dp

где d– диаметр оси ролика.

Условия равновесия детали на роликовом лотке выразятся уравнением

Gsina =(Gcosa+zG_{0) +} .

Принимая ввиду малой величины угла a

cosa=1 и sina =tga.

получим наименьший допускаемый наклон роликового лотка

(83)

Из формулы (83).следует, что во-всех случаях нужно стремиться к уменьшению веса роликов, диаметра осей и коэффициента трения в цапфах.

Наибольший допустимый наружный диаметр ролика зависит от длины транспортируемой детали, так как расстояние между роликами берется таким, чтобы перемещаемая деталь большей частью своей длины опиралась на два ролика. В вротивном случае деталь при переходе с ролика на ролик, как говорят, будет кувыркаться. Однако диаметр ролика свыше 120 мм брать не рекомендуется, так как конструкция при этом будет получаться громоздкой.

Следовательно, расстояние l между роликами и наружный диаметр ролика определяют исходя из расчетной длины L детали:

l=0,47L и D_p=0,45L.

Дата добавления: 2014-11-25