книги из ГПНТБ / Ярмолинский, Д. А. Элементы конструкций автоматов линий розлива вин монография

Т а б л и ц а 2

з

Типы пробок п характеристики устройств для их загрузки на укупорочных автоматах линий розлива тихих вин и шампанского

1Для пробки к бутылкам с шампанским применяют воздушные сопла.

кере служат два сочлененных ролика с канавками по наружной поверхности, которые и образуют отверстие для проваливания пробок в пробкопровод. Левый ролик вращается несколько мед­ леннее правого и полукруглыми выступами, расположенными на его цилиндрической поверхности, ворошит пробки у входа в пробкопровод. Пробки, установившиеся вертикально, затягива­ ются в канал пробкопровода правым роликом.

Для защиты всего устройства от засорения в канавке лево­ го ролика установлен зуб, периодически выталкивающий проб­ ки из входного отверстия пробкопровода обратно в бункер. При выключенном автомате запорное устройство позволяет вращать конус вместе с роликами маховиком от руки.

Роликовое сепарирующее устройство одинаково надежно ра­ ботает и на пробках, высота которых больше диаметра.

На рис. 49,6 показан бункер для капсюля. На конусообраз­ ном диске-сепараторе по окружности имеются специальные шты­ ри, между каждой парой которых образуются отверстия по фор­ ме капсюля. Через эти отверстия капсюли могут проваливаться только в определенном ориентированном положении. Провалив­ шиеся капсюли попадают в пазовое кольцо, из которого ска­ тываются в капсюлепровод. Капсюлепровод изготовлен из от­ дельных пластин. Передняя пластина сделана вибрирующей, что

(рис. 49, в), склепанный при помощи фигурных пальцев 3 с кольцом 2. Пальцы расположены на равном расстоянии по ок­ ружности и образуют ячейки определенной формы, в которые кронен-корка 4 свободно входит только в том случае, если она' обращена прокладкой в сторону диска, как это показано на рисунке. При любом другом положении кронен-корка не может пройти между пальцами и при вращении диска отбрасывается в сторону и снова падает в бункер. Под диском расположен кольцевой питатель, в который проваливаются кронен-корки, проходящие между пальцами ячеек. Питатель в нижней части имеет окно, соединенное с вертикальным пробкопроводом. Че­ рез это окно кронен-корки, скапливающиеся в питателе, со­ скальзывают в пробкопровод и гравитационно доставляются к укупорочным патронам.

Данная конструкция использована в автоматах У-6, У-3, УАП, системы Инвеста (ЧССР) и др.

В разливочно-укупорочном моноблоке W F 80/12 фирмы Холыытейн и Капперт (ФРГ) применен другой принцип ориен­ тации и подачи кронен-корок к укупорочному патрону.

Из бункера 1 (рис. 50, а) корончатые колпачки под дейст­ вием вращающегося диска 2 с лопастями подаются без сорти­ ровки в направляющее устройство 3. Отсюда соответственно своему положению корончатые колпачки подаются в два кана­ ла 4 и 5. В то время как канал 4 подает лежащие в пра-

123

Рис. 50. Бункерный механизм для подачи и ориентации кронен-корок в автомате фирмы Хольштейн и Капперт (а) и бункерный питатель для

глубоких колпачков (б)

124

вильном положении кронен-корки к общему пробкопроводу вертикально, другой канал 5 поворачивает неправильно лежа­ щие колпачки на 180°, обеспечивая их ввод в общий канал 6 в ориентированном положении. В месте соединения двух кана­ лов предусмотрен ворошитель 7, приводимый во вращение ре­ менной передачей от шкива 8 и устраняющий возможные за­ торы кронен-корок. Из общего канала кронен-корка с помощью сжатого воздуха вводится в приемное окно укупорочного патро­ на 9. Благодаря этой системе ориентации достигается макси­ мальная производительность при минимуме брака.

Вустройстве для захвата и ориентации полиэтиленовой пробки с чехлом использован принцип гравитации со смещением центра тяжести пробки.

Механизм (рис. 50, б) устроен и работает следующим обра­ зом. С передней стороны бункера 1 расположен вращающийся сепаратор 2, составленный из диска и кольца, которые обра­ зуют щель для проваливания колпачков. Для ориентации про­ валивающихся колпачков по окружности диска сделаны конусо­ образные выступы 3 в сторону щели, а на кольце, смещенном по отношению к конусообразным выступам, имеются шплинты 4, исключающие проваливание колпачка в другом месте. Та­ ким образом, колпачок может пройти через сепаратор только в месте конусообразного выступа. Размеры выступа и форма ще­ ли в сепараторе обеспечивают проваливание колпачка в желоб только в определенном положении, указанном на рисунке.

Вположении донышком к конусу колпачок через щель не проходит и при перемещении его сепаратором в верхнее поло­ жение выпадает обратно в бункер. Ориентированные колпачки поступают, по желобу к укупорочному патрону.

