книги из ГПНТБ / Милевский Э.Б. Автоматизация процессов индексирования учеб. пособие для студентов машиностроит. специальностей
.pdfпротив часовой стрелки и крючок, скользя по перемычке, перебрасыва ется вправо на величину I, попадая в следующее пробитое отверстие в ленте. При этом пружины 3 и 7 предохраняют ленту от проскальзы вании вправо.
Подача ленты на заданный шаг S осуществляется при подымании ползуна. Поднимаясь тяга 1 вращает рычаг 4 по часовой стрелке и крючок перемещается влево вместе с лентой.
До соприкосновения с перемычкой в ленте крючок проходит неко
торое |
расстояние С, |
где / = 5+ С ; этот холостой пробег необходим для |
того, |
чтобы подача |
ленты началась после подъема ползуна на высоту |
в 2—3 раза превышающую толщину материала, т. е. когда пуансоны наверняка выйдут из материала-
Р а з р е з п е А А
Рис. 72. Крючковое устройство прерывистой подачи полосы или ленты, связанное с пол
зуном |
|
Если плечи углового рычага 4 составляют величины а н е |
(угол |
между ними обычно 90°), величина шага подачи 5, ход ползуна |
прес |
са Я и холостой ход ползуна h (для перемещения крючка на величину холостого хода С), то можно установить следующую зависимость меж ду основными параметрами делительного механизма:
а = 5
вЯ —h '
Окончательная регулировка величины шага подачи S и холостого пробега С производится изменением длины тяги 1 при помощи спе циальной муфты. Возможность регулирования шага подачи 5 и холос-
160
того хода |
С, расстояния между |
направляющими планками 12, а так |
||||
же перемещения стоек по вертикали, обеспечивает некоторую универ |
||||||
сальность |
индексирующего механизма и позволяет использовать его |
|||||
для группы штампов. |
|
|
|
|||
б ) |
М е х а н и з м к р ю ч к о в о й п р е р ы в и с т о й п о д а ч и, к о н- |
|||||
с т р у к т л Б и о |
с в я з а н н ы й |
со |
ш т а м п о м |
(рис. 73). |
||
3 |
|
индексирующем механизме крючок о получает рабочее движение, |
||||
от клина 1, а возвратное движение |
в исходное |
положение от пружи |
||||
ны 3 |
млн |
от |
возвратного клина. |
|
|
|
Нижнее положение пол$уна
Рис. 73. Крючковое устройство прерывистой |
Рис. 74. Рычажное устройство пре |
подачи полосы или лепты, конструктивно |
рывистон подачи полосы или ленты |
связанное со штампом |
|
Ползушка 2 перемещается вдоль направляющих, смонтированных на подвижном съемнике 3. В пазу ползушки шарнирно укреплен под пружиненный крючок 5. При ходе ползуна вверх ползушка под дейст вием двух пружин 4 оттягивается вправо (один конец пружин присое динен к по.тзушке, другой — к съемнику). Крючок отжимается вверх, проскакивая над перемычкой (мостиком), а затем под действием пружи ны 6, укрепленной на ползушке, опускается в очередное пробитое от верстие.
Торможение ленты обеспечивается планкой 7, которая под действи ем пружин 8 прижимает ленту к поверхности съемника 3. При ходе пол зуна вниз клин 1 перемещает ползушку 2 влево на величину шага S пода чи. Крючок 5, упираясь своим вертикальным уступом в перемычку (мос тик), перемещает ленту влево. Ход пружин 4 должен обеспечивать пе ремещение крючка на величину / несколько большую, чем шаг подачи S.
Перемещение ползушки вместе с лентой осуществляется до того мо мента, когда с наклонных граней клин и ползушка перейдут на верти кальную; с этого момента будет осуществляться процесс штамповки.
П - ю п |
161 |
2. Рычажные устройства непрерывной подачи непрерывного ма териала
М е х а н и з м р ы ч а ж н о й п р е р ы в и с т о й п о д а ч н п р е д- с т а в л я е т с о б о й р а з н о в и д н о с т ь к р ю ч к о в о й (рис. 74).
