2.3 Функціональні вузли та механізми автоматичних мрл

2.3.1 Формувачі потоку листів

Формувачі потоку листів призначені для перетворення неорганізованої маси письмової кореспонденції, що утворюється при висипанні її з тари (мішка) у пристрій завантаження АМРЛ в організований потік, з метою аналізу та розподілу кореспонденції по накопичувачах.

Н а практиці застосовуються різноманітні за конструкцією та принципом дії формувачі, які умовно поділяються на два види [6]:

– формувачі, які виконують тільки формування потоку (наприклад, автоматична МРЛ фірми “Telefunken” [6]).

– формувачі, які виконують операції формування потоку та аналізу товщини листів (наприклад, АМРЛ фірми “Toshiba”, вітчизняна машина МРЛ- 2) Останні є більш досконалими, тому що виконують більше функцій.

Найбільшого поширення набули вакуумні, гравітаційні та вібраційні формувачі [3, 4, 5, 6].

Вібраційний формувач виконується у вигляді декількох нахилених та з’єднаних послідовно лотків (каскадів), що здійснюють направлені коливання [3]. Принцип дії формувача такого типу оснований на тому, що коефіцієнт тертя нижніх листів до стрічки більший, ніж верхніх листів до нижніх, тому нижні листи рухаються швидше ніж верхні. Внаслідок цього формується потік листів придатний для аналізу, в якому листи рухаються одним, двома та максимум трьома шарами. Застосування декількох вібролотків-транспортерів, з’єднаних послідовно за допомогою спеціальних гравітаційних спусків, поліпшує процес сепарації листів. Залишки листів, що надходять з першого лотка на другий зсипаються на транспортер для повернення їх в перший лоток. Третій лоток працює в індивідуальному режимі та завершує процес розшарування листів.

Гравітаційний формувач виконується у виді барабана з аналізаторами товщини, у якості яких застосовуються калібровані щілини між його гранями. При обертанні барабана крізь калібровані щілини просковзують листи допустимої товщини та формуються в потік стрічковим транспортером. Товсті листи та листи з великою довжиною їх діагоналі рухаються на вихід нахиленого відносно горизонтальної осі барабана та накопичуються на столі для ручного оброблення.

Кінематична схема гравітаційного барабанного формувача АМРЛ фірми “NEC” (Японія) наведена на рис. 2.2, а [12].

Формувач, виконаний у виді восьмигранного барабана 1 довжиною 1,5 або 2 м, діаметром 1,2 м, який обертається зі швидкістю 8 об/хв. за допомогою приводу від електродвигуна. Вісь барабана нахилена і має нахил відносно горизонтальної осі  = 6^о.

Грані барабана 2 закріплені на шарнірах, а їхні краї перекривають один одного з каліброваними щілинами по всій довжині барабана. Ширина зазора щілини визначається допустимою товщиною листа, а його довжина максимальною діагоналлю листа. Грані збалансовані за допомогою противаг, що забезпечує зміну величини зазору від 10 до 21 мм при переміщенні грані знизу до верху.

Кореспонденція завантажується у бункер 3, з якого по стрічковому конвейєру 4, транспортується в напрямку А до барабана. При обертанні барабана листи товщиною до 10 мм просковзують крізь щілини між гранями, спускаються на збиральний стрічковий транспортер 5 і далі, рухаючись по останньому в напрямку В, формуються в потік їх послідовного надходження до пристроїв аналізу АМРЛ. Під дією центробіжних сил товсті листи накопичуються у нижній частині барабана та за рахунок його нахилу надходять через нижній отвір та гравітаційний спуск 6 до столу 7 для ручного оброблення.

Моделювання та розрахунок продуктивності барабанного формувача потоку листів. Для спрощення викладок при моделюванні та розрахунках технічних характеристик і конструктивних параметрів барабанного формувача приймають, що кутова швидкість обертанная барабана є постійною, ширина його граней співрозмірна з довжиною найбільш поширеної кореспонденції (180…200 мм), а маса листа, який знайходится на грані барабана (рис. 2.2, б) – діаграма сил, що діють на лист; в) – схема формування потоку листів), зосереднена в точці [5, 6].

Найбільший шлях, який необхідно пройти листу, щоб вийти з барабана, дорівнює ширині його грані B.

У процесі обертання барабана відносно центра 0 на лист, який знаходится в ньому (на його грані), діють наступні сили (рис. 2.2, б): G = mg – сила тяжіння, що діє на лист; m – маса листа; g – прискорення вільного падіння; F– сила тертя листа до пластини; N – сила нормального тиску зі сторони пластини; – кутова швидкість обертання барабана; r – радіус барабана.

Рівняння руху листа по пластині має вид [5, 6]

Mx = mg sin(₀+ ) – F, (2.1)

де F = f N, f – коефіцієнт тертя паперу до матеріалу пластини.

Сила нормального тиску визначається із рівняння в проекціях на нормаль до пластини

N = mg cos(₀+) + m ² r . (2.2)