Смекни!
smekni.com

Исследование валикокольцевых механизмов (стр. 10 из 16)

6. Увеличение количества роликов за счет уменьшения их диаметров при максимальном заполнении габарита уменьшает нагрузочную способность схемы US.

7. С увеличением

для схемы BRD максимальный угол разворота B’ уменьшается.

8. Габарит схемы US значительно меньше, чем схемы BRD при одинаковом a = R/r.

9. Сравнивая схему US с одним роликом и схему BRD с тремя кольцами при минимальной нагрузочной способности, т.е. при В = 150 для US и В = 00 для BRD, замечаем:

a) если b = 0,5 для BRD, то при a > 1,09 осевое усилие, передаваемое схемой US выше, чем схемой BRD, при a <= 1,09 осевое усилие, передаваемое схемой BRD выше, чем схемой US.

b) если b = 1,0 для BRD, то при a > 1,31 осевое усилие, которое может передать механизм, схемы US больше, чем схемы BRD, при a <= 1,31 осевое усилие, которое может передать механизм, схемы BRD больше, чем схемы US.

c) если b => 1,5 для BRD осевое усилие, которое может передать механизм, схемы BRD выше, чем схемы US при всех сравниваемых значениях a = R/r.

Используя данные выводы можно дать некоторые рекомендации по выбору механизма, имеющие практическое значение:

1. Если определяющим фактором выбора механизма является габарит, то следует выбрать схему вал-ролик (US).

2. Ели габарит механизма не играет решающую роль, а определяющим фактором выбора механизма является возможно большее осевое усилие, которое может передать механизм, то следует выбрать схему вал-кольца (BRD).

2.3. Синтез валикокольцевого механизма по схеме вал-кольца (BRD)

Рассмотрим выбор геометрического параметра

из условий:

а) максимальной нагрузочной способности;

б) выполнения заданного закона перемещения. [ ]

а) Выбор геометрического параметра

из условия максимальной нагрузочной способности.

На основании формулы (14) определим величину

как:

для r = 1

Обозначим

, тогда

На рис. 14 строим график

, затем график
, где
, М1- масштаб
.

И по этим двум графикам строим зависимость

Радиус вала r берем в интервале

см.

Получаем область выбора геометрического параметра

в зависимости от r и А = R/r.

в) Выбор геометрического параметра

из условия выполнения заданного закона перемещения.

Диапазон работы ВКМ определяется величиной аналога скорости механизма, равного

[ ]

Если задан радиус вала r, то для того, чтобы кольца ВКМ могли повернуться на угол, равный

(26)

необходимо определенное соотношение R, r и r1. Для различных значений R, r и r1 существует определенное значение угла поворота кольца B’, определяемое величинами А = R/r,

, до которого касание кольца и вала происходит в точке. Дальнейшее увеличение угла В ведет к тому, что контакт между телами происходит в двух точках. При этом существует некоторое предельное значение угла Впред, которое будет максимальным для данных R, r и r1.

Начиная с B’ дальнейшее увеличение угла В требует резкого увеличения момента МД, затрачиваемого на преодоление момента от сил трения кольца о вал и действия силы Р.

Угол

недопустим при работе механизма раскладки.

Значение угла B’ может быть найдено по формуле (27):

(27)

Необходимый угол разворота колец для сомкнутой намотки:

(28)

где

,

ib-k – передаточное отношение от вала раскладчика к катушке;

d – диаметр кабеля;

r – радиус вала раскладчика.

Передаточное отношение от вала раскладчика к катушке для изолировочной машины фирмы «Круп» на 32 бумажных ленты:

, тогда

Теперь строим на осях

и
на рис. 15 зависимость Ф. Угол наклона
прямой к оси
найдем следующим образом:

(29)

где

- масштаб
;

- масштаб tgB’.

На рис. 15 строим также графики

,

Задаваясь значением d – диаметра кабеля ( в нашем случае d = 5 см) мы можем построить график зависимости

.

На основании графиков

с рис. 14 и рис. 15 строим совмещенный график
на рис. 16.

Получили семейство кривых

. Точка пересечения кривых с одним и тем же значением «a» дает нам минимальное значение r для выполнения обоих условий:

а) максимальной нагрузочной способности;

б) выполнения заданного закона перемещения

при конкретном диаметре кабеля d = 5 см. А заштрихованная область есть зона выбора возможных значений r и b.

Аналогично можно провести выбор

и для других значений d – диаметра кабеля.

Задаваясь максимальным диаметром кабеля dMAX, который будет изготавливаться на машине, можно получить минимальное и макисмальное значения

для выполнения обоих условий. Выбирать конкретное значение b из предполагаемого диапазона следует из максимальных значений, т.к. выполнение заданного закона будет обеспечено, а нагрузочная способность будет иметь коэффициент запаса сцепления на случай возможных перегрузок и механизм будет гарантирован от пробуксовок.

Таким образом, получено совместное решение двух поставленных задач о выборе относительной величины b, что имеет не только теоретическое, но и практическое значение.

III. Технологическая часть

3.1. Описание конструкции и назначения детали. Техконтроль технологичности конструкции.

Деталь – шарикоподшипник № 111 изготовляется из стали ШХ 15 и используется в механизме раскладки.

Механизм раскладки предназначен для равномерной рядовой укладки кабеля или его элементов вдоль приемного барабана.

В последнее время для раскладки используют валикокольцевые механизмы. Ведущая каретка валикокольцевого механизма может иметь вертикальное или горизонтальное расположение, внутри ее проходит гладкий вал. На этом валу и находится разрабатываемая деталь – шарикоподшипник № 111 со специально обработанным внутренним кольцом. Подшипник в процессе работы прижимается к гладкому валу с усилием Р и может поворачиваться на некоторый угол b.

Деталь изготовлена из дорогой, дефицитной стали ШХ 15, твердость которой HRC 61…65. Сталь ШХ 15 – материал труднообрабатываемый.

Для обработки используют следующие инструменты: резцы с пластинками из керамики на основе нитрида кремния с покрытием.

Деталь имеет сложную геометрическую форму (наличие фасонной поверхности, в дальнейшем «оливаж»). Деталь может быть обработана при использовании одного специального приспособления. В целом конструкция детали технологична. Базирование детали производим по наружному кольцу и по торцу. Основное значение для служебного назначения детали имеет поверхность оливажа.