Устройства для отвода стружки

При автоматизации и механизации удаления стружки необходимо обеспечить получение требуемой формы стружки, отвод стружки от станка, удаление стружки от автоматической или гибкой производственной системы.

Наибольшее распространение получил способ отвода стружки конвейерами (с пластичными, магнитными, скребковыми и т. п.).

С автоматизированных участков стружку удаляют следующим образом:

– конвейерами, установленными ниже уровня пола, на которые стружка попадает от отдельных станков;

– с помощью автоматических транспортных тележек;

– стружка от каждого станка собирается в контейнеры и по мере заполнения они перемещаются транспортными тележками в позицию разгрузки.

Форма стружки зависит от материала и способа обработки.

Отвод стружки осуществляется транспортными системами, эффективность которых зависит от правильности выбора типа и размеров, исходя из конкретных условий. При этом учитывают форму стружки, материал, особенность оборудования (компоновку, расположение зоны обработки и т. п.), число рабочих смен и другие факторы. В качестве исходных данных для расчета производительности транспортных систем принимают массу заготовки и детали, число заготовок, обрабатываемых в единицу времени, объем снимаемой стружки, степень использования станка.

В зависимости от способа получения заготовки количество стружки от ее массы ориентировочно составляет, %: прокат – до 15, поковки – до 20, чугунные отливки – до 25, отливки из цветных металлов – 60.

При определении производительности рассчитывают массу или объем стружки, транспортируемой в единицу времени (кг/ч, м³/ч).

При непрерывном перемещении стружки в конвейере, имеющем форму желоба (трубу) сечением F ₀ с коэффициентом заполнения y, производительность выражается через массу транспортируемой стружки следующим образом:

, (2.52)

где V – скорость перемещения стружки, м/ч;

m _уд – удельная масса, т/м³; удельная масса – это масса, отнесенная к объему пространства, занимаемому стружкой, зависит от вида стружки, например, для витой, большеобъемными пучками стружки m _тд = 0,1¸0,3; для мелкой, короткой, прямой стружки m _уд = 0,8¸1,0;

y – коэффициент заполнения, равный отношению объема стружки к объему желоба конвейера; коэффициент y зависит от вида конвейера и формы стружки: y» 0,7 – 0,8 – для крупной стружки, y» 0,5 – 0,6 – для мелкой стружки.

В зависимости от конкретных условий производства используют различные устройства для транспортирования стружки.

Пластинчатые конвейеры (рис. 2.46) используются в станках различных групп для транспортирования всех видов стружки.

В качестве рабочего органа используют бесконечную шарнирно-пластинчатую ленту 1, которая протягивается боковыми роликовыми цепями (на рисунке не показана).

Стальные шарнирно соединенные пластины могут изготовляться с отверстиями для отделения СОТС.

Производительность определяют по формуле (2.46). Недостаток – высокая стоимость при малой длине транспортирования и износ шарнирных соединений, что приводит к попаданию стружки в зазоры и заклиниванию.

    Рис.2.46. Пластинчатый конвейер: а – схема работы; б – схема транспортирования стружки  

    Рис.2.47. Цепной конвейер: а – схема работы; б – схема транспортирования стружки  

Скребковые конвейеры (рис. 2.47 – 2.49) применяют при удалении стружки от станков и автоматических линий. Скорость перемещения до 3 м/мин.

В цепном конвейере (рис. 2.47) стружка непрерывно перемещается и выгружается на месте выгрузки двумя боковыми цепями 1 с укрепленными на них скребками 2. Конвейер может преодолевать подъемы до 60°, не требуя тщательного ухода, и имеет сравнительно низкую стоимость. Производительность определяют по формуле (2.52). Применяют в многоцелевых, фрезерных станках для удаления короткой, раздробленной стружки.

Недостаток – сложность конструкции (привод вращения звездочек) и низкая долговечность (вытягивание цепи). Конвейер не пригоден для транспортирования пучковой и длинной стружки. Скребковые – штанговые конвейеры (рис. 2.48) применяют при токарной обработке, когда образуется большое количество витой стружки. К стальному коробу 1 приварены наклонные ерши 2, препятствующие смещению стружки при ходе штанги 4 назад (штриховая линия). На штанге 4 приварены по всей длине ерши 3, острые концы которых направлены в сторону движения стружки.

    Рис.2.48. Скребково-штанговый конвейер: а – схема работы; б – схема транспортирования стружки  

Гидропривод 5 перемещает штангу 4 (со скоростью до 10 м/мин) вперед и назад, стружка при рабочем ходе захватывается ершами и подается на шаг вперед, а при движении штанги назад стружка задерживается ершами 2. Производительность до – 100 кг/ч.