Для выталкивания застрявших колпачков из щели сепара­ тора служит специальный толкатель 5, смонтированный на пру­ жине в верхней части бункера.

Расчет бункерных загрузочных механизмов. Производитель­ ность Q бункерных загрузочных механизмов с вращающимися захватными органами определяют по формуле (в шт/мин)

Q = пгкц,

захватываемых пробок (для устройств с захватами в виде ячеек z=l ) ; г] — коэффициент захвата (устанавливается эмпирически, в зависимости от количества рабочих ячеек, скорости захват­ ного органа, формы пробки и т. п.). Частота вращения захват­ ного органа в об/мин

125

Диаметр диска определяется размером загружаемых про­ бок

D = mkп

где т — шаг захватных органов. Для устройств с ячейками

0,3 м/с коэффициент захвата почти не меняется. При дальней­ шем увеличении скорости захватных органов коэффициент за­ хвата начинает резко падать, и производительность устройства, достигнув максимума, уменьшается.

Загрузочные механизмы с вибрационным движением тран­ спортных устройств. В винодельческой промышленности все ши­ ре применяют различные вибрационные устройства, в том числе и вибрационные питатели, которые по типу привода подразде­ ляют на электромагнитные, пневматические и механические (инерционные и эксцентриковые).

Наибольшее распространение получили вибробункера ' с электромагнитным приводом. Бункерные вибропитатели с электромагнитным приводом работают по принципу направлен­ ной резонансной подвески. Их можно классифицировать:

по расположению и количеству электромагнитов (с одним вертикальным вибратором и с несколькими тангенциально рас­ положенными вибраторами);

по форме упругой подвески (с одно- и многослойными пло­ скими пружинами и с круглыми пружинными цилиндрическими стержнями);

по способу регулирования скорости движения потока (с из­ менением направления с помощью автотрансформатора; с из­ менением силы тока и падением напряжения в электромагнитах с помощью реостата; с изменением усилия путем регулирова­ ния воздушного зазора электромагнита; с регулированием ве­ личины возмущающего усилия путем изменения числа нахо­ дящихся под током витков катушки электромагнитов);

по способу регулирования резонансной настройки (путем изменения толщины пакетов многослойных подвесок и путем из­ менения массы системы при помощи дополнительных грузов); по форме и способу крепления чаши (с цилиндрической ча­

шей, съемной и постоянной, и с конической чашей).

Рассмотрим конструкции вибробункеров основных типов, применяемых в укупорочных автоматах.

126

Вид В

-я

11

-5 -3

± А -9

-6

Рис. 51. Вибробункер автомата ВЗУ

В автомате ВЗУ для алю­ миниевых глубоких колпачков с бандеролькой использован бункерный вибропитатель с тремя тангенциально располо­ женными электромагнитными вибраторами (рис. 51).

На массивной плите 7 смон­ тированы три кронштейна 6, к которым прикреплены элект­ ромагнитные вибраторы 9. Якоря электромагнитов на

подвесках крепятся к днищу чаши 4. На внутренней цилиндри­ ческой поверхности чаши имеются спиральные лотки 3, по ко­ торым перемещаются алюминиевые колпачки. Последние за­ гружаются в предбункер 8, подвешенный на стойках 5. Изме­ няя величину зазора между основанием предбункер а и днищем чаши, можно регулировать скорость поступления пробок в бун­ кер.

Для виброизоляции питатель установлен на резиновых амор­

127

тизаторах 2, которые передают колебания стойке 1. Вибрация основания будет передаваться тем меньше, чем больше раз­ ница между частотой колебания чаши и собственной частотой колебания опорной плиты на резиновых амортизаторах.

Для питания электромагнитов служит селеновый выпрями­ тель. Амплитуда колебания чаши регулируется изменением на­ пряжения посредством автотрансформатора и величины воз­ душного зазора между якорем и сердечником электромагнита. Последнее достигается передвижением кронштейна по плите. В верхней части спирали предусмотрено устройство для вто­ ричной ориентации колпачка на лотке. Принцип ориентации по­ казан на рис. 52, а.

Лоток имеет вырезы в виде гребенки, через которые про­ ходят только колпачки, идущие донышком вниз, а все кол­ пачки, идущие донышком вверх, сваливаются обратно в чашу питателя.

В аналогичных конструкциях вибробункеров к укупорочным автоматам для шампанской пробки и полиэтиленового капсюля использован другой принцип вторичной ориентации (рис. 52,6). Пробки, перемещающиеся по лотку шляпкой вв^рх, проходя ми­ мо выпуклой направляющей, сталкиваются ею и падают в ча­ шу. У правильно ориентированных пробок шляпки проходят под направляющей, не задевая ее.

Для алюминиевых колпачков с хвостиком применяют бункер­ ный вибрационный питатель с подвеской чаши на цилиндриче­ ских стержнях (рис. 53).

