Metod_ukaz_po_DRавтом.пр.проц.в маш.(норко)
.pdfзаготовки на станок определяется по формуле
L = S1 cos γ1 + S2 cos γ2 . (2.33)
Рассмотрим вопрос проектирования устройства активной ориентации заготовок с использованием лотка . Для обеспечения устойчивого движения заготовок и осуществления активной ориентации необходимо чтобы угол наклона лотка был не более 50○ , но больше угла торможения. Из этого следует , что устройство активной ориентации ,приведенный на рис.1.10 , может расположится на первом участке лотка. Для использования такого устройства для ориентации заготовки таким образом, чтобы после прохождения этого устройства заготовка двигалась третей ступенью вперед, центр тяжести заготовки должен располажится в первой ступени, т.к. для ориентации используется торец второй ступени. На рис. 2.10 и 2.11 приведена конструкция устройства активной ориентации и связь параметров конструкции ориентирующего устройства и параметров заготовки. Как следует из рис.2.10 и 2.11 для рассматриваемой конструкции необходимо определить следующие параметры конструкции:
l – расстояние от конца выступа ориентирующего устройства до центра тяжести заготовки;
L2>l1 +l2+ l3 - расстояние от конца выступа до конца выреза на дне лотка, где заготовка переворачивается;
β – угол наклона выступа относительно дна лотка;
L1=d1+ d – ширина выреза на дне лотка;
Хс – координата центра тяжести заготовки от торца первой ступени заготовки;
М – расстояние от конца выступа до дна лотка; Е – проекция выступа на дно лотка.
L – общая длина выреза на дне лотка.
Проектирование устройства ориентации начинается с определения координаты центра тяжести заготовки. Координата центра тяжести заготовки вычисляется по следующим формулам (см. рис.2.1 и 2.2 )
|
|
d2 |
V |
|
d3 |
|
|
l3 |
|
|
|
|
||
β |
|
|
l1 |
|
|
|
|
l2 |
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
Центр |
|
Хс –координата |
А |
d1 |
тяжести О |
|
заготовки |
||||
центра тяжести |
|
|||
|
|
|
||
заготовки |
|
|
|
|
|
L2>l1 +l2+ l3 |
|
||
|
d3 |
|
d2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
L1=d1+Δ d |
|
|
|
L2>l1+l2+ l3 |
||
Рис. 2.10. Конструкция устройства активной ориентации |
||||
L
М |
β |
А –конец |
|
|
|
|
|
Е |
|
L2 |
|
выступа |
|
|
|
|
|
|
|
|
L1
Дно лотка
Вл
Рис.2.11. Параметры ориентирующего выреза в лотке с выступом
Координата центра тяжести, отсчитываемая от торца первой ступени, вычисляется по формуле
Хс = (m1l1 + m2(2l1 + l2) + m3 ( 2l1 +2l2 +l3)/(2(m1+m2+m3)).
С учетом того , что
m1 =ρ1 π d12 l1 / 4 –для первой ступени цилиндрической формы; m1 =ρ1 d12 l1 - для первой ступени с квадратным сечением;
m2 =ρ2π d22 l2 / 4 –для второй ступени цилиндрической формы; m2 =ρ2 d22 l2 - для второй ступени с квадратным сечением;
m3 =ρ3 π d32 l3 / 4 –для третьей ступени цилиндрической формы; m3 =ρ3 d32 l3 - для третьей ступени с квадратным сечением . Принимая во внимание , что материалы всех ступеней один и тот же, получим
Хс = (d12 l1 l1 + d22 l2 (2l1 + l2) + d32 l3 ( 2l1 +2l2 +l3)/(2(d12 l1 + d22 l2+ d32 l3)).
Вычисленное значение Хс сравнивается с длиной первой ступени l1 .
Если Хс > l1 , то это означает ,что использование выреза в лотке для активной ориентации заготовок не может быть применен .Поэтому , на этом заканчивается домашняя работа.
Если же Хс < l1 , то это означает ,что использование выреза в лотке для активной ориентации заготовок может быть применен .В этом случае определяются все конструктивные параметры ориентирующего выреза.