Здесь захват и перемещение полосы 2 осуществляется рычагом 3, шарнирно закрепленным в верхней части 5 штампа. При опускании пол зуна П пресса вместе с верхней частью 5 штампа рычаг 3 заходит в предварительно пробитое отверстие и скользя по кулачку 1, закреплен ному в матрице, перемещает полосу на величину шага подачи S. Воз врат рычага в исходное положение при подъеме ползуна пресса осу ществляется пружиной 4.
Простота изготовления и надежность в работе делают эффективным применение крючковой прерывистой подачи для вырубных и последова тельных штампов, когда шаг подачи не превышает 100 лммі число двой ных ходов ползуна не превышает 90-4-120 в мин.
К недостаткам крючковых и рычажных подач в первую очередь следует отнести малую точность (0,2-4-0,5 мм на шаг подачи). Кроме то го, они могут быть использованы только как тянущие и требуют наличия прочной перемычки, что в ряде случаев вызывает увеличение потерь ма териала, а также не позволяет подавать тонкие материалы (0,3-^3 иш).
Наконец, пресс должен совершать несколько ходов при ручной |
подаче в |
|
целях |
получения необходимых для захвата окон. |
|
3. |
Механизм клещевой прерывистой подачи, включенный |
в конст |
|
рукцию штампа (рис. 75) |
|
Закрепленный в верхней части вырезного штампа клин 3 при опуска нии воздействует на концы оси 5. несущей прижим 2. Ось 5 пропущена через наклонные прорезы в ползушке 4 и при давлении клина перемеща ется по этим прорезям вниз до того момента, пока прижим не войдет в контакт с находящейся под ним полосой и не^ прижмет ее к ползушке, после этого происходит совместное с ползушкой перемещение полосы на
требуемый шаг S влево.
Подача прекращается в тот момент, когда концы перемещаемой клином оси 5 сойдут с наклонной части клипа и перейдут на вертикаль ный торец Этот момент будет соответствовать собственно процессу штамповки. Возврат ползушки в исходное положение в момент подъе
ма верхней части штампа осуществляется пружинами 6, |
но |
можег |
быть осуществлен и с помощью возвратно действующего |
клина. Для |
|
того чтобы при обратном движении ползушка 4 не увлекала |
с собой |
|
подаваемую полосу материала, в результате чего может произойти н - рушение шага подачи, предусмотрено стопорящее устройство і состоит из зажима 1, качающегося на своей оси под действием спецг альных пружин. Это устройство зажимает подаваемую полосу и пре кращает ее движение на время холостого перемещения ползушки 4 в
исходное положение.
Данный механизм прерывистой подачи является толкающим п ставится со стороны входа материала в штамп, т. к. толщина ленты обычно бывает незначительная (0,Зч-1,5 мм н перемычки в отходе не могут выдержать протягивания ленты через штамп.
Примечание. При числе двойных ходов ползуна до 400 в мин. и шаге подачи до 50 мм точность на шаг подачи довольно высокая — 0,03-^—0,1 мм.
Рис. 75. Клещевое устройство прерывистой подачи полосы, ленты или проволоки
11 |
163 |
4. Валковые механизмы прерывистой подачи
В а л к о в ы е м е х а и п з м ы нашли наибольшее распространение на операциях штамповки для материала толщиной до 2,5—3 мм\ они обеспечивают шаг подачи до 500 мм, с точностью 0,2—0,25 мм. Встре чаются двухсторонние и односторонние механизмы; последние могут быть тянущими и толкающими в зависимости от расположения по от ношению к штампу. Обычно этот механизм является принадлежно стью самого пресса и реже — штампа.
К недостаткам следует отнести: быстрый износ детален индексиру ющего механизма и отсутствие плавности в подаче ленты.
