←предыдущая следующая→
1 2 3 4
Содержание
Содержание 1
Задание 2
Введение 3
1. Расчет основных параметров роторной линии 4
1.1. Определение конструктивных параметров 4
инструментального блока 4
1.2. Выбор шага ротора 5
1.3. Расчет числа позиций технологического ротора 5
1.4. Расчет конструктивных параметров роторов 8
2. Расчет элементов инструментального блока 11
3. Расчеты на прочность элементов конструкции 13
механического привода 13
3.1. Силы, действующие на элементы привода 13
3.2. Расчет ползуна 15
3.3. Расчет перемычек барабана 16
4. Расчет привода транспортного движения 19
4.1. Выбор схемы привода. 19
4.1. Определение крутящего момента на валу технологических и транспортных роторов. 19
4.1.1. Технологический ротор с механическим приводом рабочего движения. 19
4.1.2 Транспортный ротор 20
4.2. Расчет мощности электродвигателя привода 21
4.3. Выбор электродвигателя 21
Список использованных источников 22
Задание
Разработать автоматическую роторную линию для сборки спор-тивного патрона калибром 5.6 мм с производительностью 800 шт./мин.
Введение
В состав проектно-конструкторских задач, решаемых при проек-тировании любой автоматической машины, в том числе и роторной ли-нии (АРЛ), входит параметрический синтез. Параметрический син¬тез решает задачу определения основных конструкционных (геомет¬рических и механических) параметров машины в целом, ее отдель¬ных механизмов, устройств и рабочих органов. Применительно к проектиро-ванию автоматических роторных линий параметрический синтез вклю-чает определение конструктивных размеров инструмен¬тальных блоков, установление шага ротора, расчет числа позиций (блоков, гнезд) рабо-чих роторов, радиусов начальных окружностей технологических и транспортных роторов, расчет транспортной ско¬рости и частоты враще-ния роторов.
В большинстве случаев параметрический синтез является задачей оптимизационного типа: параметры роторной линии должны быть оп-ределены таким образом, чтобы заданный или выбранный кри¬терий эф-фективности имел оптимальное значение. Руководствуясь определен-ными из расчетов параметрами машины, конструктор осуществляет эс-кизную, техническую и затем рабочую разработку.
1. Расчет основных параметров роторной линии
1.1. Определение конструктивных параметров
инструментального блока
Инструментальный блок (ИБ) это сменный узел технологи¬ческого ротора для установки инструмента и обеспечения основ¬ных и вспомогательных переходов технологических операций. Инструмен-тальный блок должен обеспечивать заданную точность взаимного рас-положения рабочего инструмента и обрабатываемой детали, обладать необходимыми прочностью и жесткостью, иметь минимальную массу, допускать быстрый съем из гнезда технологического ротора.
Типовая схема инструментального блока для штамповочной опе-рации (см. рис.1) позволяет оценить его основные размеры.
Диаметр Dбл блока определяется с учетом максимальных попе-речных размеров деформирующего инструмента
Dбл= (1.3… 2.5)*Dм, (1)
где D쬬¬– диаметр поперечного сечения матрицы, мм.
Расчетные зависимости для определения геометрических разме-ров матриц для различных технологических операций приведены в таб-лице 1. [1]
Диаметр матрицы: Dм = 3*dd = 3*5,6 = 16,8 мм
Диаметр блока: Dбл = 2*16,8 = 33,6 мм
Принимаем диаметр блока равный 36 мм
Длина блока:
Lбл = Lт + Lкр + Lзх, (2)
где Lт– технологическое перемещение инструмента, включающее подвод инструмента, рабочее перемещение и проталкивание детали из матрицы., мм;
Lкр, Lзх– размеры элементов ИБ, мм.
Технологическое перемещение на стадии эскизной проработки можно определить по формуле:
Lт = Н0 + Нд + Нм +(20...40)
где Hо– высота заготовки, мм;
Hд– высота детали, мм;
Hм– высота матрицы, мм.
Lт = 60 мм
Величина Lкр определяется из соотношения:
Lкр> Lт
Lкр = 80 мм
Величина Lзх определяется из конструктивных соображений.
Lбл = 60 + 80 + 40 + 180 мм
Максимальная длина блока:
Lбл мах = Lбл + Lт
Lбл мах = 180 + 60 = 240 мм
1.2. Выбор шага ротора
Шаг между гнездами ротора hр выбирается в зависимос¬ти от раз-меров детали, инструментальных блоков и зазоров между ними (см. рис.2 [1]).
