Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Metod_ukaz_po_DRавтом.пр.проц.в маш.(норко)

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
10.06.2015
Размер:
3.34 Mб
Скачать

l1

l2

l3

 

d2

d1

d3

 

 

 

 

 

 

с1

с4

 

 

 

 

с3

 

с2

 

 

 

 

 

Рис. 2.5.Диагонали транспортируемой заготовки

На рис. 2.6 приведены возможные варианты касанья заготовки о борта лотка. На эскизах рис.2.6 приведены формулы для вычисления длин диагоналей заготовки и косинуса угла касания заготовки о борт лотка, следовательно, и угол касания заготовки о борт αi ,

αi = arcos (Вл / ai ) .

с1> с2

Вл=d2+Δd с1 > с3

с1 >с4

α1

с

v

с1=(( l1 + l2 + l3)2 +(( d3 + d1

2)2)1/2 Cos α1 = Вл / с1

с2

α2

с2> с1

с2 > с3 с2 > с4

v

 

 

Вл=d2+Δd

 

 

 

 

 

с2=(( l1 + l2)2 +(( d2 + d1

2)2)1/2 Cos α2 = Вл / с2

Рис. 2.6. Эскизы трения заготовки о борта лотка

Продолжение рис. 2.6.

Вл=d2+Δd

с3

α3

 

 

 

 

 

 

с3> с1

 

 

 

 

 

с3

> с3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

с3

> с4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с3=(( l2)2 +(d2 )2)1/2

Cos α3 = Вл / с3

Вл=d2+Δd

 

 

 

 

с4> с1

 

 

с4

> с2

 

 

с4

> с3

α4

v

с4

с4=(( l3 + l2)2 +(( d2 + d3

2)2)1/2 Cos α4 = Вл / с4

Рис. 2.6. Эскизы трения заготовки о борта лотка

Зная угол касания заготовки о борт сила трения определяется по формуле

Fбтр = fб Fд / tg αi (2.5)

где fб- коэффициент трения о борт; Fбтр – сила трения о борт; Fд – составляющая силы тяжести , обеспечивающая движение заготовки; tg αi

тангенс угла касания одной из схем трения о борт , приведенных на рис. 2.6. Как следует из формулы (2.5) для вычисления силы трения о борт

необходимо определить схему трения согласно рис. 2.6. Для этого вычисляются все четыре диагонали заготовки с1 2 ,с3 и с4 . Среди вычисленных значений диагоналей выбирается наибольшая, т.е.

сi = max { с1, с2, с3, с4 } ,

где i - номер максимальной диагонали.

Таким образом, мы определили параметры лотка для транспортирования заданной заготовки. Теперь необходимо определить системные параметры и параметры ориентирующего устройства лотковой системы.

НА рис. 2.7 приведена структурная схема лотковой системы транспортировки и ориентирования заготовки для загрузки станка.

Лотковая система

Б

У

Н

К

Е

Р

П v0

О

 

 

S1

Д

 

 

Ъh1

Е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S2

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ус

 

 

 

 

h2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

йст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ2

 

 

 

 

 

 

во

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

руз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

ки

 

НОК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.7. Структурная схема лотковой системы транспортировки и ориентирования заготовки для загрузки станка

На рис.2.8 показаны силы действующие на заготовку при движении по лотку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F =mgsin γ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fn =mgcos γ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V1

 

 

 

 

 

γ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h2

 

 

 

V2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечное сечение лотка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заготовка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fлтр=fлmgcos γ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fсж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fбтр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fд= mgSinγ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α Fn

Рис.2.8. Силы действующие на заготовку при движении и определяемые параметры лотковой системы.

Для расчета параметров лотковой системы необходимо задавать закон

изменения скорости заготовки по всей длине лотковой системы. Для построение закона изменения скорости движения заготовки исходим из значения конечной скорости V2 и начальной скорости V0 .Так как ,промежуточная скорость заготовки в конце первого участка лотковой системы V1 может принимать множество значений, то эта задача может быть решена вариационным исчислением, что усложняет решение поставленной задачи. Поэтому, с целю упрощения задачи будем считать, что в начале движения заготовка равномерно ускоряется начиная с нулевой скорости (V0= 0) и достигает скорости V1 к концу первого участка. Начиная со второго участка заготовка тормозится и концу второго участка приобретает допустимое значение соударения V2 (конкретное значение V2 выбирается из табл. 2.1 согласно массе и состоянию поверхностей заготовки ). Для построения графика изменения скорости заготовки по всей длине лотковой системы будем считать, что она на втором участке теряет половины скорости приобретенной к концу первого участка, т.е. V1 = 2 V2. На рис.2.9 приведен график изменения скорости согласно принятым допущениям.