Определяем расстояние от конца выступа ориентирующего устройства до центра тяжести заготовки l .Величина l назначают исходя из условия обеспечения устойчивого перемещения заготовки на основе опытных данных:
l = ( 5…10 ) мм .
Определяется размер от конца выступа до конца выреза на дне лотка
L2 = l1 +l2+ l3 + ( 5…10 ) мм.
Угол наклона выступа относительно дна лотка назначается из диапазона
β = ( 15○…20○) .
Вычисляется расстояние от конца выступа до дна лотка М = l1 + l - Хс .
Значение проекции выступа на дно лотка как наибольшая из двух величин (l2+ l3) и ( М / tg β )
Е = max { (l2+ l3) ; ( М / tg β )}
Ширина выреза на дне лотка вычисляется по формуле
L1=d1+ d , где d = (d1+ d2 ) / 4 .
3. Пример выполнения домашней работы
Рассмотрим проектирование лотковой системы загрузочного устройства станка, структурная схема которого приведена на рис.3.1.
Лотковая система
П
v0
О |
|
|
|
|
S1 |
||
Д |
|
||
|
|||
Ъh1
|
Е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
v1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
γ1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S2 |
|
|
|
|
|
|
||
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ус |
||||||
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тро |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v2 |
|
||||||||
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
йст |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
γ2 |
|
|
|
|
|
|
во |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
руз |
Е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
ки |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.1. Структурная схема лотковой системы транспортировки и ориентирования заготовки для загрузки станка
СТА
НОК
Исходной информацией для проектирования является чертеж детали (заготовки) . Примем , что объектом транспортирования является трехступенчатый вал, эскиз которого приведен на рис. 3.2 (если по задании объект трехступенчатая осесимметричная деталь, то эскиз оформляется согласно рис.2.1 ). Принимаемые проектные решения будем выделять жирным шрифтом.
Принимаем ,что материал лотка для всех вариантов задания – сталь.
Для рассматриваемого примера материал заготовки – бронза .
(в вариантах заданий материал заготовки задается ). Проектирование начиняют с определения параметров лотка, т.е. с
определения :
-ширины лотка – Вл;
-высоту бортов - Нб.
Ø48h14 Ø72h14
Ø62h14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
130h14 |
|
|
52h14 |
|
14h14 |
|
||||
Рис. 3.2.. Трехступенчатый вал с диаметрами ступеней |
Ød1 , Ød2 и Ød3 |
|||||||||||
Для определения ширину и высоты бортов лотка необходимо пользоваться данными табл. 1.2 и чертежом заготовки. На этом этапе принимаем решение о форме профиля лотка, т.е. лоток открытый или закрытый. Форма профиля лотка должна обеспечивать удобство его обслуживания в процессе эксплуатации и исключить выпадение заготовок во время их перемещения.
Так как, диаметры детали достаточно большие принимаем решение использовать открытый лоток в силу того, что вероятность выпадения их из лотка мало вероятно.
В рассматриваемом случае на основании табл.1.2. пользуемся эскизами,
которые приведены на рис.3.3 и рис.3.4.
Ø72h14
Нб
Рис. 3.3. Эскиз для определения высоты борта лотка
d
Ø62h14 |
Ø72h14 |
|
v |
Δd |
|
Bл
Ø62h14 |
|
Ø72h14 |
|
Ø48h14 |
|
|
|
|
|
Рис. 3.4. Эскиз для определения ширины лотка Высота борта ( рис. 3.3 ) открытого лотка определяется по формуле:
- для цилиндрических и осесимметрических |
|
|
заготовок |
Нб = (0.5…0.6 ) d; |
( 3.1 ) |
- для колец и дисков |
Нб > 0.6 d , |
( 3.2 ) |
где d – наибольший диаметр цилиндрической заготовки или сторона наибольшего сечения осесимметричной заготовки (в рассматриваемом варианте d = d2 ).
Высоту борта в соответствии с формулой (3.1) принимаем равной
Нб = (0.5…0.6) d2 =0.5* 72=36.
