Материал: Курсовое проектирование по автоматизации, робототехнике и ГПС кузнечно-штамповочного производства. Антонов С.И., Бойко А.Ю

3.5.3. ПОВОРОТНЫЙ КРУГ

Кинематическая цепь привода: главный вал пресса - эксцентрик - тяга реечная передача - ползушка - круг (рис. 19). Известно, что

(21)

(22)

Параметры реечной передачи:

(23)

(24)

3.6. ВРЕМЯ СРАБАТЫВАНИЯ ПОДАЧИ

Допустимый интервал срабатывания в цикле любой штамповочной машины

(25)

Возможное время срабатывания:

Индивидуального привода - ;

Привода от главного вала - ;

Привода от ползуна - ,

Где ,

для кривошипного пресса :

Рис 23.

Время подачи:

Индивидуального привода:

Привода от главного вала:

Привода от ползуна

Необходимо, чтобы ; для кривошипного пресса

3.7. ЦИКЛОГРАММИРОВАНИЕ ПОДАЧИ

Перемещению исполнительного органа питателя соответствует интервал цикла машины или угол поворота главного вала (кривошипного пресса):

;

.

Рис 24. Шибер

Рис 25. Валки или поворотный круг с приводом от главного вала

Δα-угол соответствующий заклиниванию муфты обгона от главного вала

Рис 26. Поворотный круг с приводом от ползуна

3.8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПНЕВМОПРИВОДА

Для привода механизмов подачи может быть применен пневмоцилиндр одностороннего действия: рабочий ход совершается под действием сжатого воздуха; холостой ход (возврат) - пружиной или силой тяжести.

Рис 27. Конструктивная схема привода шибера

Рис 29. Конструктивная схема привода круга

Рис 30. Схема пневматическая принципиальная индивидуального привода

Расчет пневмопривода включает определение:

Силы, действующие в системе.

Сил, действующих в системе из уравнения равновесия поршня

(26)

Где

Находим площадь поршня

Где p=0,5 МПа;

p₀=0,1 МПа.

Рис 31. Схема действующих сил

Диаметр пневмоцилиндра

По ГОСТ 6636-69 округляем D до ближайшего стандартного.

Длина пневмоцилиндра

или

Время срабатывания пневмоцилиндра, с

Где определяется по рис.32

Принимая диаметр пневмотрубопровода наполнения - и его длину до распределителя – , определим сопротивление пневмотрубопровода

, и ; ;

;

;

.

Р ис 32. Зависимость коэффициента расхода ξ от сопротивления трубопровода ζ

Циклограммирование

Рис 33. Примерная циклограмма привода

Варианты конструктивного исполнения и технические характеристки подач приведены в Приложениях 1 и 2.

4. ВАЛКОВЫЕ ПОДАЧИ

4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В мировой практике используют валковые подачи с приводом от пресса и с индивидуальным приводом. Подачи с приводом от пресса известны двух ти­пов: подачи с силовым замыканием звеньев привода и подачи с кинематиче­ским замыканием звеньев привода.

Валковые подачи с силовым замыканием звеньев привода в большинстве своем приводятся в движение от вала технологической машины (пресса). Кри- вошипно-рычажный (реже кривошипно-реечный механизм) и механизм свобод­ного хода (муфта обгона) преобразуют постоянное вращение вала машины в прерывистое вращение валков подачи. Типовая кинематическая схема валковой подачи с силовым замыканием звеньев привода приведена на рис. 34.

Подача состоит из приводной планшайбы 1, жестко закрепленной на валу пресса, пальца 2, тяг 3 и 4, приводных валов 5 с механизмами свободного хода б, постоянно действующих тормозов 7 и двух пар валков — нижних 8 и верхних 9.

Вращение планшайбы 1 через палец 2, тяги 3 и 4, связанные с рычагами валов 5, сообщает последним качательное движение, а от них через механизмы свободного хода 6 — прерывистое одностороннее вращение валкам 5 и 9.

Постоянство угла поворота валков обеспечивается тормозами 7. Величина угла поворота валков (шаг подачи материала) регулируется изменением эксцентриситета пальца 2 на планшайбе 1.

Освобождение материала при штамповке с ловителями осуществляется подъемом верхних валков 9 через кулачково-рычажный механизм 10, связанный с ползуном пресса.

Применение постоянно действующие тормозов является существенным недостатком подач, так как при числе ходов пресса (автомата), приближающемся к 500 в минуту, они отбирают до 50 % установленной мощности привода, снижая технологические возможности оборудования. В то же время такие подачи являются универсальными и получили широкое распространение для автоматизации штамповки деталей из ленточного (полосового) материала при массовом и крупносерийном характере производства. Подачи этого типа применяют при оснащении универсальных прессов, как правило, при шаге подачи до 300— 350 мм и скорости подачи до 30 м/мин (здесь и далее под скоростью подачи подразумевается произведение шага подачи на частоту ходов в минуту).

