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

Рис. 108. Подъемный столик к разли­ вочному автомату ВАР-6

ют введением в формулу (67) специального коэффициента k,

232

Рис. 109. Подъемный столик к разливочному автомату

D_

233

Из формулы (68)

ndsтя

8kc

Полное число витков, по которым определяют длину про­ волоки, необходимую для навивки пружины с учетом обработ­ ки торцов пружины, принимают равным £, = t+l,5.

Высота пружины в полностью сжатом состоянии

где 0,5 d — величина сошлифовки торцов пружины после ее на­

234

Рис. 110. Подъемный столик моноблока фирмы Хольштейн и Капперт (ФРГ)

1.Опускается плунжер механически

спомощью копира, по которому катятся ролики 2. Благодаря такому принципу работы обеспечивается равномерный отвод и мягкая по­ садка заполненных бутылок. Подъ­ емный механизм состоит из плотно навинчиваемого на поддерживаю­

щее кольцо внутренего поршня 3, в верхней части которого установ­ лена направляющая втулка 4 и ча­ шеобразный манжет 5. По направ­ ляющей втулке поршня перемещает­ ся наружный цилиндр 6 с опорной площадкой 7 для бутылок. На ниж­ нем конце цилиндра закреплен роликодержатель 9 с роликом 2 и другая направляющая втулка 10. Обе втулки изготовлены из вязкой износостойкой пластмассы и переме­ щаются по хромированным или хо­ рошо отполированным поверхно­ стям. Роликодержатель подъемного механизма имеет устройство в виде вилки, служащее для крепления U-образной детали 11. Последняя перемещается по направляющему

стержню 12, предотвращая тем самым отклонение ролика при заходе его на секторный копир.

Весь подъемный механизм установлен в корпусе 8, при­ крепленном винтами к вращающейся карусели автомата.

ПРИВОДНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Приводные механизмы карусельных автоматов состоят из электродвигателя и редуктора, соединенных с помощью эла­ стичной муфты или ременной передачи; вариатора скорости, по­ зволяющего регулировать производительность автомата не ме­ нее чем на 30% в сторону увеличения от номинальной, и пре­ дохранительной муфты.

235

Рис. 111. Привод разливочного автомата ВАР-6

могут горизонтально пере­ мещаться при вращении винта 4 в неподвижной гай­ ке 6. На валу электродви­ гателя жестко закреплен шкив, передающий враще­ ние через клиноременную передачу 2 вариатору 5.

Вариатор состоит из не­ подвижного диска 1 (рис. 111,6), установленного на валу редуктора, и подвиж­ ного диска 2, имеющего пря­ молинейное скольжение по шпонке 3. В ступицу диска 2 упирается пружина 4, под­ жимаемая гайкой 5.

Производительность ре­ гулируется вручную в сле­ дующей последовательности. Вращая винт, передвигают салазки с электродвигате­ лем до тех пор, пока не ослабнет натяжение ремня. Затем, поворачивая гайку сжатия пружины вариатора, сближают или раздвигают диски.

После этого производят окончательную натяжку ремня и фиксируют положе­ ние салазок с электродвига­ телем.

Здесь клиноременной вариатор выполняет одновременно функции предохранительной муфты: при увеличении нагрузки подвижный диск отходит в сторону, сжимает пружину, и ре­ мень проскальзывает.

Привод разливочно-укупорочного • агрегата фирмы Хольштейн и Капперт (ФРГ) размещен в нижней части станины. Крутящий момент от жестко укрепленного на трехфазном дви­ гателе 1 (рис. 112) вариатора 2 передается с помощью широ­ кого клинового ремня 3 на шкив 4 приводного вала 5. Вал

236

этого шкива установлен в самоцентрирующихся шарико­ подшипниках. На приводном конце этого вала укреплена элек­ тромагнитная муфта 6, передающая крутящий момент через эластичную муфту 7 на главный приводной вал. Моноблок включается и выключается с помощью питаемой постоянным током электромагнитной муфты. В муфте этой конструкции пе­ редача сил с ведущей половины муфты на ведомую происходит без механического соприкосновения половин муфты. В узком воздушном зазоре между обеими половинами муфты при вклю­ чении создается магнитное поле, перекрывающее воздушный зазор и обеспечивающее таким образом индуктивную связь между ними. При прекращении подачи тока эта связь сразу же прерывается. Напряженность магнитного поля можно изме­ нять регулированием тока возбуждения. Это позволяет уста­ новить требуемое соотношение сил сцепления. При пуске авто­ мата всегда потребляется больше энергии, а при достижении установленной скорости вращения потребление энергии соот­ ветственно уменьшается. В соответствии с этим при пуске ма­ шины в течение непродолжительного времени к муфте по­ дается ток возбуждения большого напряжения. Переключение муфты на режим питания током более низкого напряжения ав­ томатическое, с помощью реле времени.

При возникновении больших нагрузок, препятствующих нормальной работе машины, муфта сразу же пробуксовывает и выполняет функции предохранительной муфты. Так как муфта

237

передает крутящий момент при отсутствии механического тре­ ния, то она не подвергается механическому износу. Муфта за­ щищена кожухом от попадания воды. Для подвода тока исполь­ зуются угольные щетки 8.

Расчет электромагнитных муфт производят по методикам,, изложенным в работах [18, 27]. Однако, как правило, такие муфты подбирают по передаваемой мощности (крутящему мо­

менту) .