V

V1=2 v2

V2

V0=0

S1

 

S1 + S2

 

S

Рис. 2.9. График изменения скорости заготовки по длине лотковой системы

Таблица 2. 1. Предельные скорости самотёчного транспортирования изделий

М а т е

М а с с а

С к о л ь ж е н и е

 

К а ч е н и е

С к а т ы в а н и е

р и а л

( к г )

( м / с )

 

 

( м / с )

 

н а

р о л и к а х

 

 

 

 

 

 

 

( м / с )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З а г о т

П о л у

И з д е

П о л у

И з д е

П о л у

 

И з д е

 

 

о в к а

ф а б р

л и е

ф а б р

л и е

ф а б р

 

л и е

 

 

 

и к а т

 

и к а т

 

и к а т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С е р ы й

0 . 1

1 . 5 5

1 . 2

0 . 8 5

1 . 0

0 . 6 5

1 . 2

 

0 . 8 5

ч уг ун ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 . 2

1 . 4

1 . 1

0 . 7 5

0 . 8 5

0 . 6

1 . 1

 

0 . 7 5

б р о н з а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 . 5

1 . 1

0 . 8 5

0 . 6

0 . 7

0 . 5

0 . 8 5

 

0 . 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 . 0

0 . 8

0 . 6

0 . 5

0 . 5 5

0 . 3 5

0 . 6

 

0 . 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 . 0

0 . 5 5

0 . 4

0 . 3 5

0 . 3 5

0 . 2 5

0 . 4

 

0 . 3 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 . 0

0 . 4

0 . 3

0 . 2 5

0 . 2 5

0 . 1 5

0 . 3

 

0 . 2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л а т ун ь

0 . 2

1 . 7 5

1 . 3

0 . 8 5

1 . 2

0 . 8 5

1 . 3

 

1 . 0

, н е з а к а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 . 5

1 . 5 5

1 . 1 5

0 . 7 5

1 . 1

0 . 7 5

1 . 1 5

 

0 . 8 5

л е н н а я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 . 0

1 . 3

0 . 9 5

0 . 6

0 . 8 5

0 . 6 0

0 . 9 5

 

0 . 7

с т а л ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 . 0

0 . 9

0 . 7

0 . 5

0 . 6

0 . 5

0 . 7

 

0 . 5 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 . 0

0 . 6 5

0 . 5

0 . 3 5

0 . 4

0 . 3 5

0 . 5

 

0 . 3 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 . 0

0 . 4 5

0 . 3 5

0 . 2 5

0 . 3

0 . 2 5

0 . 3 5

 

0 . 2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С т а л ь

0 . 3

1 . 9

1 . 5

1 . 2

1 . 3

1 . 0

1 . 5

 

1 . 2

з а к а л е н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 . 7

1 . 7 5

1 . 4

1 . 1

1 . 1

0 . 8 5

1 . 4

 

1 . 1

н а я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 . 5

1 . 5

1 . 2 5

0 . 8 5

0 . 9

0 . 7

1 . 2 5

 

0 . 8 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 . 0

1 . 2

1 . 1

0 . 6

0 . 7

0 . 5 5

1 . 0

 

0 . 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 . 0

0 . 9

0 . 7

0 . 4

0 . 5

0 . 3 5

0 . 7

 

0 . 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2 . 0

0 . 6

0 . 4

0 . 3

0 . 3

0 . 2 5

0 . 4

 

0 . 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М е д ь ,

0 . 1

1 . 3

1 . 0

0 . 7 5

0 . 8

0 . 6

1 . 0

 

0 . 6 5

а л ю м и н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 . 2

1 . 1 5

0 . 8 5

0 . 6

0 . 7

0 . 5

0 . 8 5

 

0 . 5 5

и й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 . 5

0 . 9 5

0 . 7

0 . 5

0 . 6

0 . 4 5

0 . 7

 

0 . 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 . 0

0 . 7

0 . 5 5

0 . 3 5

0 . 4

0 . 3

0 . 5 5

 

0 . 3 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 . 0

0 . 5

0 . 3 5

0 . 2 5

0 . 3

0 . 2

0 . 3 5

 

0 . 2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 . 0

0 . 3 5

0 . 2 5

0 . 1 5

0 . 2

0 . 1 5

0 . 2 5

 

0 . 1 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На основе рис.2. 8 составим баланс сил, действующих в направлении движения заготовки по первому участку лотка

F1= Fд - Fлтр - Fбтр.

( 2.6 )

Используя уравнение ( 2.5 ) и зависимость F1= m а1 получим

m а1 = mgSinγ1 - fлmgcos γ1 - fб Fд / tg αi

 

или

 

 

а1 = gSinγ1

- fлgcos γ1 - fб gSinγ1 / tg αi .

 

Отсюда получим

 

 

а1 = gSinγ1

(1- fл / tg γ1 - fб / tg αi ) .

(2.7 )

Учитывая, что материалы бортов и лотка одинаковы., т.е. fл = fб , окончательно для вычисления ускорения заготовки получим

а1 = gSinγ1 (1- fл ( сtg γ1 + сtg αi ) .

( 2.8 )

Зная ускорение на первом участке определим скорость движения заготовки на первом участке

V1 = V0 +. а1 t1

Учитывая , что V0= 0 и V1 = 2 V2 ( рис. 2.9 ) получим

2 V2 = а1 t1 или t1 = 2 V2 / а1 .

(2.9 )

где t1 – время скольжения заготовки по первому участку лотка.

