Основы проектирования в пищевой промышленности (стр. 4 из 4)
Кинематические структуры оборудования. Кинематическая структура машины - это совокупность кинематических групп и их соединений. Группы между собой могут быть объединены разными способами в зависимости от общности их исполнительных органов и источников движения. Всякое соединение двух кинематических групп осуществляется через дополнительные устройства – суммирующие механизмы, муфты, реверсы и др.
Определяющей частью кинематической структуры любой машины является его формообразующая часть. Структуры машин можно разделить на три класса:
1.Класс простых структур (П) представляют машины с кинематической структурой, содержащей только простые группы, т.е. имеющие только один исполнительный орган , например Ф(В) или Ф (П) (с вращательным или поступательным движением) – машина для калибровки растительного сырья с транспортерным движителем, волчок для измельчения мясного сырья и др.
2.Класс сложных структур (С) представляет машины с кинематической структурой, содержащей сложные группы, т.е. группы имеющие по два и более исполнительных органов, например, создающие движения Ф (В1 В2) – тестомесильная машина с планетарным механизмом, Ф (В П) – ротационная формующая машина для производства тестовых заготовок для печенья с формующим барабаном и транспортером и др.
3.Класс комбинированных структур (К) представляет машины с кинематической структурой, содержащей одновременно простые и сложные группы, например, Ф (В) или Ф (П) и Ф (В П) или Ф (В1 В2) – тестомесильная машина с планетарным механизмом и нижним способом выгрузки теста с помощью транспортера и др.
Синтез и анализ кинематической структуры. При составлении и анализе кинематической структуры, являющейся основой для последующего проектирования технологической машины, необходимо четко представлять получаемый в зоне обработки продукт и ту поверхность исходного материала, на которую оказывается воздействие в данной машине. Это означает, что поверхность необходимо охарактеризовать определенными параметрами в продольном и поперечном сечениях.
Необходимо также представлять вид, конструкцию рабочего органа, непосредственно воздействующего на продукт, форму его рабочих граней, а также исходное и относительное взаимное положение обрабатываемого продукта и рабочего элемента при воздействии на продукт в ходе технологического процесса.
Анализ и синтез рабочего органа и его элементов, взаимодействующих с продуктом, а также форм линий позволяет установить количество, состав и характер движений для реализации в конструкции выбранного метода воздействия. После того как будут установлены и выбраны рациональные движения, собственно определяющие кинематику машины, приступают к составлению и анализу структур кинематических групп, который проводится последовательно от одной группы к другой в следующем порядке:
- устанавливают число исполнительных органов, которое, как правило, соответствует числу простых движений, образующих траекторию исполнительного движения;
- определяют характер и состав внутренних структурных связей группы;
- устанавливают источник движения и определяют характер и состав внешней структурной группы;
- устанавливают число и расположение необходимых органов настройки.
Принципы кинематической настройки технологического оборудования. Кинематическая настойка технологического оборудования является составной частью его наладки и проводится с целью подготовки оборудования для выполнения конкретных технологических операций. Собственно кинематическая настройка представляет собой установку скоростей рабочих органов и сводится к настройке кинематических цепей.
Кинематическим параметром любой кинематической цепи является ее передаточное отношение, определяемое как произведение передаточных отношений кинематических пар. Под передаточным отношением понимается отношение частоты вращения ведомого вала к частоте вращения ведущего вала
.Требуемое передаточное отношение конкретного органа определяют по формуле настройки, которую получают из уравнения кинематического баланса, составляемого по кинематической схеме с учетом согласования конечных звеньев цепи по скоростям или перемещениям. Уравнение кинематического баланса представляет собой совокупность сомножителей передаточных отношений всех постоянных передач цепи согласования, включая передаточное отношение органа настройки.
Для вывода формулы настройки необходимо:
- составить условие кинематического согласования перемещений или скоростей конечных звеньев цепи в соответствии с ее функциональным назначением;
- составить уравнение кинематического баланса цепи согласования;
- решить уравнение относительно параметра, определяющего передаточное отношение органа настройки.
Задание
1. Провести анализ кинематической цепи (рис.5)
2. Составить уравнение кинематического баланса настраиваемой цепи и вывести формулу настойки цепи.
3. Провести числовой расчет цепи по заданным значениям чисел зубьев зубчатых колесваемым вариантам
Рис. 5. Схема кинематической цепи привода ползуна
1) Двигатель 1,1 кВт, 1000 об/мин; 2) z1 = 30; 3) z3 = 60; 4) z4 = 20; 5) z5 = 70; 6) z6 = 50; 7) z7 = 100; 8) zсм = 27; 31; 37 9) zсм = 54; 50; 44. 10) Шаг ходового винта tхв = 15 мм; 11) ползун
Решение:
Условие согласования перемещений конечных звеньев:
1 оборот барабана должен соответствовать Р мм продольного перемещения перемешивающего устройства.
Составление уравнения кинематического баланса
1 оборот барабана i1i2…iП …intХ.В. = Р,
где i1.... in – передаточные отношения всех n постоянных передач цепи перемешивающего устройства, iП – передаточное отношение органа настройки перемешивающего устройства, tХ.В. – шаг передачи «ходовой винт-гайка».
Отсюда формула настройки iП = Р/( i1i2… intХ.В) или iП = СП · Р.
Для скоростной цепи nM об/мин
nБ об/мин, где означает «следует преобразовать»Уравнение кинематического баланса
nMi1i2….iV… in = nБ
Отсюда формула настройки .
iV = nБ / nMi1i2… in или
.(30/60)*(50/100)*(27/54)*15=1,9
(70/50)*(50/100)*(31/50)*15=6,5
(50/100)*(37/44)*15=6,3
Вывод: Изучила структуры и связи кинематических групп технологического оборудования, а также приобрела навыки в настройке кинематических цепей.