Благодаря продольному перемещению двигателя 1 с помо­ щью винтовой передачи 9 регулируется производительность ав­ томата и производится принудительное сближение или отделе­ ние обеих конических дисков вариатора. Широкий клиновид­ ный ремень при этом отходит вверх или вниз, совершая дви­ жение по дискам различного диаметра.

Двигатель, смонтированный на салазках 10, может переме­ щаться вручную и с помощью сервопривода. В последнем слу­

ную часовую производительность моноблока. Тахометр приво­

применяют специальные шкивы с прорезями, позволяющими еще больше сближать конусы и, следовательно, увеличивать диапа-

зон регулирования D = Т ^ г п а т

Dn

(рис. 113).

При поверочном расчете ва­ риаторов прежде всего опре­ деляют передаваемое окруж­ ное усилие. Оно достигает наибольшей величины при та­ ком положении ремня, когда

Рис. 113. Схема к расчету вариатора

238

диаметр ведущего колеса (т. е. фиктивного колеса, которое как ■бы огибается ремнем) наименьший {Dmln) :

скорость ремня в м/с; п — частота вращения ведущего вала ва­ риатора в об/мин.

Затем при расчете вариаторов с клиновым ремнем учиты­ вают тяговую способность сечения ремня.

Допустимое окружное усилие в общем случае

казывает, обеспечат ли выбранные ремни передачу необходи­

рассчитывают по обычным методикам расчета клиноременных передач [28]. Для широких клиновых ремней эту величину мож­ но определить по приближенной форм_уле

где а0— ширина ремня по-нейтральной линии; h — высота (тол­ щина) ремня; Ср — коэффициент режима (0,6—0,9) [28].

Широкие клиновые ремни следует рассчитывать еще и по удельному давлению на боковые поверхности, так как основной

рд = 1,29 —

Нормальное давление N на поверхность каждого диска при передаче окружного усилия составит

(72)

239

Эта величина представляет собой осадку пружины.

Расчет пружины вариатора производится на основании этих

жину (Тmax рассчитывают по Ртах)-

В некоторых случаях вместо витых пружин используют уп­ ругие элементы в виде лепестков, поджимающих шкивы. Рас­ чет в этом случае ведут по методикам, изложенным в рабо­ тах [18, 27].

БЛОКИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА'

Современное оборудование линий розлива вин оснащено различного рода блокирующими элементами, которые пред­ назначены для предохранения машин при неправильных дей­ ствиях обслуживающего персонала или нарушениях какой-либо операции, связи работы отдельных узлов автоматов в опреде­ ленной последовательности, диктуемой технологическим про­ цессом. При помощи блокирующих устройств может осуществ­ ляться непрерывный контроль и поддержание главных пара­ метров, характеризующих состояние процесса производства, производиться инспекция, сортировки, маркировка и учет сырья и готовой продукции, а также дистанционное управление рабо­ той отдельных механизмов и машин.

По виду используемой энергии блокирующие устройства бывают механическими, электрическими, пневматическими, гидравлическими и комбинированными.

Применительные к оборудованию автоматических линий розлива вин все блокирующие устройства можно условно раз­ делить на три вида: аварийные, технологические и контрольные.

240

Аварийные блокирующие устройства обеспечивают автома­ тическое отключение привода отдельного механизма или элек­ тродвигателя всей машины при нарушении режима работы.

В зависимости от конструкций привода машины применяют различные схемы отключения электродвигателя. Наиболее простая схема с применением теплового реле, контакты кото­ рого разрывают цепь управления работой двигателя при его перегрузке. Схемы достаточно надежны в тех конструкциях при­ вода, когда движение от электродвигателя к редуктору пере­ дается с помощью клиноременной передачи. Тогда даже в слу­ чае запоздалого срабатывания теплового реле аварии не про­ исходит из-за проскальзывания ремня на шкиве.

Более надежна блокировка привода с помощью предохра­ нительных муфт различных типов, принцип работы которых со­ стоит в том, что при превышении величин крутящих моментов выше допустимых эти муфты тем или иным способом разрыва­ ют кинематическую цепь привода.

В автоматах линий розлива с успехом могут быть использо­ ваны срезные, пружинные, фрикционные, электромагнитные муфты [11]. Особым достоинством этих муфт (кроме срезных) является автоматическое восстановление их работоспособности после срабатывания и снятия перегрузки; все детали муфт воз­ вращаются тогда в исходное положение без постороннего вме­ шательства.

Для нормальной эксплуатации машины необходимо преду­ смотреть установку блокирующих устройств в тех местах, в ко­ торых возможны аварийные ситуации. В автоматах линий роз­ лива обязательна блокировка на входе и выходе бутылок из машины, отключающая электропривод в случаях переполне­ ния бутылок на подводящем транспортере, падения или закли­ нивания бутылки на входной звездочке, шнеке и т. п.

При этом схема блокировки строится таким образом, что­ бы занявшая неправильное положение бутылка под напором следующих за ней шли от воздействия выталкивающего меха­ низма повернула шарнирно укрепленный в этом месте рычаг, который нажмет на кнопку «стоп» кнопочной станции или на

конечный выключатель и разорвет цепь управления электро­ двигателем.

На рис. 114 дана конструкция узла блокировки разливоч­ ного автомата ВАР-6 на входе и выходе бутылок из карусели. В нормальном положении двуплечие рычаги 1 и 2 являются как бы продолжением ограждения магистрального транспор­ тера и нижними плечами постоянно замыкают контакты ко­ нечных выключателей 3 и 4. При скоплении бутылок на маги­

241