книги из ГПНТБ / Новые закаточные машины отечественного производства А. Е. Розенбелов Госплан СССР, Всероссийский научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО). 1960- 3 Мб
.pdfможно определить с достаточной для практики точностью сле дующим образом.
Для ротационных многошпиндельных автоматов крутящий момент, который необходимо приложить к центральному валу кар.усели для производства закатывания (без учета к. п. д. ме ханизмов)., равен:
где — момент закатывания на центральном валу карусели;
М:2— момент закатывания второй операции на шпинделе закаточной головки;
Kz— коэффициент, учитывающий суммарный момент на центральном валу от одновременно работающих закаточных головок карусели; 1ц— передаточное отношение между закаточным шпинделем и цен
тральным валом.
Коэффициент Кz определяется по формуле:
и" 1 |
г»~ {л 1 ~г° |
|
|
гСг=1 |
-|-02о —~z—1) при —<2, |
||
или |
|
|
|
Azz = 2-i-0,25 |
2 z —2^ при |
>2, |
|
где: n'i— относительное число оборотов закаточной головки при обра зовании шва первой операции;
— относительное число оборотов закаточной головки при образо вании шва второй операции;
п' — относительное число оборотов закаточной головки за один оборит* карусели;
z — число закаточных головок на карусели.
Передаточное отношение гц определяется по формуле:
п'
р
где: i р— передаточное отношение редуктора, связывающего карусель е центральным валом.
Момент закатывания на закаточной головке ЛР можно оп ределить по усилиям, действующим на закаточный ролик. Зная величину и направление усилия закатывания Р, или его тангенциальную составляющую Рх находим момент на зака точной головке с двумя парами роликов:
М? = Рх(£)4-с/р),
где: Рк—тангенциальная составляющая усилия закатывания; D — диаметр крышки;
d0— диаметр закаточного ролика.
Усилия, действующие на закаточный ролик, можно опредечить по формулам Савченко.
Полная сила, действующая на ролики, определяется по формуле:
Радиальная составляющая силы определяется по форму лам:
для I операции:
Р’ = 3,95 |
[П |
кг |
у |
|
|
для II операции: |
|
|
^" = 20,5 |
|
кг, |
у[п 2т]°’лэ
где: t — толщина крышки; s — толщина корпуса;
п' — число обкатов банки; т — число одновременно работающих роликов;
1 — длина контактной линии, которая определяется по фирмше:
,тгГср
Z=-]80-^.
где: г — радиус закаточного ролика по рабочей канавке;
ф — величина контактного угла, определяющаяся уравнением:
Cos ср |
НЯ-Н'-- РУ~Рг |
||
2r(R |
+ r-p) |
||
|
|||
тзе: R — радиус крышки, мм-,
р— величина рабочего перемещения ролика за период закатыва ния, мм.
Остальные составляющие полного усилия закатывания для обеих операций определяются по радиальной составляющей по формуле:
Px=Pytg-£- и Pz=0,25Py
Эти формулы дают достаточную для практических целен точность расчета усилий закатывания и применимы только к нормальному шву. При набегании закаточного ролика на углошов усилия закатывания возрастают по сравнению с расчет ными на 30—50%.
Это возрастание усилий имеет кратковременный характер и учитывается при расчете закаточной головки на прочность. При расчете потребной мощности закатывания им можно пре небречь, так как эти пики сглаживаются в результате инер ции вращающихся частей машины.
Определив потребный момент закатывания на центральном
валу карусели А4ц можно найти потребную мощность электро двигателя N по формуле;
. ,= -Иц Лц кет,
9/500-щ.
-Ч
где: Пц—число оборотов центрального вала карусели, об!мин-, 7, ц~ коэффициент, в котором учтены мощность холостого хода и
к. п. д. передаточных механизмов. Для ротационных автоматов
типа СЗДп его можно принять: 7JM =0,20—0,25.
Найдем потребную мощность электродвигателя для маши ны СЗДп и при закатывании банок диаметром 99 мм и толщи ной жести крышки и корпуса 0,32 мм.