Недостаток – невозможность транспортирования мелкой стружки.

Скребковые конвейеры толкающего типа (рис. 2.49) имеют элементы скребково-штангового конвейера, в частности, гидравлический (пневматический) привод, скребки.

    Рис.2.49. Скребковый конвейер толкающего типа: а – схема работы; б – схема транспортирования стружки  

В качестве скребков использованы поворотные пластины 2, которые при прямом ходе (сплошная стрелка) опирается на элемент 1 и перемещают стружку. При обратном ходе (штриховая линия) пластина 2 поднимается стружкой и практически не перемещает ее.

Применяется в расточных, фрезерных станках при образовании короткой, раздробленной стружки. Витая стружка и стружка в виде длинных спиралей транспортируется плохо.

Вибрационные конвейеры (рис. 2.50). Транспортирование стружки осуществляется за счет инерции стружки и сил трения ее о поверхность лотка 1. Для обеспечения ориентирования стружки необходима асимметрия этих сил при возвратно-поступательных колебаниях лотка 1, которая достигается созданием гармонических колебаний лотка с амплитудой А и частотой w под углом b = 20¸30° к горизонту. Под небольшим углом (a = 15°) стружка может двигаться наверх. Для получения гармонических колебаний обычно используют эксцентриковый привод 3, который передает колебания лотку 1 через резиновые подушки 2. Лоток 1 совершает продольные (по оси х) и поперечные (по оси y) колебания по закону:.

Продольная составляющая скорости (х) обеспечивает перемещение стружки вдоль лотка, а поперечная – увлекает ее в колебательное движение вместе с лотком.

  Рис.2.50. Вибрационный конвейер: а – схема работы; б – схема транспортирования стружки  

Амплитуда колебаний А = 2¸7 мм, а частота 500¸700 мин^-1. При ширине лотка более 500 мм производительность достигает 50 кг/мин и зависит от формы стружки. Применяются в фрезерных, токарных и токарно-карусельных станка для транспортирования спиралевидной, короткой стружки.

Недостатки: сильный шум, возможность передачи вибрации станку.

Шнековые конвейеры (рис. 2.51) имеют небольшие размеры, но характеризуются повышенным расходом энергии и износом. Для уменьшения износа один конец винта 1 соединяют с приводом с помощью плавающей муфты 3, а второй – оставляют свободным (плавающим). Корыто 2 изготавливают из чугуна, а винт – из стали.

Частота вращения винта n = 1¸10 мин^-1; диаметр винта D = 50¸250 мм. Производительность Q зависит от диаметра D винта, шага Р винта, частоты вращения n, коэффициента заполнения y, угла b наклона корыта:

, (2.52)

где c – коэффициент, зависящий от b и составляющий 1,0; 0,8; 0,6, соответственно для b равный 0; 10; 20°.

    Рис.2.51. Шнековый конвейер: а – схема работы; б – схема транспортирования стружки  

Применяется в токарных автоматах, зубообрабатывающих станках для транспортирования мелкой, дробленой и короткой витой стружки.

Магнитные конвейеры (рис. 2.52). Постоянные магниты 3 закрепляются на тяговой цепи 2 (с шагом 200¸250 мм). Магниты перемещаются цепью под лотком 1 и создают сильное магнитное поле, взаимодействующее со стружкой. Особенно целесообразно их применять там, где нужно выбрать небольшое количество стружки из большого объема СОТС (до 100¸200 л/мин). Транспортирование стружки возможно как в горизонтальном, так и в наклонном направлении (до 90°).

Применяются в зубообрабатывающих и протяжных станках для транспортирования мелкой, короткой стружки.

  Рис. 2.53. Гидроконвейер: а – схема работы; б – схема транспортирования стружки  

Гидроконвейеры (рис. 2.53) применяют при обильном охлаждении инструмента в зоне обработки, например, в зубообрабатывающих и многоцелевых станках. Стружка перемещается в струе жидкости самотеком и требует наклона лотка в сторону движения.

Для проталкивания стружки предусмотрена труба 1 с соплами 2, через которые жидкость под давлением перемещает стружку по лотку в отстойник.

При транспортировании алюминиевой, чугунной и стальной стружки средний расход жидкости на тонну стружки составляет около 30 м³.

Применяются в многоцелевых, шлифовальных, зубообрабатывающих станках при образовании мелкой, очень мелкой стружки и шлама.

Дата добавления: 2014-12-29