Погрешность шага этих подач находится в пределах величии, приведенных ниже:

Таблица14

Основными способами уменьшения погрешности работы по шагу являются:

• сокращение числа кинематических пар в приводе подачи;

• обеспечение минимальных зазоров или беззазорных соединений вшарнирах;

• максимальное облегчение подвижных деталей с целью снижения инерционный усилий;

• обеспечение жесткости конструкции;

• выбор зазоров в механизмах регулировок;

• погрешность изготовления валков — не ниже шестого квалитета;

• отклонение от соосности поверхностей вращения валков — не более 0,02/100 мм;

• твердость рабочих поверхностей валков — не менее ИRСэ 58...62, параметр шероховатости поверхности R_а = 0,32 мкм.

Современное листоштамповочное производство предъявляет более высокие требования к погрешности шага подачи подающих устройств листоштамповочных прессов (автоматов), что может быть достигнуто при оснащении их по­дающими устройствами с кинематическим замыканием звеньев привода.

4.2. ВАЛКОВЫЕ ПОДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА С КИНЕМАТИЧЕСКИМ ЗАМЫКАНИЕМ ЗВЕНЬЕВ ПРИВОДА

В отличие от валковых устройств с механизмами свободного хода характеризуются двусторонней жесткой кинематической связью приводного вала пресса с ведущим валком. В них отсутствуют тормозные устройства для гашения сил инерции валков; короткая кинематическая цепь механизма привода валков не имеет зазоров в сочленениях, что обеспечивает достаточно высокую точность шага подачи и устойчивую работу при повышенных скоростях.

На основании анализа известных конструктивных схем валковых подающих устройств с кинематическим замыканием звеньев привода и данных по погрешности шага подачи для широкого внедрения в производство рекомендуют­ся толкающие подающие устройства двух типов:

• валково-секторные с колебательным движением подающего валка с приводом от кривошипа;

• устройства с односторонним прерывистым движением ведущего валка с приводом от делительного механизма.

4.3.ВАЛКОВО-СЕКТОРНОЕ ПОДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Рис.35 содержит: ведущий валок 6, выполненный в виде сектора и соединенный посредством шатуна 7 с кривошипом 8 приводного вала 10. Прижимной валок 5 установлен в стакане 4, подпружиненном относительно корпуса 3. Стакан 4 снабжен регулировочным винтом 1, с которым взаимодействует рычаг 16, связанный тягой 11с кривошипом 9 приводного вала 10, Тормозное устройство для фиксации материала содержит подпружиненный толкатель 13 с регулировочным винтом 15, с которым периодически взаимодействует второе плечо рычага 16.

При вращении приводного вала 10 с кривошипами 5 и 9 ведущий валок 6, рычаг 16 и тяга 11 совершают колебательные движения. В крайних положениях ведущего валка 6. что соответствует положению осей шарниров О1, О2 и О3 на одной прямой линии, рычаг 16 своими концами взаимодействует одновременно с двумя регулировочными винтами 1 и 15. При дальнейшем повороте ведущего валка из левого крайнего положения против часовой стрелки рычаг 16 продолжает взаимодействовать с винтом 15, перемещая толкатель 13 вниз и освобождая при этом ленту 12, а прижимной валок 5 усилием пружины 2 осуществляет прижим ленты 12 к ведущему валку 6, чем обеспечивается при дальней­шем повороте ведущего валка подача ленты слева направо. При достижении ведущим валком 6 крайнего правого положения рычаг 16 начинает взаимодействовать с регулировочным винтом 1, снимает пружину 2 и отводит прижимной валок б вниз.

Рис 35. Схема валково-секторного подающего устройства

Одновременно толкатель 13 под действием усилия пружины 14 осуществляет зажим и фиксацию ленты 12 относительно корпуса устройства. Циклы повторяются в описанной последовательности. Бесступенчатая регулировка величины шага подачи достигается изменением радиуса кривошипа 8, а настройка подающего устройства на заданную толщину ленты осуществляется регулировочными винтами 1 к 15 при крайнем левом положении ведущего валка. Устройство снабжается механизмом, обеспечивающим освобождение ленты в тормозе при использовании штампов с ловителями.

4.4. ВАЛКОВЫЕ ПОДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА С ПРИВОДОМ ОТ ДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

Принципиальные схемы валковых подающих устройств с приводом от делительного механизма в зависимости от конструктивной схемы делительного механизма несколько отличаются друг от друга, однако принцип их действия одинаков. На рис. 36 приведены схемы подающих устройств с приводом от делительного механизма: на рис. 36,а — на базе плоского кулака, на рис. 36,б — на базе глобоидного кулака.

Подающее устройство содержит приводной вал 4 с жестко закрепленным на нем кулаком 3. Вращение вала 4 осуществляется от эксцентрикового вала автомата через коническую пару 5 или непосредственно зубчато-ременной передачей. Ролики 1 коромысла 2 выходного вала 11 находятся в контакте с профилем кулака 3. На выходном валу жестко закреплен подающий валок 10. Прижимной валок 9 установлен на подпружиненной опоре 8. Подъем прижимного валка для освобождения материала в случае его фиксации ловителями штампа осуществляется рычагом 7 с приводом от кривошипа (рис. 36,а) или кулака 6 (рис. 36,6).

При непрерывном вращении приводного вала 4 (рис. 36,а) выходной вал 11с подающим валком 10 получает прерывистое вращение с жесткой фиксацией вала в момент выстоя, что обеспечивается взаимодействием роликов коро­мысла с кольцевыми участками профиля кулака.