Для этого определяем величину нормальной и тангенсальной составляющих усилия закатывания для второй операции.
Радиальная составляющая усилия равна: |
|
|||
Р','= 20,5 |
(2+Н) |
(2 • 0,32+0,32)5,1 |
кг> |
|
(Яг/я)11,39 |
= 20,5 |
(г.Оэ^)0-39 |
||
|
|
|
|
|
где |
|
|
|
|
. |
w<p |
3,14-24,3-12 |
|
|
2 |
180 |
J80 |
— 5,1мм. |
|
Величину ? определяем по формуле:
*2r[/?+r—pl
_24,32 +(51,7+24,3 - 0,8)2-51,7’ 2 -24.3(51,7+24,3-0,8] —°-9775. Ф”12
Величина рабочего перемещения ролика р равна разности толщины шва Т после первой и второй операций:
р=Тх — 7\ = 2,2—1,4 = 0,8 мм
Тангенсальна я составляющая усилия:
Р"=Р" tg 2J = 58tg 2‘12 = 4,87 кг
Оо
Момент закатывания на. закаточной головке:
Л43 = Р" (О+(7р) = 4,87 (103,4 + 48..6) =73 кгсм.
Коэффициент одновременной работы головок:
Кг= 2 + 0,25(п'^п^ z —2) =2 + 0,25f-.’^2,Г>56-2
\ п |
/ |
\ |
1о |
|
= 2,405, |
|
|
так как |
|
|
|
я , |
2,05-6 |
2,05 > 2. |
|
~z — |
6 |
|
|
п |
|
|
Передаточное число гц = + = Д = 2,5.
Zp 6
Момент закатывания на центральном валу карусели:
Л4ц =М23 Кг /ц= 73 • 2,405 • 2,5 = 439 кгсм.
Потребная мощность электродвигателя при производи-
22
тельности 220 банок в минуту и числе оборотов центрального вала пц = 220 об)мин составляет:
ТИц па 439-220 = 3,96 кет. 97500-% - 97500 • 0,25
На машине установлен электродвигатель мощностью
A/g=4,5 кет.
6 Поджимной столик, (рис, 8) закаточной карусели служит для подъема и прижатия банки к патрону.
В нижнем корпусе карусели установлено шесть поджимных столиков, опирающихся на копир роликом 2. Корпус 6’ столика, на котором укреплен ролик при помощи пальца 1, может пе ремещаться вверх—вниз во втулке нижнего корпуса карусели. Внутри корпуса имеется шток столика 7, закрепленный в кор пусе штифтом 8 так, что может несколько перемещаться отно сительно корпуса. Внутри штока установлен сухарь 9 с пружи ной 3, затяжка которой производится винтом 5, через толка тель 10 и сухарь 9.
На верхнюю часть штока навинчивается регулируемый по высоте столик 11. Стопорение столика производится флажком 12, закладываемым в продольные канавки, сделанные в резьбе, штока. Кроме того, резьба затягивается болтом клеммы 4.
Регулировка прижима банки к патрону производится затяж кой пружины 3, для чего нужно снять столик 11. Регулировка столика по высоте банки производится путем его вывинчи вания.
Механизм подачи банок и надевания крышек, Основой ме ханизма является подающая звезда (рис. 9), которая помимо основной функции—установки банок на столики закаточной карусели — производит также надевание крышек на банку и разгон банок до шага шпинделей на закаточной карусели.
Привод звезды осуществляется валом 8, на котором уста новлена шестерня 1, вращающая шестерню с внутренним за цеплением 2. Шестерня 2 при помощи шайбы 12, опирающейся на кронштейн механизма, вращается вокруг неподвижной шай бы 13, установленной эксцентрично относительно вала 8.
На шестерне 2 укреплено водило 14, в которое вставлено по окружности семь равнорасположенных пальцев 3, свободно вращающиеся в отверстиях водила. Верхняя часть пальцев образует сухари, скользящие в пазах секторов 4.
Семь секторов 4 свободно надеты на центральный вал 8 при помощи двойных проушин, каждая из которых расположе на между проушинами других секторов. Все секторы лежат на верхней торцовой плоскости водила, а сверху они придержи ваются шайбой 15, затягиваемой на валу 8 гайкой.
