Разработка бункерно-ориентирующего устройства для ориентации заготовок в пространстве и подачи (стр. 2 из 2)
5. Расчет по схеме
При проектировании механизмов ориентации (рис. 5.1) необходимо учитывать, что расстояние между осями гнезд (шаг) для заготовок в захватных органах зависит от длины заготовки и зазора между заготовкой и стенками гнезда.
Рисунок 5.1 – Дисковый карманчиковый механизм с ориентацией заготовок в два приема
где δ=3 мм - толщина перегородки в мм (определяется конструктивно);
,принимаем Δl=17 мм
Число вырезов (карманов) для первичной ориентации определяют по длине окружности диска, а шаг корректируется с учетом толщины перегородки δ.
Число карманов:
, принимаем z=16где D=350 мм — диаметр диска,
Размеры вырезов (карманов) для захвата и первичной ориентации и карманов для вторичной ориентации следующие:
; 
где L — длина выреза в мм.
Остальные конструктивные элементы принимаем следующими:
- угол наклона бункера к горизонтальной плоскости α=45—50°, принимаем α=45°;
- толщина стенки бункера b=1,5—3 мм, принимаем b=3 мм;
- коэффициент вероятности захвата η=0,6 - 0,65, принимаем η=0,6.
Средняя производительность механизма:
6. Описание конструкции дискового бункерного загрузочного устройства с поворотными механизмами
Карманное загрузочное устройство, применяемое для подачи цилиндрических заготовок, со смещенным с оси симметрии центром тяжести показано на рис. 6.1.
Рисунок 6.1 – Загрузочное устройство с карманами
Заготовки, засыпанные в бункер, подвергаются интенсивному ворошению вращающимся диском 7, который приводится в движение валом 11 и червячной парой 12. В нижней части бункера заготовки западают в щель, образованную с одной стороны внутренней стенкой бункера, а с другой - диском 7, диаметр которого меньше внутреннего диаметра бункера. Стенками 2 карманов щель разделена на участки, длина которых больше длины заготовки. Запавшая в щель заготовка при вращении диска 8 продвигается стенкой кармана вверх по наклонной дорожке (неподвижному диску 9).
Карманы диска 8, образованные стенками 2, разделены перегородками на две части. Перегородка со стороны западания изделия заострена и служит ножевой опорой при ориентировании заготовки. В процессе транспортирования вверх заготовки располагаются на ножевой опоре 1, но повернуться на ней не могут, встречая препятствия со стороны стенки бункера. Заготовка опрокидывается в левую или правую часть кармана, когда подходит к вырезу, находящемуся в верхней части бункера. Заготовки, запавшие в карманы, транспортируются вниз и на втором обороте выпадают в приемное окно диска 8, а оттуда поступают в гофрированный лоток в горизонтальном положении.
Вращательное движения диска 8 осуществляется посредством шкива 14, вала 15, червячной пары 13, пустотелого вала 5 и предохранительной муфты 3 с кулачками 4. Для выключения шкива 14 предусмотрена кулачковая муфта 16. Для передачи вращения червячной паре 12 на левом конце червячного вала 15 посажено зубчатое колесо Z=26. Данное устройство включает в себя двух-червячный редуктор с бункером и два вращающихся в противоположном направлении диска: диск 8, поддерживаемый тремя роликами 10, и диск 7.
7. Описание принципиальной схемы обработки детали
Подача заготовок на бесцентрово-шлифовальный станок производиться следующим образом.
Рисунок 7.1 – Принципиальная схема обработки детали
Заготовки загружают в предбункер 1 с учетом производительности всего комплекса автоматизированной линии. Далее при помощи отсекателя 2, заготовки поштучно выпадают под действием силы тяжести в БЗУ 3, где происходит их дальнейшее ориентирование. Сориентированная заготовка 5, под действием силы тяжести и пневмоподдува, подается через питатель 4 в магазин 6, где она меняет свою ориентацию по длине из вертикального положения в горизонтальное и упирается в упор 7. После заготовка падает под действием силы тяжести в лоток 8, откуда при помощи штока-толкателя 9 и усилия пневмоцилиндра 10, заготовка подается на обработку по направляющей лотка 8 на бесцентрово-шлифвальный станок, где опираясь на нож 11, обрабатывается шлифовальным кругом 13. Затем при подаче следующей заготовки, обработанная заготовка проталкивается вновь поступившей заготовкой и выпадает в лоток 12.
8. Расчет и построение циклограммы работы комплекса
Строим циклограмму на основании следующих расчетов:
- Определяем время цикла по формуле:
Тц=ТБЗУ+ТМАГ+ТШТОК-ТОЛК.+ТШЛИФ.КРУГА+ТШЛИФ.=0,5+1+1+0,3+4,2=7 сек.
где ТБЗУ =0,5с – время подачи и ориентирования заготовки на БЗУ;
ТМАГ =1с – время прохождения заготовки через магазин под действием силы тяжести и пневмоподдува;
ТШТОК-ТОЛК. =1с – время подачи заготовки на шлифование при помощи штока-толкателя;
ТШЛИФ.КРУГА =0,3с - время подачи шлифовального круга;
ТШЛИФ. =4,2с – время шлифования одной заготовки.
Исходя из времени цикла ТЦ =7с, производительность комплекса равняется:
QЦ = 1·60/ТЦ = 60/7 ≈ 8 шт/мин
Следовательно необходимое количество комплексов определим из формулы:
К = QЗАД/ QЦ = 120/8 =15шт
Загрузка оборудования (шлифовального станка) равняется:
КЗ = ТОСН/ТЦ = 4,2/7 = 0,6,
где ТОСН =4,2с – время шлифования одной заготовки.
Для повышения коэффициента загрузки оборудования необходимо уменьшить вспомогательное время на ориентацию заготовки и подачи ее на шлифовальный станок. Это возможно за счет применения пневмоподдува в магазин и повышение производительности БЗУ.
Выводы
В ходе выполнения курсовой работы были проанализированы механизмы ориентации заготовок и подачи их на станок.
Из рассматриваемых схем выбрана наиболее оптимальная, а именно дисковое БЗУ с поворотными механизмами, для подачи цилиндрических и фигурных заготовок, у которых центр тяжести смещен с оси симметрии (по длине). Были спроектированы его основные конструктивные параметры и подобраны технические характеристики, удовлетворяющие потребности технического задания.
Разработана принципиальная схема подачи заготовки на бесцентрово-шлифовальный станок, а также схема (алгоритм) управления циклами обработки
Рассчитано основное время обработки заготовки на токарной и шлифовальной операции и построена циклограмма работы загрузочного устройства
Перечень ссылок
1. Камышный Н.И., Автоматизация загрузки станков. М., «Машиностроение», 1977г.
2. Малов А.Н., Загрузочные устройства для металлорежущих станков. М.,Машиностроение. 1965, 444с.
3. Анурьев В.И., Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-ёх томах, Т1 и Т2, 6-ое издание, переработанное и дополненное, М., Машиностроение 1982г, 736с.