Проектирование БЗУ с возвратно-поступательно движущейся трубкой

Конструктивные особенности. БЗУ с возвратно-поступательно движущейся трубкой показано на рис. 3.52. Функции захвата и ориентирования в устройствах этого типа полностью совмещены. Метод совмещения этих функций, как правило, малопроизводителен вследствие более низкой вероятности захвата заготовок захватывающими органами и применим для ограниченной номенклатуры предметов обработки.

Рис. 3.52. Бункерное загрузочное устройство с возвратно-поступательно движущейся трубкой: 1 – чаша бункера; 2 – днище чащи; 3 – трубка; 4 – обойма; 5 – направляющая втулка; 6 – приемник; 7 – накидная гайка; 8 – лоток; 9 – вал; 10 – эксцентрик; 11 – шкив; 12 – ось рычагов; 13 – рычаг; 14 – стойка

Расчет БЗУ с возвратно-поступательно движущейся трубкой. Конструирование захватывающих органов в виде возвратно-поступательно движущихся трубок проводят в следующей последовательности:

1. Определяют максимально допустимый внутренний диаметр трубки (рис. 3.53, а) из условия незаклинивания заготовки (, где – сила трения заготовки о внутреннюю поверхность трубки), используя неравенства:

, (3.19)

, (3.20)

где D – внутренний диаметр трубки, м; – сила трения заготовки о внутреннюю поверхность трубки.

Для заготовок с отношением внутренний диаметр трубки рассчитывают по формуле (3.19); для заготовок с отношением – по формуле (3.20), а для заготовок с – по обеим формулам и принимают наименьшее значение.

Для заготовок с асимметрией внешней формы следует использовать в качестве расчетного значения внешнего диаметра величину :

,

где - средний расчетный диаметр заготовки; d _max, d _min - соответственно максимальный и минимальный внешние диаметры заготовки.

2. Последовательным приближением определяют угол наклона образующей входного конуса трубки к горизонту и равный ему (в общем случае) угол наклона образующей неподвижной воронки зоны захвата заготовки (рис. 3.53, б) и уточняют внутренний диаметр трубки из анализа необходимого и достаточного условий западания заготовки в трубку.

Необходимым условием западания заготовки в трубку является взаимодействие заготовки, лежащей на поверхности входного конуса трубки (и неподвижной воронки зоны захвата), наивысшей точкой своей грани с внутренней поверхностью трубки, что реализуется при

. (3.21)

Достаточным условием западания заготовки в трубку является наличие вращательного момента (, где х – плечо силы тяжести, м) у заготовки относительно края отверстия трубки, что реализуется для симметричных заготовок при

, (3.22)

а для заготовок с асимметрией положения центра масс - при

(3.23).

Рис. 3.53. Расчет конструктивных параметров возвратно-поступательно движущихся трубок:

а – определение максимально допустимого диаметра трубки;

б – определение угла наклона образующей воронки; в, г – оформление

торца трубки; д – коаксиальное расположение трубки:

1 – захватывающий орган; 2 – накопитель

Для симметричных заготовок с отношением > 3 в большинстве случаев удается реализовать только необходимое условие западания, что и ограничивает технологические возможности захватывающих органов в виде возвратно-поступательно движущихся трубок.

Значение угла наклона образующей неподвижной воронки зоны захвата должно удовлетворять неравенству: .

3. Определяют внешний диаметр захватывающей трубки из конструктивных соображений (обеспечения необходимой прочности и жесткости трубки, возможности ее изготовления, крепления в БЗУ, компоновки с элементами привода и т.д.).

4. Торцовую кромку трубки притупляют радиусом 0,001 м, что исключает возможность повреждения захватываемых заготовок (рис. 3.53, в). Для тонкостенных трубок входной конус заменяют радиусом , где - толщина стенки трубки (рис. 3.53, г).

5. При использовании захватывающего органа с коаксиально расположенным жестким трубчатым накопителем его геометрические размеры также должны удовлетворять вышеуказанным условиям.

Это приводит к необходимости выбора внутреннего диаметра трубки D близко к максимально допустимым значениям, что ограничивает технологические возможности трубчатых захватывающих органов, не позволяя захватывать малогабаритные заготовки с отношением или длинные заготовки с ярко выраженной асимметрией внешней формы.