книги из ГПНТБ / Александрова А.Т. Оборудование электровакуумного производства учеб. пособие

чего теряется жесткая связь между червячной шестерней 4 и валом 2.

После образования тире толкатель возвращается в исходное положение благодаря подъему профиля кула­ ка. Кольцо 7 расклинивает ролики муфты II, одновре­ менно заклиниваются ролики муфты / и начинается пов­ торение цикла. Количество витков спирали между двумя проскоками Nc зависит от соотношения скоростей враще­ ния спирализационной головки и кулачка и от числа спа­ дов на нем. За Nc оборотов спирализационной головки кулачок должен повернуться на часть оборота, соответ­

кинематической цепи между спирализационной головкой и кулачком проскока,

Іобщ —ІПОСТІСМ,

где іпост — передаточное отношение постоянных звеньев кинематической цепи; ісм— передаточное отношение на­ строечной гитары сменных шестерен.

Из этого уравнения, задаваясь величиной jVc и К и зная г'пост, можно определить ісм.

Шаг основной спирали tca рассчитывается также пу­ тем подбора сменных шестерен в кинематической цепи между спирализационной головкой и тяговым барабаном. Таким образом шаг спирали ісп может быть рассчитан из следующего уравнения:

^сп= 1 об. СП. Г. і'/постіѴсмЯіО,

где 1 об. сп. г. — один оборот спирализационной головки; і'пост, ісм— передаточные отношения соответственно по­ стоянных и сменных звеньев кинематической цепи между спирализационной головкой и тянущим диском; D .— диа­ метр тянущего диска.

Принцип получения проскока в результате кратковре­ менной остановки спирализационной головки показан на схеме рис. 2-5,6. Устройство спирализационной головки и механизма кратковременной остановки ее заключается в следующем.

41

На шпиндель 1 насажена спирализациоішая головка, состоящая из двух частей. Левая часть 2 жестко закреп­ лена на шпинделе, правая часть 3, на которой крепится катушка с навиваемой проволокой, сидит свободно. Ле­ вая часть представляет собой электромагнит постоянного тока, вращается вместе со шпинделем и предназначена,

содной стороны, для передачи вращения правой части

вмомент навивания спирали и для отключения враще­ ния правой части в момент образования проскока. Для

ориентированной остановки правой части спиралнзационной головки, что необходимо для получения проскока с прямым растянутым витком, предусмотрен колодочный тормоз 4. При отключении электромагнитной муфты вы­ ключаются электромагниты 5 и под действием пружин 6 колодки тормоза прижимаются к правой части головки и создают необходимый тормозной момент. К окончанию образования проскока снова включаются электромагниты 5 и обе части электромагнитной муфты начинают вра­ щаться. Управление работой электромагнитов осущест­ вляется от кулака или другого программного устройства, которые в соответствующий период цикла производят замыкание или размыкание контактов в цепях их пи­ тания.

Третий способ образования проскока иллюстрируется схемой рис. 2-5,в. По этому способу керн всегда переме­ щается с постоянной скоростью. Спирализационная го­ ловка 3 жестко связана с полым валом 2, который под действием кулачка 4 совершает возвратно-поступатель­ ное перемещение и связан с валом 1 скользящей шпон­ кой.

Шаг спирали определяется из соотношения

to,

где fen — шаг спирали; h — шаг спирали, определяемый перемещением керна за один оборот спирализационной головки; to— перемещение спирализационной головки в направлении перемещения керна под действием кулач­ ка 4 за один оборот спирализационной головки.

Шаг проскока определяется из следующего уравне­

ния:

^пр= ^1+ Т,

где Т — шаг архимедовой спирали кулачка 4.

Таким образом, величина шага спирали зависит от трех факторов, отнесенных к одному обороту спирализа-

42

ции: спирализацию, промежуточный отжиг, отрезку и формовку биспирали.

Кинематическая схема автомата представлена на рис. 2-7. От электродвигателя через клиноременную пе­ редачу вращение передается на вал / и далее через зуб­ чатую передачу z^/zi на валы II и III, соединенные меж­ ду собой скользящей шпонкой. Пустотелый вал III по­ лучает возвратно-поступательное движение от кулачка спирализации 2. Кулачок 2 жестко связан с кулачком 1, который через контакт а включает механизм 3 однообо­ ротной муфты.

В момент срабатывания рычаг поворачивается вокруг шарнира, освобождает собачку 5, связанную с храповым

43

колесом 6, и начинает вращаться вместе с зубчатым колесом. Сделав один оборот собачка выводится из за­ цепления с храповым колесом с помощью рычага 4 и останавливается вместе с зубчатым колесом.

Через пару зубчатых шестерен Zn, і8 один оборот муф­ ты передается распределительному валу IV, на котором расположены кулачки всех автоматически действующих механизмов. Кулачок 15 механизма резки передает воз­ вратно-поступательное движение ножу 18, куда спирализационная проволока подается тянущими роликами 19, имеющими индивидуальный электропривод. При движе­ нии ножа заготовка отрезается на заданную длину и вдувается воздухом в полость механизма формовки 17. Под действием пружины 13 игла 16 двигается вперед и проходит через дюзу. От зубчатого колеса ziS через кри­ вошипно-шатунный механизм 7, сектор z19, шестерню z20, фрикционную муфту 14 и зубчатую пару z2i, z22 игла получает вращательное движение и благодаря наличию резьбовой пары И одновременно получает осевое пере­ мещение. В исходное положение иглу возвращает кула­ чок формовки 12. На валу IV расположены также кулач­ ки заслонки 8, выталкивателя 9 и сбрасывателя 10. Че­ рез контакты б, в, г ими включаются соответствующие электромагниты, приводящие в действие механизмы за­ слонки и выталкивателя. Для придания спирализационной проволоке определенных механических свойств, а также с целью очистки ее от следов углерода пред­ усмотрена печь отжига 20, работающая при температуре 1 100—1300 °С в атмосфере увлажненного водорода.

