Исследование валикокольцевых механизмов (стр. 10 из 16)
6. Увеличение количества роликов за счет уменьшения их диаметров при максимальном заполнении габарита уменьшает нагрузочную способность схемы US.
7. С увеличением
для схемы BRD максимальный угол разворота B’ уменьшается.8. Габарит схемы US значительно меньше, чем схемы BRD при одинаковом a = R/r.
9. Сравнивая схему US с одним роликом и схему BRD с тремя кольцами при минимальной нагрузочной способности, т.е. при В = 150 для US и В = 00 для BRD, замечаем:
a) если b = 0,5 для BRD, то при a > 1,09 осевое усилие, передаваемое схемой US выше, чем схемой BRD, при a <= 1,09 осевое усилие, передаваемое схемой BRD выше, чем схемой US.
b) если b = 1,0 для BRD, то при a > 1,31 осевое усилие, которое может передать механизм, схемы US больше, чем схемы BRD, при a <= 1,31 осевое усилие, которое может передать механизм, схемы BRD больше, чем схемы US.
c) если b => 1,5 для BRD осевое усилие, которое может передать механизм, схемы BRD выше, чем схемы US при всех сравниваемых значениях a = R/r.
Используя данные выводы можно дать некоторые рекомендации по выбору механизма, имеющие практическое значение:
1. Если определяющим фактором выбора механизма является габарит, то следует выбрать схему вал-ролик (US).
2. Ели габарит механизма не играет решающую роль, а определяющим фактором выбора механизма является возможно большее осевое усилие, которое может передать механизм, то следует выбрать схему вал-кольца (BRD).
2.3. Синтез валикокольцевого механизма по схеме вал-кольца (BRD)
Рассмотрим выбор геометрического параметра
из условий:а) максимальной нагрузочной способности;
б) выполнения заданного закона перемещения. [ ]
а) Выбор геометрического параметра
из условия максимальной нагрузочной способности.На основании формулы (14) определим величину
как: 
для r = 1 
Обозначим
, тогда 
На рис. 14 строим график
, затем график 
, где 
, М1- масштаб 
.И по этим двум графикам строим зависимость
Радиус вала r берем в интервале
см.Получаем область выбора геометрического параметра 
в зависимости от r и А = R/r.
в) Выбор геометрического параметра
из условия выполнения заданного закона перемещения.Диапазон работы ВКМ определяется величиной аналога скорости механизма, равного
[ ]Если задан радиус вала r, то для того, чтобы кольца ВКМ могли повернуться на угол, равный
(26)необходимо определенное соотношение R, r и r1. Для различных значений R, r и r1 существует определенное значение угла поворота кольца B’, определяемое величинами А = R/r,
, до которого касание кольца и вала происходит в точке. Дальнейшее увеличение угла В ведет к тому, что контакт между телами происходит в двух точках. При этом существует некоторое предельное значение угла Впред, которое будет максимальным для данных R, r и r1.Начиная с B’ дальнейшее увеличение угла В требует резкого увеличения момента МД, затрачиваемого на преодоление момента от сил трения кольца о вал и действия силы Р.
Угол
недопустим при работе механизма раскладки.Значение угла B’ может быть найдено по формуле (27):
(27)Необходимый угол разворота колец для сомкнутой намотки:
(28)где
, 
ib-k – передаточное отношение от вала раскладчика к катушке;
d – диаметр кабеля;
r – радиус вала раскладчика.
Передаточное отношение от вала раскладчика к катушке для изолировочной машины фирмы «Круп» на 32 бумажных ленты:
, тогда 
Теперь строим на осях
и 
на рис. 15 зависимость Ф. Угол наклона 
прямой к оси 
найдем следующим образом: 
(29)где
- масштаб ; 
- масштаб tgB’.На рис. 15 строим также графики
, 
Задаваясь значением d – диаметра кабеля ( в нашем случае d = 5 см) мы можем построить график зависимости
.На основании графиков
с рис. 14 и рис. 15 строим совмещенный график на рис. 16.Получили семейство кривых
. Точка пересечения кривых с одним и тем же значением «a» дает нам минимальное значение r для выполнения обоих условий:а) максимальной нагрузочной способности;
б) выполнения заданного закона перемещения
при конкретном диаметре кабеля d = 5 см. А заштрихованная область есть зона выбора возможных значений r и b.
Аналогично можно провести выбор
и для других значений d – диаметра кабеля.Задаваясь максимальным диаметром кабеля dMAX, который будет изготавливаться на машине, можно получить минимальное и макисмальное значения
для выполнения обоих условий. Выбирать конкретное значение b из предполагаемого диапазона следует из максимальных значений, т.к. выполнение заданного закона будет обеспечено, а нагрузочная способность будет иметь коэффициент запаса сцепления на случай возможных перегрузок и механизм будет гарантирован от пробуксовок.Таким образом, получено совместное решение двух поставленных задач о выборе относительной величины b, что имеет не только теоретическое, но и практическое значение.
III. Технологическая часть
3.1. Описание конструкции и назначения детали. Техконтроль технологичности конструкции.
Деталь – шарикоподшипник № 111 изготовляется из стали ШХ 15 и используется в механизме раскладки.
Механизм раскладки предназначен для равномерной рядовой укладки кабеля или его элементов вдоль приемного барабана.
В последнее время для раскладки используют валикокольцевые механизмы. Ведущая каретка валикокольцевого механизма может иметь вертикальное или горизонтальное расположение, внутри ее проходит гладкий вал. На этом валу и находится разрабатываемая деталь – шарикоподшипник № 111 со специально обработанным внутренним кольцом. Подшипник в процессе работы прижимается к гладкому валу с усилием Р и может поворачиваться на некоторый угол b.
Деталь изготовлена из дорогой, дефицитной стали ШХ 15, твердость которой HRC 61…65. Сталь ШХ 15 – материал труднообрабатываемый.
Для обработки используют следующие инструменты: резцы с пластинками из керамики на основе нитрида кремния с покрытием.
Деталь имеет сложную геометрическую форму (наличие фасонной поверхности, в дальнейшем «оливаж»). Деталь может быть обработана при использовании одного специального приспособления. В целом конструкция детали технологична. Базирование детали производим по наружному кольцу и по торцу. Основное значение для служебного назначения детали имеет поверхность оливажа.