Рис. 76. Валковое устройство прерывистой подачи полосы или ленты
На рис. 76 показана схема двухстороннего валкового механизма подачи, кинематически связанного с механизмом прессаЭта конст рукция совмещает два типа идентичных подач: толкающую (левую) и тянущую (правую). Пара валков, расположенная с левой стороны при нимает ленту и проталкивает ее к штампу, который находится в сере дине, а вторая — правая тянет отход после штамповки.
JG4
Толкающие валки (левые) приводятся в движение от эксцентри ка 4, жестко закрепленного на валу пресса через тягу /, которая шар нирно соединена с рычагом 2 клиноролпковой муфты 6. При подъеме ползуна муфта, поворачиваясь но часовой стрелке, через шестерни 2 и 9 сообщает вращение нижнему валку /5; при этом штампуемый ма териал передвигается на один шаг. Верхний валок 14 получает враще ние через пару шестерен 16, расположенных с задней стороны.
Передача периодического вращения тянущим валкам осуществля ется посредством штапгн 3, соединяющей рычаги 5 клнноролпковых муфт 6. Тормоза 7, имеющиеся на обоих парах валков, удерживают их при холостом ходе муфт 6. Чем больше подачи и чем быстроходнее пресс, тем сильнее должны быть затянуты пружины 10.
Для заправки ленты верхние валки могут быть приподняты ры чагом 12. Перед штамповкой, во избежание поломки пуансонов, верх ние валки должны быть приподняты; автоматический подъем верхних валков осуществляется посредством тяг 13, связанных с ползуном пресса. Прижим верхних валков к ленте производится пружинами 17.
При применении двухсторонней валковой подачи штампуемый ма териал используется без отходов. Это преимущество дает возможность применять автоматическую прерывистую подачу для длинных полос.
Основное же назначение механизма — подача |
ленточного |
материала. |
В валковых автоматических устройствах |
для передачи |
движения |
в одну сторону от привода на ведущий вал применяются храповые ме ханизмы и фрикционные муфты сцепления. К недостаткам храповых
механизмов |
следует |
отнести толчки во время работы, быстрый износ |
н низкую |
точность |
подачи. Поэтому в современных конструкциях ав |
томатических подач чаще применяются роликовые фрикционные муф
ты |
(точность подачи 0,1-40,15 мм на |
шаг 100 мм, скорость |
подачи — |
|
до |
30 м/мин). Однако, |
вследствие простоты изготовления, |
храповые |
|
механизмы могут быть |
использованы, |
когда к шагу подачи |
не предъ |
|
являют требовании высокой точности |
и скорость подачи не |
превыша |
||
ет |
10— 15 м/мин- |
|
|
|
5. Клинороликовый механизм прерывистой подачи.
Этот механизм широко используется на автозаводах для штампов ки усилителей прокладок головки цилиндров п других тонких изделий.
Примечание. Механизм дает возможность регулировать шаг подачи Цо 300 мм
с точностью до 0,14-0,2 мм при ленте шириной до 110 мм и толщиной до 4,0 мм с числом двойных ходов до 100 в мин.
Механизм приводится в действие от кривошипного вала пресса
(рис. 77).
