Файл: А.Н. Трусова Автоматизация технологических процессов и производств.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.06.2024
Просмотров: 98
Скачиваний: 2
18
Расчет режима работы ВБЗУ подразумевает определение средней производительности QСР, средней скорости движения изделия по лотку VСР, коэффициента заполнения лотка kЗ.
Средняя производительность ВБЗУ
QCP = QCТ /( 1 −kН ), |
(9) |
где QСТ – цикловая производительность оборудования, в ритме которого должно работать ВБЗУ, в данном случае QСТ = QМЗУ; kН – коэффициент, учитывающий нестабильность подачи изделий ВБЗУ (из-за изменения степени заполнения бункера, изменения напряжения сети, непостоянства коэффициента трения, загрязнения лотков), kН =0,2…0,3.
Средняя скорость движения изделия по лотку (мм/с)
V |
= |
QCР lИ |
, |
(10) |
|
|
|||||
CP |
60 |
kЗ |
|
|
|
|
|
|
|
||
где lИ – длина изделия (размер в направлении движения), мм; kЗ – коэффициент заполнения лотка изделиями в требуемом ориентированном положении, он зависит от типа ориентирующих устройств (устройства пассивной ориентации разряжают поток, активные – не разряжают, т.е. не снижают производительности).
Коэффициент заполнения лотка изделиями определяется по формуле
kЗ = Р( l0 ) CП , |
(11) |
где Р(l0 ) – коэффициент вероятности правильно ориентированных
изделий; СП – коэффициент плотности потока изделий. Коэффициент плотности потока изделий рассчитывается как
CП = lИ /( lИ + S ) , |
(12) |
где S – среднее значение зазора между изделиями на лотке (при S = 0,
СП = 1).
При пассивном ориентировании симметричных валиков и втулок по цилиндрической поверхности (при lИ > d)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р( l |
0 |
) ≈1 / |
1 +( d / l |
И |
)2 , |
(13) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
для несимметричных деталей |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Р( l |
) = 0,5 / |
|
1 +( d / l |
И |
)2 |
. |
(14) |
|||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для тонких симметричных пластин (b< lИ >>δ) и длинных цилиндрических деталей lИ >10d, коэффициент Р(l0) ≈1.
19
При использовании в приводе ВБЗУ электромагнитного вибратора любую скорость, меньшую предельной, можно легко получить за счет изменения амплитуды колебания лотка.
Расчет конструктивных размеров чаши включает определение диаметра D, высоты Н, шага лотка t, объема VД загружаемой партии. Различают чаши цилиндрические и конические (рис. 2).
Для цилиндрической чаши наружный диаметр определяют по формуле
D = DВ + 2 ∆, |
(15) |
где DB – внутренний диаметр чаши, мм, DB > (5…8) · lИ; ∆– толщина стенки бункера, мм.
Толщину ∆ обечайки чаши выбирают в зависимости от технологии изготовления: для точеных чаш ∆ = (2 ÷ 3) мм; для сварных чаш
∆ = (1 ÷ 1,5) мм.
Внутренний диаметр чаши определяется из выражения
DВ = 3 |
VД QCP Т n z , |
(16) |
|
π НР |
|
где VД – наружный объем одного загружаемого изделия, мм3; Т – период времени между заполнениями чаши, с; n – число заходов вибродорожек; z – число каналов на каждой вибродорожке; НР – высота заполнения чаши изделиями, мм.
Для конической чашинаружный диаметр определяют по формуле
D = D |
|
|
H |
|
24 VД QЦ Т n z |
−0,75 −1,5 |
|
|
+ 2 ∆, (17) |
||
B |
|
|
|
π D2 |
H |
|
|
+1 |
|||
|
H P |
|
P |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
где DВ – внутренний диаметр конической чаши, мм, DВ = (5…8) · lИ; Н – полная высота чаши, мм.
Полученное значение диаметра чаши D округляют до ближайшего большего стандартного значения из ряда 63, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630 … 1000 мм.