На секторах 4 укрепляются сменные гнезда 5, которые при помощи направляющей 16 ведут банку к закаточной карусели. Каждое гнездо имеет бронзовый вкладыш 17, ограниченный с
23
Рис. 8. Поджимной столик машины СЗДп.
в компактности и постоянном
Двух сторон, центрирующими крышку упорами 18. На каж дом гнезде укреплен рычаг 6, качающийся на оси 19. На верхнем конце рычага укреп лен ролик 10, катящийся по пазовому кулаку 7, закреплен ному на направляющей для крышек. На другом конце ры чага укреплен палец 11, веду щий крышку по направляющей.
Направляющая для крышек 9 представляет собой плиту, укрепленную при помощи крон штейна над подающей звездой. К нижней части плиты при креплены винтовые желоба, по которым движется крышка. Эти желоба принимают крыш ку от магазина после марки ровки и по мере подхода к за^ каточной карусели опускают ее во время движения на банку. В конце хода крышки по на правляющим установлены две прижимные планки, придержи вающие крышку на банке во время установки последней на столик закаточной карусели.
Привод подающей звезды состоит из соединенных вместе семи кулисных механизмов с одним общим вращающимся водилом. Неравномерность хо да кулисы использована для разгона перемещаемых звездой банок. Преимущество такого разгонного механизма по срав нению с другими видами раз
гонных устройств заключается радиусе траектории банки, что
позволяет установить на звезде центрирующие охватывающие гнезда.
Неподвижная эксцентричная шайба 13 установлена таким образом, что во время приема банок звездой гнездо имеет ми нимальную окружную скорость и минимальный шаг между гнездами. Когда же гнездо подходит к закаточной карусели,
24
Рис. У. Подающая звезда машины СЗДп.
25
2796—4
окружная скорость его увеличивается и шаг гнезд становится равным шагу шпинделей закаточной карусели.
Шаг банок на подающей звезде в зависимости от положе ния, гнезда 0 определяется по формуле:
с_ |
X Cos <р + 1 |
30г ’ |
X2 +2FCOS <Р + 1 ’ |
где: S — шаг банок по траектории их движения; R — радиус траектории движения банок;
г — число гнезд подающей звезды;
,е
Х = у — отношение эксцентрицитета направляющей шайбы 16 относи
тельно вала 1 к радиусу водила.
Угол ф определяется из соотношения:
X Coscp
где: 0 — угол, определяющий положение гнезда; он отсчитывается от
линии, соединяющей центры карусели и подающей звезды.
Основной характеристикой такой подающей звезды являет ся коэффициент разгона:
zz _ ^тах_ |
1 |
+ X |
— С . ~ |
1 |
— X ’ |
°тт |
1 |
к |
где: X—— имеет то же значение, что и в предыдущей формуле.
На машине СЗДп при диаметре окружности пальцев води ла 230 мм и эксцентрицитете шайбы е = 32 мм:
роуос иЛ,_ 1 + 0,2785 _ 1,2785 ~ 115 -0,2785 и К-о-2785 -6J215—
Механизм подачи крышек (рис. 10) отделяет от стопы од ну крышку и подает ее под маркирующее устройство, откуда крышка забирается рычагами подающей звезды.
Стопа крышек устанавливается в колодец магазина 1, име ющего по бокам пазы, в которых ходят возвратно-поступатель но два отсечных ножа 2. При ходе назад ножи отделяют от сто пы нижнюю крышку и она проваливается на дно магазина. При ходе вперед крышка толкателя 3 подается под маркер, а ножи выходят из-под стопки крышек. Стопка крышек опуска ется на два миллиметра так, что при повторном ходе ножей назад нижняя крышка будет отделена от стопы. Поданная вперед крышка придерживается под маркером фиксатором 4.
Привод отсекающих ножей и толкателя осуществляется от кривошипа 5 через шатун 6. Кривошип укреплен на валу 7, который соединяется с постоянно вращающимся валом 8 че рез управляемую храповую муфту 9. На валу 7 укреплен хра повик 10 с одним зубом, а в муфте 9 установлена собачка 11.
