Konspekt_lekcii автом.пр.проц.в. маш.(Норко)

21

Прямые спуски в лотках, установленных под углом 90 градусов к горизонтальной поверхности, применяют для вертикального транспортирования на очень короткое расстояние, т.к. при свободном падении изделия развивают недопустимо большую конечную скорость независимо от массы. Винтовые спуски наиболее универсальные. Они пригодны для вертикального перемещения скольжением, качением и скатыванием различных изделий с приемлемыми скоростями. На рис.2.2а

показан винтовой спуск. На корпусе / смонтированы лотки		2,	для
крепления которых использованы отверстия в	корпусе.	Лотки могут

быть снабжены роликами, посажеными на оси и скрепляющими боковинами. Радиусы R1 и R2 винтовых лотков и спусков необходимо выбирать так, чтобы их отношение было близким к единице. В противном случае движение изделия не будет стабильным, т.е.: K=R1/R2 ≥ 0,9. При проектировании необходимо задаваться значением К и шириной спускаемого изделия b и определять радиусы R1 и R2 по формулам:

R2= R1 + b или R2=R2*K+ b ;

R2=b/(1-K) и R1=R2-b=K*b/(1-K).

22

Рис. 2.2. Винтовой и зигзагообразный спуски.

При точных расчетах следует учитывать влияние силы трения о боковую наружную стенку лотка, возникающей от центробежной силы. Чтобы изделие перемещалось с постоянной скоростью V должно быть соблюдено условие баланса сил действующих на изделие, т.е.

m g Sin α = f m g Cos α + f m V2/ Rc

или

Sin α = f Cos α + f V2/ ( g Rc)

23

где: m – масса изделия; g – ускорение свободного падения;α – угол наклона лотка;

Rc = ( R1 + R2)/ 2 -средний радиус винтового лотка

Для равномерного движения со скоростью V должно выполняться условие:

( Sin α - f Cos α )/ f = V2/ ( g Rc)

Для спуска и транспортирования катучих изделий широко используются зигзагообразные спуски (рис.2.2в). Зигзагообразные и винтовые спуски часто используют в качестве межоперационных накопителей в различных транспортных системах. В этом случае спуски снабжают специальными подъёмниками. Высота спуска может достигать шести и более метров. Диаметр винтовых спусков выбирают в зависимости от размеров изделий и угла наклона винтовых лотков. Последний определяют по заданной скорости спуска.

2.3 Полусамотёчный способ транспортирования

Транспортирование полусамотёчным способом осуществляется в специальных наклонных лотках, устанавливаемых под углом к горизонту, значительно меньшим угла трения (от 0,5 до 3 град, включительно) и только скольжением. Перемещение изделий достигается под действием их силы тяжести и поперечной силы, приложенной опорной поверхности (механические полусамотёчные лотки), а также путём создания воздушной подушки между трущимися поверхностями (пневматические полусамотёчные лотки).

В механических полусамотёчных транспортёрах в качестве поперечно движущейся плоской поверхности используют главным образом поверхности вращающихся валиков, ленты, а также поперечно вибрирующие несущие поверхности. Принцип работы механических полусамотёчных лотков

24

следующий.Если изделие находится на плоской поверхности (рис.2.3), расположенной к горизонтальной поверхности под углом а, меньшим угла

трения , то слагаемая сила тяжести		N=	m g Sin α	не сдвинет изделие, так
как в этом случае сила трения	W= f m g Cos α			значительно больше силы
тяжести N. Если приложить	силу	X,	направленную перпендикулярно к

плоскости лотка, то изменится суммарная сила, способствующая движению изделия и может произойти движение по наклонной плоскости. Это произойдёт, когда равнодействующая сил X и N станет равна или больше силы трения, т.е.

Х2 +(mg sina)2> (fmg cosa)2

Рис.2.3. Схема движения изделия на полусамотечном лотке.
При этом движение будет происходить под углом φ	к
направлению N, где этот угол определяется по формуле:
φ = arc tg (X/( m g Sin α))
Модуль силы X определяется по формуле:
X≥ m g (f 2 Cos2 α – Sin2 α )(1/2) .

25

Описанные транспортёры применяют для сравнительно лёгких изделий массой до 0,5 кг, которые необходимо перемещать со скоростью до 0,1м/с.

2.4 Принудительный способ транспортирования
Принудительное транспортирование делится на два класса.
1. Непрерывное принудительное транспортирование.
2. Прерывистое (дискретное)		принудительное транспортирование.
Непрерывное	принудительное	транспортирование	осуществляется

различными приводными конвейерами. В них изделия (заготовки) перемешаются на несущей поверхности сплошным потоком к месту потребления до упора с дожатием.

Конвейеры могут быть различного исполнения: ленточные; роликоцепные; прокатные; одно-ленточные конвейеры качения; конвейерраспреднлитель; винтовые конвейеры; роликоприводные конвейеры; двухвалковые конвейеры; пневматические конвейеры; вибрационные конвейеры.

В качестве примера рассмотрим два типа.

Ленточные конвейеры (рис.2.4) применяют для транспортирования относительно лёгких изделий, допускающих износ поверхности, так как лента или цепь постоянно проскакивают под изделием.

