КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Методика расчёта вибрационного загрузочного устройства
Задаётся: тип заготовки производительность станка Qст материал заготовки и станка длина заготовки lз диаметр (ширина) заготовки dз.
Требуется: Разработать загрузочное устройство поштучной выдачи ориентированных заготовок. Начертить общий вид устройства и механизмы ориентации.
1. Определяется фактическая производительность БЗУ , шт/мин где Qст – плановая производительность станка; КП – коэффициент переполнения, который необходим, чтобы обеспечить бесперебойную работу станка-автомата (КП = 1,1-1,3). 2. Определяется необходимая для достижения этой производительности скорость движения заготовок по лотку , м/с, где lЗ – длина заготовки, м; KЗ – коэффициент заполнения, определяется по таблице 1. Таблица 1
При расчёте скорость можно принять в соответствии с ГОСТ 20795-75 и ГОСТ 20796-75:
3. Определение размеров бункера. 3.1 Шаг спирального лотка (должен быть таким, чтобы на лоток не могли попасть одновременно две заготовки) выбирают из условия , м где h – размер заготовки, измеряемый перпендикулярно плоскости лотка (высота, диаметр); δ – толщина лотка, м (, м). Шаг лотка при нарезке на станке округляют до ближайшего большего числа из ряда: (6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18, 22, 24, 26, 28, 32, 36, 38) 10-3, м. 3.2 Средний диаметр чаши бункера (минимальный) , м где t – шаг лотка; α – угол наклона вибродорожки к обечайке чаши выбирают, исходя из способа ориентирования и конфигурации детали (α = 0,2 - 5°). Увеличение угла допускается для заготовок с высоким коэффициентом трения.
3.3 Наружный диаметр чаши бункера (минимальный) , м С другой стороны для обеспечения высокого коэффициента заполнения
, м или , м. Выбранный Dн округляют до большего числа из ряда: (63, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800) 10-3, м 3.4 Внутренний диаметр чаши бункера , м 3.5 Ширина лотка , м
где b – диаметр или ширина детали, м. 3.6 Размер нижней плиты основания , м. Необходимо учесть, что вес нижней части ВЗУ должен быть в 5-7 раз больше веса верхней части. 3.7 ВЗУ снабжают предбункером в случае, когда необходимо загружать в него большие партии заготовок сравнительно крупных размеров. Размеры предбункера определяются объёмом одновременно загружаемых заготовок. Для того, чтобы в предбункере не образовывались своды, он должен иметь диаметр воронки на выходе , м где d – диаметр плоских заготовок (типа колец). Расстояние между торцом воронки и днищем бункера должно быть примерно равно диаметру заготовки или несколько меньше. 3.8 Высота чаши бункера , м или , м где Hзаг – высота засыпаемых в чашу заготовок. , м 3.9 Буртик лотка делают меньше высоты заготовки , м где h – высота заготовки. 3.10 Толщина обечайки(Δ) для точеных чаш: , м для сварных чаш: , м 3.11 Частота колебаний движения бункера. Наиболее просто осуществлять колебания БЗУ с помощью электромагнитных вибраторов с частотой: ν = 100 Гц при диаметре чаши (Dн) до 0,2 м ν = 50 Гц до 0,5 м ν = 16; 25 Гц свыше 0,5 м 3.12 Угол конуса выбирают в диапазоне: γ = 150-170° 3.13 Диаметр конуса (днище чаши). , м 4. Определение оптимального режима работы. Коэффициент режима работы ε определяется по графику 1 (рис. 13) в зависимости от скорости соударения, которая берётся из таблицы 2.
Таблица 2
Таблица 3
Угол бросания β определяют по формуле , где f – коэффициент трения, определяется из таблицы 3; Kβ - определяют по графику 2 (рис.13) в зависимости от Kα и П – параметра режима работы: 5. Определение угла наклона подвесок. Угол наклона пружинных элементов вибробункера определяется по формуле , где mВ – суммарная верхняя масса; mН – суммарная нижняя масса, mН = ΣmНi; IВ – суммарный верхний момент инерции; IН – суммарный нижний момент инерции, IН = ΣIНi. Массы деталей верхней и нижней частей ВЗУ выбираются из таблицы 4 в зависимости от диаметра чаши вибробункера. Таблица 4
Момент инерции обечайки , кг·м2 где R, r – наружный и внутренний радиусы чаши. Момент инерции днища , кг·м2. Моменты инерции остальных деталей верхней части вибробункера необходимо взять в такой же пропорциональной зависимости от момента инерции обечайки, в какой находятся их массы. Моменты инерции нижней части питателя. Момент инерции основания , кг·м2, где rосн – радиус основания, м. Моменты инерции остальных деталей нижней части ВЗУвзять ориентировочно пропорционально их массам. Необходимо иметь ввиду, что при одном электромагните в приводе выгодно принимать углы наклона подвесок наибольшими, близкими к 45°. Один электромагнит целесообразно применять в бункерных загрузочных устройствах с небольшим бункером (диаметр не более 0,4 – 0,5 м) для подачи мелких и лёгких заготовок.