Управление муфтой производится от щупа 12 механизма блокировки «нет банки — нет крышки», установленного на
26
разгонной звезде. От щупа через тягу 13 движение передается подпружиненной скобе 14, расположенной в плоскости враще ния собачки 11 храповой муфты.
В нормальном положении, когда нет банок, собачка, про ходя мимо скобы 14, цепляется за нее своим хвостовиком и проскакивает мимо зуба храповика. Вал 7 находится в не-
Рис. 10. Механизм подачи крышек машины СЗДп.
подвижном положении, и крышки не. отделяются. Однако, ког да на разгонной звезде появляется банка, она нажимает на щуп 12, скоба 14 опускается и не мешает собачке захватить зуб храповика 10. Вал 7 приходит во вращение и крышки на
чинают отделяться.
Маркирующее устройство (рис. 11) находится там, где
27
Рис. 11. Маркирующий механизм машины СЗДп.
крышки выходят из магазина. Оно рассчитано на простанов ку на крышке восьми знаков (два ряда по четыре знака).
Маркер представляет собой стальной скобообразный крон штейн /, укрепленный на машине двумя штырями 2 и 3. В верхней части кронштейна ходит цилиндрический пуансон 4 с направляющим штоком 5. На пуансоне и на нижней части
28
кронштейна устанавливаются маркерные знаки 6, удержива емые в пазах скобками 7,
В верхней части пуансона 4 имеется паз, куда входит цап фа коромысла 8. Второй конец коромысла шарнирно закреп лен на вилке 9, имеющей цилиндрический шток, проходящий сквозь трубку 10. На шток внизу навинчена гайка 11. Между вилкой 9 и гайкой 12 трубки установлена пружина 13, под держивающая вилку в верхнем положении.
В середине коромысла имеется скос 14, которым оно упи рается в ролик 15 под действием пружины 16. Ролик 15 заве шен на серьгах 17, качающихся вокруг пальца 18, укреплен ного на кронштейне 1. Качание серьги 17 производится от эксцентрика 19 через ползун 20, рычаг 21 и регулируемую тягу 22.
На рис. 11 показан механизм в момент маркирования. При дальнейшем вращении эксцентрика 19 рычаг 21 отведет серь гу 17 вправо, и коромысло под действием пружины 16 повер нется вверх вокруг пальца вилки 9, поднимая за собой пуан сон 4. Через половину оборота эксцентрика рычаг начнет тол кать серьгу 17 влево и ролик 15, нажимая на скос 14, опустит коромысло с пуансоном вниз.
Сила прижима пуансона регулируется затяжкой пружи ны 13, которая производится гайкой 12. Положение пуансона в крайних точках его хода регулируется перемещением по вертикали вилки 9 при помощи гайки 11,
Величина хода пуансона регулируется тягой 22.
В случае попадания под маркер двух крышек амортизация осуществляется за счет обжатия пружины 13. Преимуществом этого маркера является почти полное замыкание сил на самом кронштейне маркера и малая нагрузка на привод машины.
Кинематическая схема машины показана на рис. 12. От электродвигателя, вращающегося со скоростью 950 об/мин, вращение передается через клиноременную передачу на диско вую фрикционную муфту, сидящую на валу X. Вал через кони ческие шестерни 1 и 3 связан с центральным валом карусели I, делающим 220 об!мин. От вала I через шестерни 10, 9, 8 и 11 вращение передается валу карусели II, который делает
36,6 об/мин.
От шестерен 4 и 7 центрального вала вращаются шестерня планшайбы закаточной головки 5 со скоростью 551,4 об/мин и шестерня кулачков головки 6 со скоростью 568,4 об/мин.
От шестерни И вращение через шестерню 12 передается валу передающей звезды III, а от него через шестерни 22 и 23 — водилу подающей звезды IV, делающему 31,4 об/мин.
Вал выбросной звезды V, делающий 109 об/мин, вращает ся от шестерни 11 через шестерню 17.
От центральной шестерни 12 вращаются:
29