Основы проектирования в пищевой промышленности (стр. 3 из 4)

Для чего необходимо:

- установить размеры отдельных участков (углов поворота) кулачка в зависимости от длительности переходов;

- затем расположить их в определенном порядке.

Размеры участков удобнее всего выражать числом делений кулачков, а их расположение обозначать номерами начального и конечного деления. При распределении участков должны учитываться как рабочие, так и вспомогательные движения.

Кулачки отдельных исполнительных механизмов проектируют отдельно, но с последующей увязкой и согласованием между собой.

В общем виде размеры участков кулачка можно определить из следующих соображений: за один цикл обработки кулачок поворачивается на 100 делений и расчет ведется в зависимости от времени обработки продукта с момента его подачи в зону обработки до момента выхода готового изделия. Положение того или иного исполнительного механизма относительно какой-либо неподвижной плоскости зависит от положения ролика на кулачке. Если ролик занимает положение соответствующее наибольшему радиусу кулачка

, то расстояние исполнительного органа до неподвижной плоскости будет минимальным и наоборот.

При конструировании кулачковых механизмов необходимо стремиться к минимальным размерам и обеспечению прочности кулачка и ролика. А также точности воспроизведения закона движения толкателя.

Существенную роль в обеспечении прочности элементов кулачка играет угол давления между направлением движения толкателя и нормалью к профилю кулачка в точке касания ролика. Для центрального кулачкового механизма с возвратно-поступательным движением толкателя этот угол определяется по формуле

, где - угол поворота кулачка.

Рис. 3 Схема определения нормального усилия, действующего на ролик толкателя

Нормальное усилие, действующее на ролик (рис. ) может быть определено как

,

где

, - максимальное значение технологического усилия, Н; - время перемещения толкателя.

Нормальное усилие из условия прочности оси ролика на изгиб

, где - допускаемое напряжение при изгибе для материала оси ролика.

Нормальное усилие из условия невыдавливания смазки

, где - допускаемое удельное давление на цапфу.

Отношение

. Из этого отношения находят и . Диаметр цапфы принимают на 2…4 мм больше . Обычно , а диаметр ролика .

Под действием нормальной силы в материале ролика и кулачка возникают контактные напряжения смятия

, где - приведенный модуль упругости, - модули упругости материала кулачка и ролика, - обратное значение приведенного радиуса кривизны, - радиус ролика, - минимальный радиус кривизны действительного профиля кулачка в месте касания с роликом, - допускаемое напряжение при смятии. Чем меньше минимальный радиус кривизны профиля кулачка, тем больше величина напряжения смятия.

3.Построение профиля кулачка

Вывод: Изучила типовые конструкции трёхзвенных кулачковых механизмов и методику построения плоских кулачков. Приобрела практические навыки в построении профиля кулачка.

Практическое задание №3

Тема : «Кинематическая настройка технологического оборудования»

Цель работы:

- изучение структуры и связей кинематических групп технологического оборудования;

- приобретение практических навыков настройки кинематических цепей.

План работы:

1.Изучить строение и назначение элементов в кинематических группах и их связи.

2.Изучить правила настройки кинематических групп.

3.Рассчитать настройку кинематической цепи .

Теоретическая часть

Кинематические группы и связи в технологическом оборудовании. Любое исполнительное движение в технологическом оборудовании создается и реализуется с помощью кинематической группы.

Кинематическая группа включает:

- один или несколько источников движения (ИД).

- пространственно-временные связи между ними.

Источники движения машин Технологические машины пищевых производств, независимо от отраслевого назначения, для создания необходимых перемещений исполнительных органов имеют один или несколько источников движения.

В качестве источников движения могут использоваться:

- асинхронные двигатели переменного тока

- электродвигатели постоянного тока,

- асинхронные двигатели переменного тока с преобразователями частоты,

- гидропневмодвигатели,

- шаговые электродвигатели,

- источники движения в виде пружин и других аккумуляторов энергии.

Источники движения по признаку регулируемости делятся на нерегулируемые и регулируемые (по скорости, по направлению, по скорости и направлению)

При нерегулируемом источнике движения кинематическая группа содержит механические устройства для настройки параметров движения (органы настройки). Наименование кинематической группы аналогично наименованию регулируемого ею исполнительного органа движения.

Структура кинематической группы зависит от характера движения, числа исполнительных органов, вида источника движения, системы управления и потребности в регулировании.

Исполнительный орган – это подвижные конечные звенья кинематической группы, участвующие в образовании траектории исполнительного движения.

Рабочие исполнительные органы – это органы, осуществляющие абсолютное или относительное движение в процессе преобразования продукции.

Исполнительные органы в технологическом оборудовании совершают вращательные или поступательные движения, т.е. являются подвижными звеньями вращательной или поступательной кинематической пары, называемой исполнительной.

В зависимости от числа исполнительных органов кинематические группы делятся на простые и сложные. Простые имеют только один исполнительный орган, сложные два и более.

Под пространственно-кинематической связью понимается такая связь между двумя любыми ее звеньями, которая не позволяет им занимать в пространстве произвольные положения и иметь произвольные скорости.

Пространственно-кинематические связи в технологическом оборудовании осуществляются через технологические цепи и механические и немеханические каналы связи. Механические связи и цепи реализуются в машинах через механические звенья – передачи, устройства и механизмы, а немеханические – через гидропневмоавтоматику, электрические и электронные каналы связи.

Структурно пространственно-кинематические связи кинематической группы подразделяют на внутренние и внешние.

Внутренняя связь кинематической группы – это совокупность всех звеньев кинематических пар и устройств в группе, обеспечивающая условия получения движения с необходимой траекторией и требуемой точностью ее формы.

Внешняя связь кинематической группы – это совокупность всех звеньев кинематических пар, устройств и источника движения, обеспечивающая количественные характеристики движения (скорость, направление, путь).

Примеры структурных схем кинематических групп:

- Сложная с двумя исполнительными органами

₁ B₁

₃ i_{2 4}

B₂

ab₂

Рис.1. Блок-схема сложной кинематической группы

а – орган настройки на направление движения, b – орган настройки на траекторию и скорость движения, 3М-4 – внешняя связь

- Простая группа

_{1 i 2 B}

Рис.2. Блок-схема простой кинематической группы

1(М)-2 – внешняя связь

- Простая группа с регулируемым ИД

_В

Рис.3 Блок-схема простой группы с регулируемым ИД

Органы настройки, регулирующие скорость и направление, располагаются во внешней структурной связи кинематической группы – в цепи между источником движения и звеном внутренней связи группы.. Органы настройки, регулирующие форму траектории, располагаются во внутренней структурной связи группы.