Основы проектирования в пищевой промышленности (стр. 2 из 4)

3,4 – качение или скольжение по плоскости;

- направление перехода через стык при движении от начала к концу ветви компоновки;

1 – совпадает с положительным направлением оси

;

2 – противоположно этому направлению;

- форма элемента компоновки, входящего в подвижный блок;

1,2,3,4,5,6 – квадрат, цилиндр, призма, конус, сфера, кольцо соответственно.

Общим подходом к решению задач структурного синтеза компоновок является перебор вариантов, который целесообразно осуществлять с помощью направленного графа. Граф имеет семь уровней по числу позиций кодов подвижных блоков. При переборе вариантов на каждом уровне графа осуществляется проверка позиций по принятым ограничениям, и отмечаются отвергнутые варианты.

Задача синтеза технологической компоновки универсального привода может быть разбита на два этапа: синтез возможных вариантов подвижных блоков и компоновка ветвей привода.

Используя метод перебора вариантов и координатно-структурное кодирование, построим направленный граф и выявим некоторые варианты компоновок привода.

Введем следующие ограничения:

- вращательные движения должны совершаться параллельно осям

и ,

- допускается наклонное расположение стыков подвижных блоков,

- тип стыков – вращение в подшипниках качения или скольжения,

- форма элементов, входящих в блоки не ограничивается.

1 2 z

xy

3

3 4

а)

2220212 2110222 2110112

Рис. 3. Варианты компоновок универсального привода кухонного оборудования и принятая система координат

1 – мясорубка, 2 – блендер, 3 – миксер, 4 – универсальный привод

Вывод: Изучила построение и анализ компоновки универсальной кухонной установки для предприятия общественного питания

Практическое задание №2

Тема: «Построение профиля кулачка и проектирование кулачкового механизма»

Цель работы:

- изучение типовых конструкций трехзвенных кулачковых механизмов и методики построения профиля плоских кулачков;

- приобретение практических навыков построения профиля кулачка.

План работы:

1.Изучить типовые конструкции кулачковых механизмов и методику их проектирования.

2. Изучить правила построения профилей плоских кулачков.

3. Построить профиль плоского кулачка по заданному закону движения толкателя.

Теоретическая часть

Плоские трехзвенные кулачковые механизмы. Эти механизмы позволяют получать движение ведомого звена по любому заданному закону. Ведущее звено – кулачок имеет вращательное движение, а ведомое звено выполняется в виде ползуна или качающегося рычага с роликом. Кулачок имеет участки рабочего и холостого хода. Профиль участка рабочего хода кулачка определяется рабочим процессом машины. Для получения плавного движения и небольших динамических нагрузок на участке холостого хода используют законы движения ведомого звена с косинусоидальным или синусоидальным изменением ускорения. Схема дискового кулачкового механизма приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема кулачкового механизма

1 – ведущее звено – кулачок, 2 – ролик, 3 – исполнительный орган, 4 - пружина

При проектировании кулачковых механизмов можно использовать аналитические зависимости для ускорения, скорости и перемещения ведомого звена.

Косинусоидальный закон дает скачкообразное изменение ускорения в начале и конце хода. Для него:

;

;

.

Синусоидальный закон дает плавное изменение ускорения, но приводит к увеличению

. Для него

;

;

.

Рис.2. Схемы построения профилей кулачков

При построении профиля кулачка используется метод обращения движения: кулачок условно останавливается, а стойке сообщается вращение с угловой скоростью кулачка

, но в противоположном направлении.

Последовательность построения профиля (рис.2):

- на прямолинейной или дуговой траектории движения характерной точки А ведомого звена наносят последовательные положения

, которые эта точка займет при повороте кулачка на равные углы ;

- наносят последовательные положения

траектории точки А в обращенном движении и засечками из центра вращения кулачка находят последовательные положения точки А в обращенном движении. При центральном механизме (рис.2 а) прямые проходят через центр О;

- соединив

(рис.2а, в) плавной кривой, получают теоретический профиль кулачка. Проведя из центров дуги радиусом ролика ведомого звена, получают действительный профиль кулачка. На рис. 2б действительный профиль кулачка будет огибающей прямых, проведенных через точки перпендикулярно соответственно лучам

Во избежание заклинивания необходимо чтобы угол давления между направлением скорости ведомого звена и направлением действующей на него силы не оказался слишком большим. Для кулачково-рычажных механизмов этот принимают

.

Расчет и проектирование дисковых кулачков заключается в построении профиля, для чего необходимо:

- распределить функции между отдельными участками кулачка по выполнению рабочих и вспомогательных движений;

- установить размеры, определяющие положение кривых профиля в плоскости кулачка.

Требования к профилю кулачков:

- обеспечение равномерного движения исполнительных механизмов в процессе выполнения цикла;

- быстрый подвод и отвод исполнительных механизмов;

- точная синхронизация движений всех исполнительных механизмов .

Для каждого вида кулачка устанавливаются определенные диски –заготовки, которые характеризуются следующими размерами:

- максимальный и минимальный диаметр диска, в пределах которых располагается профиль;

- диаметр посадочного отверстия кулачка на распределительном валу;

- диаметр отверстий для фиксирования кулачка в определенном положении;

- диаметры роликов рычагов, находящихся в контакте с кулачками.

Диск-заготовка разбивается на 100 равных участков, соответствующих 360⁰ , и угол поворота кулачка оценивается количеством сотых делений, на которые он поворачивается. Нулевое деление, как правило, совпадает с осью фиксируемого отверстия.

Требованию равномерности движения исполнительного органа отвечает профиль рабочих ходов, очерченный по спирали Архимеда. Для построения профиля необходимо знать начальный и конечный радиус- векторы, а также деления кулачка, между которыми располагается данный участок профиля.

Методика построения участка рабочего профиля дискового кулачка. Предположим, что между точками

и (рис. 1 ) располагается участок рабочего хода исполнительного механизма с радиусами и в начале и в конце хода. Делим дугу на несколько равных частей и через точки деления проведем прямые в виде радиусов. Опишем окружность 0-6 до пересечения в точке 1 и участок 1-5 делим на то же количество равных частей (точки, 2, 3, 4). Проводим через эти точки окружности до пересечения с соответствующими прямыми. Полученные точки 7, 8, 9 и точки 6 и 5 соединим плавной кривой.

Рис. 1. Построение профиля участка подъема дискового кулачка

Требования и рекомендации при построении кулачков. Для обеспечения движения всех исполнительных механизмов необходимо так проектировать кулачки, чтобы операции проходили в заданной последовательности согласно циклограмме автомата с минимальной потерей времени между переходами.