Остальные параметры конической чаши рассчитываются так же, как и для цилиндрической чаши.
Высота заполнения чаши изделиями находится из выражения |
|
H P ≈ 2,5 (t + δ) , |
(18) |
где t – шаг подъема спирального лотка, мм; δ– толщина лотка, мм.
Полная высота чаши определяется как |
|
H = H P + (1,0 ÷1,5) t . |
(19) |
20 |
|
Шаг t спирали вибродорожки определяют из условия |
|
t = k d + δ , |
(20) |
где t – шаг подъема спирального лотка, мм; d – диаметр изделия, лежащего на лотке (для тел вращения); для призматических d = h, где h – высота изделия; для плоских d = b, где b – ширина изделия, мм; δ –
толщина лотка, определяется технологией изготовления в пределах
δ = (1 ÷3) мм.
При lИ /d = 1…1,5 коэффициент k рассчитывается по формуле
k = |
lИ2 |
/ d 2 +1 |
. |
|
|
f 2 |
+1 |
||
|
|
|
||
При lИ /d > 1,5 коэффициент принимается равным k = 1,5. Если чаша многозаходная, то шаг спирали при n заходах
t = (k d + δ) n .
(21)
(22)
Рис. 2. Цилиндрические и конические чаши ВБЗУ
При нарезке спирали на станке шаг нарезки округляют до бли-
жайшего большего числа из ряда: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 32, 36, 38 мм.
Угол подъема спирали лотка |
|
β = arctg(t ( π DB )) . |
(23) |
Диапазон изменения угла β = 0,2 ÷5 °, но при увеличении угла
подъема лотка до 2˚ скорость перемещения заготовок снижается примерно на 10-15 %. Угол наклона а вибродорожки к обечайке чаши выбирают исходя из способа ориентирования изделия и конфигурации
21
его. Для того чтобы заготовки перемещались в один слой, лоток выполнен с углом α = 94º.
В случае многозаходной чаши внутренний диаметр ее должен удовлетворять выражению
DB ≥ |
tn |
, |
(24) |
|
π tgβ |
||||
|
|
|
где tn – шаг многозаходной спирали, мм; ß – угол подъема спирали лотка.
Ширина вибродорожки
B =b +a −0,5 |
D2 |
−l 2 + DB |
2 |
, |
(25) |
||
|
|
B |
И |
|
|
||
где а — зазор между изделием |
и направляющим |
буртиком, |
|||||
a = (0,5 ÷ 2,0) мм, при отсутствии буртика а = 0; b – ширина детали, мм. |
|||||||
Ширина лотка с буртиком |
|
|
|
|
|
|
|
BO = B + 3 . |
|
|
(26) |
||||
В зависимости от типоразмера чаши толщину дна принимают |
|||||||
H Д ≈ 2L3, мм . |
|
|
(27) |
||||
Угол конуса чаши выбирают в диапазоне γO =150 ÷170 °. |
|||||||
Диаметр конуса |
|
|
|
|
|
|
|
DK = DB − 2 BO . |
|
|
(28) |
||||
Максимальное число каналов вибродорожки |
|
|
|
||||
zmax = |
0,25 DB |
, |
|
|
(29) |
||
|
|
|
|||||
|
|
|
b + c |
|
|
|
|
где с — ширина перемычки между каналами, c = 0,5 ÷1,5 мм. Максимальное число вибродорожек (заходов) в чаше определяет-
ся по формуле с дальнейшим округлением до целого числа в меньшую сторону
nmax = |
π DB tgβ |
, |
(30) |
|
lИ tgβ+ h |
||||
|
|
|
где h – высота изделия, мм.
Расчет параметров движения изделия и колебательной систе-
мы включает определение частоты вынужденных колебаний лотка; амплитуды; приведенной массы; жесткости пружинных стержней; размеров пружинных стержней (длины l, диаметра d или сечения bхh).
Определяем требуемый угол наклона подвесок α, исходя из обеспечения необходимой скорости перемещения заготовок по формуле