Ширина лотка (рис. 3.4 ) при перемещении заготовок по направлению к её большой оси определяется по следующей формуле
Вл = d2 + Δd |
( 3.3 ) |
где Δd = (1…3) мм.
Величина Δd , определяющая зазор между перемещаемой заготовкой и бортом лотка , должна быть больше допуска наибольшего размера заготовки в поперечном направлении (Δd > Т d2 ) по отношению к направлению движения заготовки и исключить их заклинение . Значение допуска размера d2.определяется на основании чертежа заготовки и табл. 1.4. Из этой таблицы на основании номинального размераØ 72 и номера квалитета h14 находим Т d2 =0.740 мкм. С учетом сказанного должно выполняться следующее условие
Δd ≥ 1 мм |
|
Т d2 < Δd < 3 мм. |
( 3.4 ) |
На основании ( 3.4 ) принимаем решение:
Δd = 2 мм.
Согласно принятому решению ширина лотка будет равна
Вл = d2 + Δd = 72 + 2 = 74 . .
Зазор , определенный по формуле ( 3.2 ) , исключает заклинение заготовки в осевом направлении.
Для дальнейших расчетов используя эскиз заготовки ( рис.3.2 ) и табл. 1.4
определим набольшие и наименьшие значения размеров заготовки:
d 1min =47.38; |
d 1max=48; |
l 1min =129; |
l1 max=130; |
d2 min =71.26; |
d 2max = 72; |
l 2min =51.38; |
l2 max=52; |
d 3min =61.26; |
d 3max =62; |
l 3min =13.58; |
l 3max=14 . |
При движении заготовки по лотку заготовка будет касаться бортов лотка . Касание будет происходить по вершинам наибольшей диагонали заготовки . Рассматриваемая заготовка имеет четыре различных диагоналей , которые показаны на рис. 3.5.
130 |
52 |
14 |
|
72
48 |
62 |
|
|
|
|
|
|
с1 |
с4 |
|
|
|
|
|
|
с3 |
|
с2 |
||||
|
|
|
|
|
Рис. 33.5.Диагонали транспортируемой заготовки
Вычисляем значения всех диагоналей по формулам, которые приведены на эскизах касания заготовки о борта лотка ( рис.2.6 ):
с1=(( l1 + l2 + l3)2 +(( d3 + d1 2)2)1/2 =((130+52+14)2 +((48+62)/2)2)1/2 = =(1962 + 552)1/2 =(41441)1/2=203.57
Cos α1 = Вл / с1 =74 / 203.57 = 0.363
с2=(( l1 |
+ l2)2 +(( d2 + d1 |
2)2)1/2=((130+52)2 +((48+72)/2)2)1/2= |
=(1822 |
+ 602)1/2 = (36724)1/2 = 191.64 |
|
Cos α2 = Вл / с2 = 74 / 191.64 =0.387
с3=(( l2)2 +(d2 )2)1/2= (522 +722)1/2=88.81 |
|
Cos α3 = Вл / с3 = 74 / 88.81 = 0.831 |
|
с4=(( l3 + l2)2 +(( d2 + d3 |
2)2)1/2 =((14+52)2 +(72+62)/2)2)1/2 = |
+(662 +1342)1/2 =149.37 |
|
Cos α4 = Вл / с4 = 74 / 149.37 = 0.493.
Пользуясь табл.П3.1 (Приложение 3 ) и значением Cos α4 = 0.493
определяем значение угла касания заготовки о борта лотка α =61ɵ . Сравнивая полученные значения диагоналей определяем, что наибольшей
является a1 . Из рис. 2.6 выбираем соответствующий эскиз касания заготовки, который приведен на рис.3.6.
с1> с2
Вл=d2+Δd с1 > с3
с1 > с4
α1
с1
v
с1=(( l1 + l2 + l3)2 +(( d3 + d1 |
2)2)1/2 Cos α1 = Вл / с1 |
Рис. 3.6. Эскиз касания заготовки о бортов лотка
Пользуясь табл.П3.1 (Приложение 3 ) и значением Cos α4 = 0.363
определяем значение угла касания заготовки о борта лотка α =69ɵ .
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