Для получения заданных соотношений между скоро­ стями вращения тягового барабана и шпинделя, а также кулачка спирализации 2 и шпинделя предусмотрены сменные шестерни соответственно г7, zs и z2о, z21,

Z 22 И Z 23-

Для получения спирали требуемого шага необходимо регулировать скорость вращения тягового барабана, за­ дающего линейную скорость перемещения керна.

За N оборотов шпинделя, равное числу витков подо­ гревателя общей длиной L, барабан повернется на часть оборота, равную LfnD.

Следовательно, передаточное отношение от шпинделя к барабану равно:

MnD

I = —j— , Об[MUH,

44

S s f: CU

P CL

О d>

О 4

c

45

Это передаточное отношение может быть представле­ но в следующем виде:

I—IIIб.Ш)

где г'б.ш — постоянное передаточное отношение от бараба­ на к шпинделю, рассчитываемое по уравнению:

аналогично

*см.к ~ ~Г~>

‘2

где /см.к — передаточное отношение сменных шестерен для вращения кулачка; і2— постоянное передаточное от­ ношение от кулачка к шпинделю,

Полное передаточное отношение і от кулачка к шпин­ делю равно N, так как за N оборотов шпинделя кулачок совершит один оборот.

Как уже отмечалось, шаг спирали, величина и часто­ та проскока определяются профилем кулачка.

Для равномерной подачи шпинделя за каждый обо­ рот профиль кулачка должен соответствовать архимедо­ вой спирали.

В процессе навивки основной части спирали /с тяго­ вый барабан протянет керн на длину Ік (рис. 2-8), следовательно, шаг Г спирали кулачка 2 будет равен:

360°

“о

где ссо — угол поворота кулачка, соответствующий навив­ ке основной спирали.

46

Рис. 2-8. Схема для расчета шага архимедовой спирали кулачка проскока.

S — величина перемещения шпинделя в сторону движения керна в период на­

вивки основной спирали; а — текущий угол поворота кулачка; 1\, I — текущие значения длины спирали и величины перемещения керна.

Этот угол может быть выражен через полное коли­ чество витков К и количество витков на основной спи­ рали Кі

К,- 360

тогда

т_*еЖ

Кг *

Одной из разновидностей подогревателей являются так называемые складные подогреватели, состоящие обычно из нескольких ветвей. Последовательность техно­ логического процесса формообразования таких подогре­ вателей показана на рис. 2-9,а—и.

Катушка с проволокой 1 совершает качательное дви­ жение относительно вертикальной оси, проходящей че­ рез ось барабана 2, из поверхности которого выступают иглы. Катушка заводит проволоку за ту иглу барабана, которая в данный момент находится в вертикальном положении. Барабан совершает прерывистое вращатель­ ное движение, последовательно подводя иглы в верти­ кальную плоскость. Проволоку необходимо заводить не­ сколько дальше, чем требуется по форме подогревателя, чтобы преодолеть упругость проволоки. Изогнутая таким путем проволока после съема с игл приобретает требуе-

47

Рис. 2-9. Технологический процесс формообразования складных по­ догревателей.

Рис. 2-ТО. Устройство автомата изготовления складных подогрева­ телей.

43

мую форму. Натянутая на иглы проволока при дальней­ шем движении барабана разрезается режущим устройст­ вом и затем снимается с игл специальной пластиной — съемником.

Устройство автомата показано на рис. 2-10. Основны­ ми функциональными узлами автомата являются бара­ бан /, совершающий прерывистое вращательное движе­ ние, и катушка с формуемой проволокой 2, совершающая круговое качательное движение в пазу 12. Прерывистое вращение барабану сообщается храповым механизмом, действующим от кулачка 5, движение на катушку пере­ дается кривошипно-шатунным механизмом 15, переме­ щающим возвратно-поступательно рейку 14, связанную с шестерней 13.

Натяжение проволоки, сматываемой с катушки 2, со­ здается роликом 11, укрепленным на рычаге 10. Отрезка формованных подогревателей осуществляется механиз­ мом 16, действующим от кулачка 4. Вращение на рас­ пределительный вал 3, как видно из схемы, передается от электродвигателя 6, через червячную 7 и зубчатую 8 передачи. На автомате предусмотрен узел ручной на­ стройки 9.

2-3. Сетконавивальное оборудование

Способы формообразования спиральных сеток имеют много общего с описанными методами спирализации, однако имеются некоторые специфические особенности, связанные с точным соблюдением размеров постоянного или переменного шага и с необходимостью в процессе или после формообразования закрепления витков сетки.

На рис. 2-1 показаны наиболее характерные виды спиральных сеток. Как видно из приведенного рисунка,

видов сеток ориентация траверс и соблюдение заданной формы витка достигается применением специальных оправок, расположенных в зоне формообразования.

На рис. 2-11 показаны существующие способы навив­ ки сеток на современном оборудовании.

Первый способ навивки (рис. 2-11,а) является самым распространенным и заключается в следующем. В шпин­ дель 1 закрепляют оправку 2, соответствующую требуе­ мой форме поперечного сечения сетки. Оправка имеет