Рис.2.4. Ленточные конвейеры

26

Ролико-цепные конвейеры (рис.2.5) состоят из ориентирующего и направляющего органов в виде ряда роликов, встроенных в цепь. Ролики обычно делают с угловым ободом. На рис. 10 показан участок цепи 1 с встроенными роликами 2. Ролики свободно вращаются на осях и катятся по рельсу 3, который скорости цепи необходимо получить удвоенную скорость перемещения изделия. Скорость перемещения изделий (м/с) при любом диаметре ролика D(м) определяется по формуле:

V3=2μ Vц .

где: Vц - скорость цепи;μ=0,95… 0,98 - коэффициент проскальзывания роликов.

Удвоение скорости получается в силу того, что при катании роликов по неподвижному рельсу движение происходит вокруг мгновенного центра вращения, расположенного в каждый момент времени в точке контакта ролика с рельсом с угловой скоростью ω.Тогда как известно из теоретической механики тангенциальная скорость центра ролика или скорость перемещения цепи будет равна Vц= ω R, а в точке контакта с заготовкой, т.е. скорость транспортирования заготовки будет равна:

V3 =ω 2R = 2ωR = 2Vц .

Рис.2.5. Ролико-цепные конвейеры: а)- со свободно вращающимися катящимися роликами; б)- со свободно вращающимися роликами.

Прерывистое (дискретное) принудительное транспортирование осуществляется конвейерами, перемещающими изделия периодически

27

сплошным потоком и в разрядку на определённый шаг. Конвейеры прерывистого перемещения могут быть различного исполнения: перекладывающие планочные конвейеры; переносящие конвейеры; пилообразные конвейеры; гребенчатые конвейеры; проталкивающие конвейеры; штанговые конвейеры; цепные челночные конвейеры.

Для примера рассмотрим пилообразные конвейеры (рис.2.6). Эти конвейеры применяют для транспортирования стержневых изделий поперёк продольной оси. В конвейерах одинарного действия пилообразные неподвижные гребешки 1 чередуются с пилообразными подвижными гребешками 2. При возвратно-поступательном движении вверх и вниз подвижные гребёнки перебрасывают изделие через вершины неподвижных гребёнок. Рассмотрим максимально возможную скорость перемещения изделия при помощи пилообразного конвейера. За один цикл возвратнопоступательного движения подвижного гребешка изделие перемещается на один шаг, т.е. на расстояние в. Если длительность цикла возвратнопоступательного движения равна t1 , а время скатывания изделия по наклонной плоскости неподвижного гребешка равно t2, то скорость перемещения изделия будет равна:V = в /max {t1 , t2} .

28

Рис. 2.6. Конвейеры прерывистого (дискретного) транспортирования: а, б) перекладывающие планочные; в) перекладывающие гнездовые;

г) переносящие; д) пилообразные одинарного действия; е) пилообразные двойного действия; ж) гребенчатые;з) проталкивающие.

В табл. 2.3 приведены основные параметры некоторых конвейеров.

29

Таблица 2.3. Основные параметры конвейеров

	Тип		Длина		Масса		Скорость
	конвейера		(м)		Изделия		перемещения
	Ленточные		10-30		2		0,8-1,5
	Ролико-цепные		10-30		3-100		0,4-0,7
	Прокатные		10-30		1-2		0,2-0,4
	Одноленточные		5-15		1-2		0,2-0,4
	Распределительные	10-50		5		0,2-0,6
	Винтовые	10-100		0,081		0,01-0,2
	Спиральные	1-3		0,1-1		0,01-0,1
	Ролико-приводные	5-10		-		0,15-1,5
	Двухвалковые	0,5-2		1-20		0,01-0,2
	Пневматические	1-100		1-2		6-20
	Вибрационные	1-30		1-2		0,1-0,25
	Перекладывающие	1-5		40		0,1-0,2
	Проталкивающие	1-30		40		0,1-0,2
	Штанговые	10-30		60		0,1-0,2
	(шаговые)
	Челночные	10-50		60		0,25-0,9
	(шаговые)
	Гребенчатые	2-5		1-25		0,1-0,2
	Пилообразные	2-5		1-5		0,1-0,2
	Переносящие	5-10		60		0,1-0,2

30

2.5Автоматизация транспортировки в мелкосерийном производстве

В силу широкой номенклатуры транспортируемых изделий или заготовок в мелкосерийном и серийном производстве транспортные средства должны обладать свойством переналадки. В качестве транспортных средств в мелкосерийном и серийном производствах могут быть использованы реверсивные конвейеры дискретного действия или же безрельсовые и рельсовые робокары со специальными переналаживаемыми приспособлениями для сохранения ориентированного положения транспортируемых изделий. Поштучная перевозка деталей может осуществляться транспортной тележкой рельсовой или безрельсовой. У сборочной позиции деталь перегружается с транспортёра или тележки какимлибо разгрузочным устройством, в качестве которых могут быть робот или манипулятор. Поштучная транспортировка деталей на короткое расстояние может осуществляться роботом или манипулятором (рис. 2.7г). Иногда сборочная позиция и позиция обработки детали могут быть объединены в одном автомате, когда перенос детали из одной позиции в другую может осуществляться тактовым поворотным столом.

Очевидное преимущество указанных способов состоит в сохранении ориентированного положения детали, что исключает необходимость в её повторной ориентации у сборочного автомата. Это важное преимущество может быть обеспечено и при транспортировании деталей партиями в магазинах, кассетах, паллетах, и другой транспортной таре (рис. 2.8). Тара может быть специальной, рассчитанной только для определённого вида заготовки или детали, универсальной для транспортирования изделий различных наименований без переналадки, а так же переналаживаемой, для транспортировки различных изделий.