Неподвижная 4 и подвижная 2 каретки механизма подачи имеют скошенные губки и цилиндрические ролики 3. Штампуемая лента с рулона пропускается через протирочное и смазочное устройство, за крепленное на плите перед кареткой 4, и через щели в каретках 4 и 2 между роликами, В результате лента оказывается зажатой тремя
165
парами роликов. При движении каретки 2 справа налево защемленная
роликами лента перемещается |
вместе |
с кареткой под штамп пресса |
|||
па величину шага. |
При этом |
ролики |
каретки 4 свободно пропускают |
||
ленту. |
|
|
|
|
|
При возвратном движении каретки 2 ролики ее расклиниваются и |
|||||
скользят по ленте, |
прижимаясь к ней |
пружинами 1. От обратного пе |
|||
ремещения |
ленту |
удерживают |
ролики |
каретки 4, которые заклинива |
|
ются |
в тот |
момент, когда каретка 2 движется в обратном направле |
|||
нии, |
стремясь увлечь за собой ленту. |
|
|||
|
Регулировка подачи па величину шага, т. е. хода каретки, осуще |
||||
ствляется смещением пальца 5 в пазу головки 6. |
|
||||
|
Отходы |
наматываются на катушку 7, которая насажена |
на ва |
||
лик |
12 |
со |
шпонкой и приводится в действие от пружины 15 п рыча |
||
га |
10, |
жестко |
насаженного на ось 11. На валике 12 находится |
храпо |
|
вое колесо |
13 и свободно посажен рычаг 14, на верхнем конце |
которо |
|||
го |
закреплена |
подпружиненная собачка 8, входящая в зацепление с |
|||
храповым колесом. За верхний конец рычага закреплен гибкий тросик
9, связывающий рычаг 14 с рычагом 10. |
|
|||
В |
тот |
момент, |
когда рычаг 10 занимает правое положение, через |
|
тросик |
9 |
отводится |
вправо и рычаг 14, который натягивает |
пружии- |
ну 15. |
При возврате рычага 10 в левое положение тросик 9 |
освобож |
||
дает рычаг 14, и |
под действием пружины 15 рычаг через |
собачку 8 |
||
■166
поворачивает |
храповое колесо, |
а |
следовательно, и катушку / до тех |
пор, пока не |
выберется, т. е. |
не |
натянется лентаОт разматывания |
катушка запирается собачкой (на схеме нс показана), входящей в за цепление с колесом.
2.ОСНОВЫ РАСЧЕТА УСТРОЙСТВ
ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ НЕПРЕРЫВНОГО МАТЕРИАЛА
1. Валковая подача непрерывного материала
В а л к о в о е |
у с т р о й с т в |
о |
периодической подачи |
непрерывного |
|
материала состоит в основном |
из |
двух механизмов: |
1) |
захватного ор |
|
гана (валков), |
обеспечивающего необходимое |
удержание ленты; |
|||
2) преобразующего механизма, связывающего привод с захватным ор ганом и изменяющего вращательное движение коленчатого вала в пе риод поступательного движения ленты.
В качестве привода используется кривошипный вал пресса или индивидуальный силовой привод (для обеспечения большого шага по дачи) .
Валковая подача основана на фрикционном захвате и может быть с управляемым силовым устройством и неуправляемым. В первом слу чае один из рабочих валков можно вывести из соприкосновения с за готовкой и свободно перемещать ленту относительно валков.
Тяговое усилие создается, если приложить к осям валков необхо димое нажимное усилие. Расчет сводится к определению усилия сжа тия валков, необходимого для осуществления передачи за счет сил трения тянущего усилия.
Валковые устройства надежно работают при использовании мате риала толщиной 0,3-1-2,5 м м . При меньших толщинах наблюдается не
устойчивое захватывание материала вследствие его малой жесткости; при больших толщинах значительно повышаются инерционные нагруз ки от материала, которые также приводят к неустойчивой работе за хватного органа валковой подачи.
Всовременных валковых подачах шарниры преобразующего ме ханизма выполняются на опорах качения; валки захватного органа — полыми и оснащаются постоянно замкнутыми тормозами; диаметры валков выбираются как можно меньшими, а для увеличения угла по ворота применяют зубчатую передачу.
Впоследние годы начали широко применяться в кузнечно-штам повочном производстве крупные двухстоечные прессы с большими сто лами для многорядной пробивки и вырубки деталей из рулонного ма териала, что потребовало создания подающих устройств с большим шагом (до 1,5 м).
Примечание. Обычные валковые подачи с приводом от самого пресса обеспечи вают значительный шаг подачи (до 300 мм), однако только применение отдельного
силового управляемого привода позволяет осуществить шаг подачи до 1,5 м с очень высокой точностью — до 0,01% на шаг подачи.