Для роторов штамповочного производства шаг ротора:
hp = Dбл + h
где h– зазор между инструментальными блоками, мм.
Величина h определяется размерами ИБ, их конструкцией и сис-темой крепления в гнездах ротора (для роторов с механическим приво-дом h= (0.1… 0.4) Dбл ):
hp = 36 + 0,3*36 = 46,8 мм
Рассчитанную величину шага роторов с механическим и гид¬равлическим приводом округляем до ближайших значений
(см. табл. 3 [1]):
hp = 47,1 мм
1.3. Расчет числа позиций технологического ротора
Общее число позиций (инструментальных блоков, гнезд) рото¬ра определяем по минимально необходимой длительности техноло¬гического Тт и кинематического Тк циклов:
up = Пт * Тк/60 < 1,33* Пт * Тт/60 (3)
где Пт– теоретическая производительность ротора, шт/мин.
Теоретическую производительность выбираем по заданной фак-ти¬ческой производительности Пф с учетом цикловых потерь:
Пт = Пф/
Для проектных расчетов коэффициент цикловых потерь
= 0,7… 0,9.
Пт = 800 / 0,8 =1000 шт
Длительность технологического цикла должна обеспечивать вы-полнение технологической операции, включая вспомогательные пере-ходы (загрузку детали, ее закрепление и выдачу из ротора). Длитель-ность кинематического цикла определяется, в основном, характеристи-ками привода рабочего движения ротора. На рис. 1 приведена цикловая диаграмма технологического ротора, показывающая соотношение тех-нологического и кинематического циклов. Для роторных машин, осуще-ствляющих вращение ротора с постоян¬ной скоростью, время обработки tр соответствует углу поворота р, а t1– углу 1 и т.д.
Рис. 1. Цикловая диаграмма технологического ротора.
Уравнения циклов имеют вид:
TT = t1+ t2+ tp+ t3+ t4,
Tk= tпд+ tp+ tотв+ tх,
где t1, t4– соответственно время на подачу детали и выдачу ее из ротора, с;
t2, t3– время, затрачиваемое на закрепление и освобож¬дение дета-ли при обработке, с;
tр– технологическое время обработки детали, с;
tпд,tотв– интервалы времени подвода инструмента к детали и отво-да, с;
tх– время простоя инструментов в исходном положении (хо¬лостой ход), с.
Точные значения интервалов кинематического и технологичес¬кого циклов можно определить только при расчете механизмов привода рабочего движения и механизмов захвата. На этапе пара¬метрического синтеза эти интервалы определяются приближенно с учетом рекоменда-ций, полученных на основе практики конструиро¬вания роторных линий.
Для механического (кулачкового) привода рабочего движения интервал tр, соответствующий обработке детали инструментом, опреде-ляем по следующим формулам:
для операций чеканки, гибки, сборки принимаем закон изменения ускорения по синусоиде, обеспечивающий к концу интервала плавное снижение скорости и ускорения рабочего органа до нуля:
tp= 2Lp/ Vp max = (4)
tp = 0,08 с
где Lр, Vр max, aр max– соответственно путь, допустимые ско¬рость и ускорение за время обработки детали инструментом, м, м/с, м/с2;
Ориентировочно для указанных операций можно принимать ар max g, где g– ускорение свободного падения, м/c2.
Время подачи изделий в ротор t1 принимаем равным времени уда-ления из него t4, а при определении числовых значений ис¬ходим из того, что угол сопровождения подающими и съемными устройствами не пре-вышает 20°:
Величины интервалов t2 и t3 рассчитываем в зависимости от ско-рости срабатывания зажимных приспособлений, центрирующих и съем-ных механизмов. В первом приближении принимаем:
t2 = t3 t1 = t4
Время подвода и отвода инструмента определяем в зависимости от типа привода рабочего движения. Для механического привода:
tпд = 1,57Lпд / Vмах = (5)
tотв = 1,5Lотв / Vмах = (6)
где Lпд,Lотв– соответственно перемещение инструмента при под-воде к детали и отводе инструмента в исход¬ное положение, м;
Vmax, аmax– максимальные скорость и ускорение на участках подвода и отвода, м/с, м/с2.
Для обеспечения максимальной синхронности работы приводных механизмов технологического и транспортного движений следует со-блюдать неравенства tпд t1+ t2, tотв t3+ t4:
tпд = 0,157 с
tотв = 0,173 с
TT = 0,48 c
Tk = 0.46 c
После определения интервалов кинематического и технологиче-ского циклов и проверки соблюдения неравенств определяем общее число позиций ротора
uр= Пт
←предыдущая следующая→
1 2 3 4