Зная время t1 вычисляется длина первого участка лотка по формуле

S1 = а1 t12/ 2 .

( 2.10)

Анализ ( 2.10 ) показывает чтобы вычислить S1 необходимо задаться углом наклона лотка γ1. Так как возможных значений γ1 слишком много значений на практике поступают наоборот . Исходя из конструктивных соображений задаются длиной лотка и вычисляют значение угла наклона лотка . Мы поступим так же и примем , что длины участков лотка равны одному метру, т.е. S1 = S2 =1 м.

При известном S1 определим значение γ1.

Как следует из графика изменения скорости при движении заготовки по лотку ( рис.2.9 ) на первом участке она разгоняется направление ускорения совпадает с направлением силы Fд = mgSinγ1 . Поэтому уравнения движения

запишутся в следующем виде :

 

m а1 = mgSinγ1 - fлmgcos γ1 - fб Fд / tg αi

(2.11)

V1 = V0 +. а1 t1

(2.12)

S1 = V0 t1 + а1 t12/ 2

(2.12)

Учитывая , что V0 =0 и V1 = 2 V2

 

а1 = g Sinγ1 - fлg cos γ1 – ( fб / tg αi ) g Sinγ1

(2.13)

2 V2

= а1 t1

(2.14)

S1 =

а1 t12/ 2

(2.15)

где t1 –время движения заготовки на первом участке.

В уравнении (2.13) обе части равенства разделим на g . Тогда получим

а1 / g = Sinγ1 - fл cos γ1 – ( fб / tg αi )

Sinγ1

(2.16)

Из уравнения (2.14) определив t1

и подставив его значение в (2.15)

получим :

 

 

t1 =2 V2 / а1

 

(2.17)

а1 = 2 V22 / S1

 

(2.18)

Подставив значение а1 в (2.16) получим уравнение для вычисления значение угла наклона первого участка лотка в следующем виде

в4 = ( 1 – ( fб / tg αi ) ) Sinγ1 - fл cos γ1 ,

(2.19)

где в4 = 2 V22 / ( S1 g ) .

 

Решив уравнение (2.19) относительно Sinγ1

получим

Sinγ1 = (в2 + (в22 в1 в3 )1/2 ) / в1 ,

(2.20)

где в1 = ( 1 – ( fб / tg αi ) )2 + fл2 ,

 

в2 = в4 ( 1 – ( fб / tg αi ) ) ,

в3 = в42 - fл2 ,

в4 = 2 V22 / ( S1 g ) .

Угол наклона первого участка лотка вычисляется по формуле

γ1 = arcsin ((в2 + (в22 в1 в3 )1/2 ) / в1 ) . (2.21)

Второй участок лотка характеризуется тем , что на этом участке осуществляется торможение заготовки.Это свидетельствует о том , что

направление ускорения противоположно направлению движения. Для этого случая уравнения движения принимает следующий вид

m а2 = - mgSin γ2 + fлmgcos γ2 + fб Fд / tg αi

(2.22)

V2 = V1 -. а2 t2

(2.23)

S2 = V1 t2 + а2 t22/ 2

(2.24)

Учитывая , что V1 = 2 V2

 

а2 = -g Sinγ2

+ fлg cos γ2 + ( fб / tg αi ) g Sinγ2

(2.25)

V2 = 2 V2 - а2

t2

(2.26)

S2 = 2 V2 t2 - а2 t22/ 2

(2.27)

где t2 –время движения заготовки на первом участке.

В уравнении (2.25) обе части равенства разделим на g . Тогда получим

а2 / g = - Sin γ2 + fл cos γ2 + ( fб / tg αi ) Sinγ2

(2.28)

Из уравнения (2.26) определив t2

и подставив его значение в (2.27)

получим :

 

t2 = V2 / а2

(2.29)

а2 = 3 V22 / ( 2S2)

(2.30)

Подставив значение а2 в (2.28) получим уравнение для вычисления значение угла наклона второго участка лотка в следующем виде

в5 = -( 1 – ( fб / tg αi ) ) Sinγ2 + fл cos γ2 ,

(2.31)

где в5 = 3 V22 / ( 2 S2 g ) .

 

Решив уравнение (2.31) относительно Sinγ2

получим

Sinγ2 = (- в7 + (в72 в6 в8 )1/2 ) / в7 ,

(2.32)

где в6 = ( 1 – ( fб / tg αi ) )2 + fл2 ,

 

в7 = в5 ( 1 – ( fб / tg αi ) ) ,

в8 = в52 - fл2 ,

в4 = 3 V22 / ( 2 S2 g ).

Угол наклона второго участка лотка вычисляется по формуле

γ2 = arcsin ((- в7 + (в72 в6 в8 )1/2 ) / в7) .

(2.32)

Параметр L , т.е. расстояние от подъемника до загрузочного устройства

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]