Рис. 52. Устройст­ во вторичной ори­ ентации:

128

Питатель состоит из чаши 12, на внутренней поверхности которой выполнена спиральная канавка призматической формы, в которой помещаются колпачки в один ряд. Чаша 12 вместе с конусом 11 крепится к днищу 10. Днище 10 питателя укреп­ лено на трех наклонных цилиндрических пружинных стержнях 2, закрепленных зажимами в верхнем 1 и нижнем 5 башмаках. Стержни расположены таким образом, что проекция их на го­ ризонтальную плоскость перпендикулярна к радиусу в точках крепления их к днищу 10.

Для уменьшения габаритов питателя пружинные стержни 2 крепятся к плите 7 зажимами 5.

Для укупорочных автоматов большой производительности, а следовательно, при большом расходе укупорочных материа­ лов (колпачков, пробок) над чашей сделан предбункер (на рис. 53 не показан), установленный на стойках на опорной пли­ те. Стойки заканчиваются винтами для возможности регулиро­ вания высоты зазора между дном чаши и воронкой предбун­ кера.

Устройство резиновых шторок на воронке предбункера уст­ раняет возможность деформации и заклинивания колпачков в зазоре.

Питатель приводится от вертикального электромагнитного вибратора 3, установленного в центре плиты 7. Якорь вибратотора состоит из двух пакетов пластин 13 электротехнической стали, которые с помощью планок крепятся к основанию якоря.

Сердечник электромагнита 9 состоит из набора Ш-образных пластин, изготовленных из электротехнической стали, прикреп­ ляемых к основанию вибратора с помощью планок. На средний выступ набора надевается катушка 8 с обмоткой, через кото­ рую пропускается переменный ток. Вертикальные колебания якоря вибратора за счет изгиба наклонных стержней 2 преоб­ разуются в колебания чаши питателя по спирали. Такое дви­ жение чаши заставляет колпачки, лежащие на поверхности конуса И, сползать к спиральной канавке и подниматься по ней. Особенностью этой конструкции является применение ци­ линдрических стержней в качестве упругих подвесок. Это вы­ звано тем, что частота собственных колебаний вибропитателя зависит от жесткости пружин, на которых подвешена чаша пи­ тателя и должна быть вполне определенной. Жесткость пла­ стинчатых рессорных пружин сильно зависит от величины из­ гиба. Неодинаковая жесткость пружин, на которых подвешена чаша питателя, нарушает движение пробок по спиральному лот­ ку и требует дополнительной настройки питателя. Круглые ци­ линдрические стержни имеют одинаковую жесткость и менее чувствительны к погрешностям сборки и расчета. Погрешности легко устраняются регулировкой резонансной настройки. Необ­ ходимость регулировки резонансной настройки вызывается тем, что при проектировании вибропитателя не всегда удается точно

определить массы и моменты инерции элементов вибробункера из-за их сложной конструкции. Поэтому частота собственных колебаний системы изготовленного питателя может оказаться выше или ниже расчетной. Отклонение даже на несколько герц от резонансной частоты увеличивает требуемое для привода пи­ тателя возмущающее усилие в несколько раз.

Для виброизоляции питатель установлен на трех витых ци­ линдрических пружинах 2 сравнительно небольшой жесткости.

Устранение чрезмерной подвижности питателя на пружинах 4 достигается установкой на основании 14 оси 6 с резиновой втулкой, входящей в отверстие плиты 7 с небольшим зазором.

При правильно разработанной конструкции вибрационного питателя достигается надежная его работа в оптимальном ре­ жиме и требуемая производительность.

Производительность в шт/с вибрационного питателя опреде­

учитывающий разрывы в потоке пробок, движущихся по лотку. Производительность вибрационного питателя не является величиной постоянной, а может колебаться в определенных пределах в зависимости от колебаний величины скорости дви­

жения пробок и коэффициента заполнения.

Для обеспечения бесперебойной работы автомата вибраци­ онный питатель рассчитывают на работу с переполнением, т. е. производительность питателя Q принимают несколько большей производительности автомата

Q ~ KuQ&aT*

где Дп — коэффициент переполнения, величина которого зави­ сит от стабильности работы питателя и количества пробок, вме­ щающихся в пробкопровод (в среднем Кп= 1,1-М,3).

Из формулы (35) определяют требуемую скорость ип; при этом К принимают 0,5—0,7.

При выборе частоты колебаний, на которой будет работать питатель, исходят из следующих соображений. Наиболее про­ сто осуществлять колебания чаши с помощью электромагнит­ ных вибраторов, работающих с частотой v= 50 Гц (для малых чаш диаметром до 200 мм лучше применять частоту 100 Гц).

Угол подъема спирального лотка выбирают минимальный в пределах cc=l-f-3° [25, 26].

Затем определяют предельную скорость соударения иуд. пред. Для алюминиевых колпачков, движущихся по стальному лот­ ку, ее можно принять 100—120 мм/с [25, 26].

130