Кулачковые механизмы

Расчет и проектирование дисковых кулачков заключается в построении профиля, для чего необходимо:

- распределить функции между отдельными участками кулачка по выполнению рабочих и вспомогательных движений;

- установить размеры, определяющие положение кривых профиля в плоскости кулачка.

Требования к профилю кулачков:

- обеспечение равномерного движения исполнительных механизмов в процессе выполнения цикла;

- быстрый подвод и отвод исполнительных механизмов;

- точная синхронизация движений всех исполнительных механизмов автомата.

Для каждого вида автомата устанавливаются определенные диски –заготовки, которые характеризуются следующими размерами:

- максимальный и минимальный диаметр диска, в пределах которых располагается профиль;

- диаметр посадочного отверстия кулачка на распределительном валу;

- диаметр отверстий для фиксирования кулачка в определенном положении;

- диаметры роликов рычагов, находящихся в контакте с кулачками.

Диск-заготовка разбивается на 100 равных участков, соответствующих 360⁰, и угол поворота кулачка оценивается количеством сотых делений, на которые он поворачивается. Нулевое деление, как правило, совпадает с осью фиксируемого отверстия.

Требованию равномерности движения исполнительного органа отвечает профиль рабочих ходов, очерченный по спирали Архимеда. Для построения профиля необходимо знать начальный и конечный радиус- векторы, а также деления кулачка, между которыми располагается данный участок профиля.

Требования и рекомендации при построении кулачков. Для обеспечения движения всех исполнительных механизмов необходимо так проектировать кулачки, чтобы операции проходили в заданной последовательности согласно циклограмме автомата с минимальной потерей времени между переходами.

Для чего необходимо:

- установить размеры отдельных участков (углов поворота) кулачка в зависимости от длительности переходов;

- затем расположить их в определенном порядке.

Размеры участков удобнее всего выражать числом делений кулачков, а их расположение обозначать номерами начального и конечного деления. При распределении участков должны учитываться как рабочие, так и вспомогательные движения.

Кулачки отдельных исполнительных механизмов проектируют отдельно, но с последующей увязкой и согласованием между собой.

В общем виде размеры участков кулачка можно определить из следующих соображений: за один цикл обработки кулачок поворачивается на 100 делений и расчет ведется в зависимости от времени обработки продукта с момента его подачи в зону обработки до момента выхода готового изделия. Положение того или иного исполнительного механизма относительно какой-либо неподвижной плоскости зависит от положения ролика на кулачке. Если ролик занимает положение соответствующее наибольшему радиусу кулачка , то расстояние исполнительного органа до неподвижной плоскости будет минимальным и наоборот.

Пример циклограммы автомата модели ВРУ-1С-1000 по фасовке и упаковке дрожжевых брикетов развесом 1000г приведен на рис.11.8. Все тринадцать исполнительных механизмов автомата управляются от одного распределительного кулачкового вала, один оборот которого совершается за 1,227 с. Время на выпуск одного упакованного брикета с учетом времени выстоя 0,7727 с. составляет 2 с., производительность - 30 брикетов в минуту.

Рис. 11.8 Циклограмма работы автомата по упаковке дрожжевых брикетов

Анализ циклограммы проводится с целью выявления участков, на которых все или большинство исполнительных механизмов не совершают рабочих движений, а находятся в состоянии выстоя или холостых ходов, что ведет к не эффективному использованию времени и снижению производительности автомата. При выявлении таких участков проводится оптимизация цикловых движений исполнительных механизмов и изменение циклограммы таким образом, чтобы в любой момент рабочего цикла те или иные исполнительные механизмы автомата совершали рабочие движения. При этом также обращается внимание на возможность сокращения длительности холостых ходов, связанных с подводом и отводом механизмов.

Таким образом, исходя из циклограммы автомата и технологической операции, выполняемой рабочим органом, устанавливается форма рабочего органа, необходимая траектория его движения, интервалы движения и остановок. С учетом размещения в автомате рабочего органа и кулачкового вала выбираются схема механизма, тип кулачка и закон движения толкателя, определяются основные размеры механизма и производится построение профиля кулачка.

Дата добавления: 2014-11-29