16.1. Основы проектирования роторных машин
Шаг между позициями ротора:
,
где Sp - величина перемещения исполнительного органа, соответствующая участку рабочей деформации.
- коэффициент скорости для выбранного закона движения;
Чр - число рабочих позиций ротора;
р - угол подъема профиля кулачка (шайбы).
Механизм с наклонной шайбой обеспечивает следующие кинематические характеристики:
,
,
где Rш - радиус шайбы;
- угол наклона;
- угол поворота шайбы;
R0 - радиус начальной окружности ротора;
l - длина шатуна.
.
Цикловая производительность машины:
,
где Ир - частота вращения ротора;
n - число рабочих позиций.
Рис.76. Цикловая диаграмма роторной машины:
1 — загрузка; 2 — выгрузка;
I - передача заготовок из ротора питания в
инструментальный блок рабочего ротора;
II - контроль правильности положения, наличия
заготовки перед началом обработки;
III - закрепление заготовки и подвод инструмента;
IV - выполнение технологической операции;
V - отвод инструмента; VI - раскрепление изделия;
VII - передача изделия в транспортный ротор;
VIII - холостое движение инструментального блока
Длительность кинематического цикла определяется суммой длительности всех интервалов:
,
где t1 - передача заготовки в ротор;
t2 - контроль правильности положения;
t3 - закрепление заготовки и подвод инструмента;
t4 - выполнение технологической операции;
t5 - отвод инструмента;
t6 - раскрепление изделия;
t7 - передача из ротора в транспортер;
t8 - холостое движение инструмента.
17. Импульсные машины
К импульсным машинам относятся системы, в которых воздействие энергоносителя или передающей среды на обрабатываемый материал осуществляется в течение короткого промежутка времени. Время воздействия от 0,01 - 0,001 доли секунды.
По видам источников энергии импульсные машины классифицируются на 4 группы:
1) энергия гидроударных волн;
2) энергия горючих газов или смесей;
3) энергия взрывчатых веществ;
4) энергия электрического разряда.
В зависимости от вида источника энергии, передающей среды и принципа действия импульсные машины подразделяются на 6 типов:
1) Гидроимпульсные машины;
2) Газовые молоты;
3) Газовые импульсные машины;
4) Взрывные импульсные машины;
5) Электро-импульсные машины;
6) Магнитно-импульсные машины.
Главным параметром импульсных машин является энергия импульса. По форме импульсы могут быть прямоугольные, треугольные, синусоидальные и т. д.
Рис. 77. Формы и параметры импульсов
17.1. Гидроимпульсные машины
В данных машинах используется импульс, полученный в результате быстрой разрядки жидкостного аккумулятора и создания за счет этого в гидросистеме ударного импульса.
Рис. 78. Схема распространения упругой волны
в гидролинии
При быстром открытии клапана в трубе возникает волна, распространяющаяся со скоростью:
,
где Ежт - приведенный модуль упругости жидкости и трубы;
ρ – плотность жидкости.
Время, через которое фронт волны с давлением Ра достигнет поршня:
.
Далее волна отражается и если к моменту подхода обратной волны клапан будет закрыт, то новый скачок давления Ра добавится к давлению Ра, которое было в трубе к моменту t1.
Различают три схемы гидроимпульсных машин:
1) Импульсное воздействие обеспечивается на обрабатываемый материал в камере непосредственно жидкостной средой (рис. 79 а).
2) Импульсное воздействие ударной волны обеспечивает разгон плунжера, сообщая ему кинетическую энергию (рис. 79 б).
3) Импульсное воздействие разветвляется на несколько потоков, воздействуя на поршни (рис. 79 в). Данная схема используется в импульсных автоматах. Последовательность срабатывания обеспечивается длиной гидропроводов.
Рис. 79. Принципиальные схемы гидроимпульсных
машин