При подаче рулонного материала большой толщины и ширины
167
возникает ряд трудностей: компенсационная петля занимает большую площадь и ее масса оказывает отрицательное влияние на точность; наблюдается «оттаскивание» ленты пз валков в период их выстаива нияПоэтому здесь применяют специальные запорно-тормозные уст ройства; правильный механизм устанавливается непосредственно око ло пресса, а протаскивание материала осуществляется подающим уст ройством.
Общий расчет валковых подач осуществляется следующим обра зом. Угол поворота валков ср (в рад), обеспечивающий перемещение материала на заданный щаг подачи S при диаметре валков D, нахо дится по формуле:
P,2S
Ф = ( > - - + cfo,
где ß' = 1,02ч-1,03 — коэффициент, учитывающий проскальзывание в захватном органе;
фо— угол, необходимый для заклинивания обгонной муфты (в pad). При расчете захватного органа исходной величиной является тяго вое усилие Q, необходимое для перемещения материала с заданной ско ростью подачи. Определение тягового усилия Q зависит от особеннос
тей встраивания валковой подачи в автоматизированную линию и ха рактеристик пптающе-ориентирующнх устройств.
В случае применения приводных разматавьпоще-правильпых уст ройств расчетное тяговое усилие равно
Q = G1I+ / „ = G II (1+a!q),
где Gп— сила тяжести свисающей части компенсационной петли; In=Gr.-a!q — сила инерции петли;
a n q — ускорение силы тяжести и максимальное ускорение, развивае мое при движении материала.
При использовании неприводных разматывающих и правильных устройств тяговое усилие равно
Q = Qp+ Qnp,
где Qp и QnP — усилия протаскивания, необходимые для разматывания
иправки материала.
Ввалковых подачах с индивидуальным приводом определение
мощности электродвигателя привода производится по расчетному тя
говому усилию Q и средней скорости подачи Уср, т. |
с. Qrip=Q |
и Уср= |
|||||
— S/t (S — шаг подачи; |
t — время перемещения |
материала |
на |
шаг). |
|||
Расчет тормозов, снижающих инерционные нагрузки, |
производит |
||||||
ся отдельно для верхнего |
и нижнего валка по формуле |
определения |
|||||
расчетного момента М или усилия Q- |
|
|
|
|
|
||
М —/пр • бтахі |
Q —ГіІпр'йтах |
, |
|
|
|
|
|
г д е / пр и >ппр — приведенный |
момент инерции |
или |
массы |
деталей |
пре |
||
образующего механизма; |
|
|
|
|
|
|
|
168
Fmax и Onuix — максимальное ускорение, развиваемое приводом. Максимальное угловое ускорение находится пз выражения ет ах—
= 2a/D и зависит от типа привода и преобразующих механизмов. Расчет фрикционного захватного органа сводится к определению
усилия сжатия валков или роликов Qp. , необходимого для осуществ
ления передачи |
за счет |
силы трения |
тянущего усилия Q3 (рис. 78, а). |
|||
|
Расчетное усилие сжатия валков |
Qp. |
для ленты равно: а) |
при од |
||
ном |
приводном |
валке |
Qps —Qsß', |
б) |
при двух приводных |
валках |
Qp3 = Q/2/, где ] — коэффициент трения |
(для металла по металлу при |
|||||
смазке / = 0,08-^0,12). |
|
|
|
|
||
|
В общем случае при числе приводных валках Z расчетное усилие |
|||||
для |
захватного |
органа равно Qp3 = |
р-Qa/г-/^ где ß — коэффициент на |
|||
дежности сцепления, выбираемый в зависимости от ускорений, разви ваемых при подаче (р=1,5ч-2, где большие значения принимаются для ускорений >10 м/сек2).
При расчете захватного органа для проволоки пли круглого прока та величина расчетного усилия захвата зависит от профиля канавки ролика.
Рис. 78. Расчетные схемы устройств прерывистой подачи непрерывного материала.
Для случая, показанного на рис. 78, а, расчетное усилие захвата определяется по вышеприведенной формуле для общего случая.
Для случая, показанного на рис. 78, а, имеем
2Qx = ß-Q,/z./,
где Qs — нормальное усилие.
169