Привод с тремя электромагнитами – с бункерами средних и крупных размеров (диаметр 0,3 – 1 м) для подачи тяжёлых (металлических) заготовок, т.к. тремя магнитами можно создать большую тяговую силу. Определение минимальной длины пружин для ν = 50 Гц , м ν = 100 Гц , м ν = 16-25 Гц , м где A1 – размах колебаний лотка чаши питателя, м; А0 – относительный размах колебаний приведённой массы, м ; , KC – коэффициент скорости, обеспечивающий оптимальный режим работы при малых углах (KC = 0,7); Mпр – масса, приведённая к точкам крепления упругих элементов . Здесь MпрВ и MпрН – приведённые массы чаши бункера и нижней плиты ; ; . Общая приведённая масса чаши бункера и трёх башмаков с подвижными частями вибратора . Общая приведённая масса нижней плиты с учётом трёх электромагнитов .
Масса системы . Определяем диаметр подвесок (пружин), если питатель установлен на круглых цилиндрических стержнях , где υ = (1,0 - 1,1)· υB; (υB – частота вибратора 50 или 100 Гц); lmin – длина части пружин стержня между башмаками крепления; E – модуль упругости материала стержня (2·1010 МПа (пруж. сталь). Расчёт амортизаторов
Определяется жёсткость из условия , где mзаг – масса партии заготовок; δ – максимально допустимое вертикальное смещение амортизаторов (0,2 см). Число витков пружин , где d – диаметр проволоки, принимается конструктивно (3 мм); D – средний диаметр пружин (20 мм); n – число пружин в амортизационной системе (3-4); G – модуль сдвига, 8·105 кг/см2. Шаг витков пружины , где G1 – общий вес питателя; C – жёсткость. Определяем максимальное возмущающее усилие вибратора , где μ – динамический коэффициент, зависящий от близости настройки системы к состоянию резонанса и величины затухания. Для вибрационных ЗУ с подвеской чаши на цилиндрических стержнях можно принять μ = 3 – 4. Если Mпр была рассчитана для трёхвибраторного ЗУ, то для одновибраторного . При установке одного центрального вибратора усилие вибратора в направлении движения якоря
. При установке трёх тангенциальных вибраторов с направлением возмущающего усилия перпендикулярно подвеске усилие определяется . При установке трёх тангенциальных вибраторов с горизонтальным направлением возмущающего усилия , где i – число вибраторов. Необходимая мощность вибратора определяется , где n – коэффициент затухания колебаний (n = 0,05).
Расчёт магнитопровода и катушки вибратора
Площадь сечения железа вибратора определяется по формуле , где B – индукция в зазоре (B = 6000 – 10000 гс), большие значения принимать для больших вибраторов. Средняя величина воздушного зазора между якорем и статором вибратора для вертикальных вибраторов принимается . Для горизонтальных вибраторов, имеющих ход более одного мм , где S – ход якоря вибратора в мм.
Ход якоря вибратора для вертикальных вибраторов , для горизонтальных (тангенциальных) . Приведённый расчётный зазор вибратора:
для реактивного вибратора (υ = 100 Гц) ; для вибратора с выпрямителем , где γ – глубина модуляции магнитного сопротивления. В таблице 5 приведены данные для вертикальных вибраторов.
Таблица 5
Для тангенциальных вибраторов при S = 1,25 – 4 мм γ = 0,42 – 0,45 ε – угол сдвига фаз между перемещением массы и внешней силой (ε = 0). Амплитудное значение магнитодвижущей силы (в ампер-витках) . Эффективное значение магнитодвижущей силы определяется для реактивного вибратора , для вибратора с выпрямителем .
Минимальный размер окна сердечника , где ΔI – допускаемое значение силы тока на 1 мм2 сечения провода (значение зависит от типа провода, для катушки вибратора принимается ΔI = 2 – 3 A/мм2); КЗ – коэффициент заполнения окна сердечника, зависящий от толщины изоляции, размеров каркаса и способа намотки (КЗ = 0,3 – 0,4). Размеры пластин Ш-образного сердечника (см. рис. 14) выбираются, исходя из площади сечения среднего стержня железа , где a и c – размеры сердечника, набранного из пластин.
Рис. 14. Для того, чтобы вертикальный вибратор имел удобную в поперечном сечении форму, вписываемую в квадрат, толщина набора пластин должна быть равна . Тогда площадь сечения среднего стержня железа будет . Откуда . По Qж и с учётом Q0 определяем из таблицы 6 тип пластин Ш-образного сердечника и размеры пластин (b и h). Необходимое число витков катушки вибратора , где U - эффективное значение напряжения на зажимах катушки вибратора; QЖ - действительная площадь сечения железа, получившаяся после выбора стандартных размеров пластин и толщины набора; - длина среднего магнитного пути железного сердечника; μ - магнитная проницаемость железа сердечника для вибратора, сердечники, которых набраны из листков электротехнической стали (); ВД - действительная магнитная индукция в зазоре , Гс.
Таблица 6
При В и В, определяется число витков катушки. Эффективное значение тока, потребляемого вибратором из сети . Диаметр провода обмотки . В зависимости от значения диаметр провода может быть определен по следующим формулам: при а/мм - ; а/мм - ; а/мм - .
Дата добавления: 2014-12-25; Просмотров: 3217; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |