Материал: Структурные схемы средств механизации. Захватные органы

Структурные схемы средств механизации. Захватные органы

Контрольная работа

Структурные схемы средств механизации. Захватные органы

План

1. Структурные элементы способов механизации

. Классификация, функция и типы захватных органов

. Фрикционный захват

. Валковая подача

. Клиновой, шариковый, цанговый захваты. Клино-роликовая подача

. Ножевой, крючковый, толкающий, карманчиковый захватные органы

Лотки. Пневматический и электромагнитный захваты

Литература

1. Структурные элементы способов механизации

Способы автоматизации и механизации (САМ) применяются на следующих операциях:

- ориентация заготовок в заданном положении;

- перемещение заготовок к машине;

- подача заготовок в рабочую зону машины;

- удержание заготовки в процессе штамповки;

- перемещение полуфабриката на машине между позициями;

- удаление детали и отхода из рабочей зоны штампа и машины;

- счёт и укладка отштампованных изделий;

- транспортировка полуфабрикатов между агрегатами;

- сбор информации о параметрах технологического процесса с целью контроля и принятия управленческих решений.

Эти операции могут выполняться в период работы технологического оборудования, т.е. быть цикловыми, а также и при его остановке, т.е. быть внецикловыми.

Средства автоматизации и механизации процессов штамповки могут различаться по виду используемого материала: непрерывного или штучных заготовок.

К непрерывным может быть отнесён любой материал, если он отвечает следующим требованиям:

 непрерывность подачи одной и той же заготовки к технологическому оборудованию в течение некоторого времени;

 постоянство ориентации заготовки относительно инструментов;

 возможность получения нескольких деталей в результате последовательно совершаемых ходов технологического оборудования.

Средства механизации могут быть выделены при анализе конструкции и работы прессов-автоматов. Следует заметить, что САМ, применяемые в пресс-автоматах и автоматических линиях, принципиально не отличаются от универсальных средств автоматизации. Во всех случаях они состоят из одних и тех же структурных элементов, к которым можно отнести:

. Систему управления (возможно с блокировкой);

Привод;

. Преобразующие механизмы;

. Средства ориентации;

. Захватный орган.

Анализ конструкции известных САМ позволяет составить для средств автоматизации (рис. 1) и механизации (рис. 2) обобщённые структурные схемы.

Рисунок 1 - Обобщенная структурная схема средств автоматизации

Рисунок 2- Обобщённая структурная схема средств механизации

Наличие взаимосвязи между работой привода и исполнительного механизма (захватного органа) является отличительной чертой средств автоматизации. Обратной связи в структурной схеме средств механизации нет.

Некоторые САМ могут иметь несколько приводов, преобразующих механизмов и даже захватных органов.

. Классификация, функция и типы захватных органов

Захватные органы имеют следующие функции:

захват заготовки (детали);

удерживание;

перемещение;

освобождение.

Классификация захватных органов приведена на рис.3.

Захватные органы для выполнения работ в кузнечно-штамповочном производстве могут иметь отдельное силовое устройство для захвата и удержания детали, но могут использовать привод средств механизации или силовой машины.

Захватные органы классифицируются по механизму (способу) взаимодействия с деталью, а иногда учитывается и форма рабочих элементов и тип привода (фрикционный, клиновой, роликовый, шиберный, гидравлический и др.).

Типы захватных органов характеризуются следующими факторами:

силы, удерживающие заготовку (трение, вакуум, магнитное полу, упругое заклинивание, сила тяжести и др.);

характеристика материала (непрерывность материала и конечность материала - лента, штучные детали);

возможность освобождения при рабочем ходе (то есть возможность выскальзывания).

шариковый цанговый захват карманчиковый

Рисунок 3 - Классификация захватных органов

. Фрикционный захват

Фрикционный захват выполняет свои функции, используя силу трения между рабочими поверхностями захватного органа и поверхностью заготовки или детали.

Применяется несколько схем фрикционного захвата (рис.4).

Материал (лента, проволока) протягивается фрикционным захватным органом за счет создания тягового усилия (Qз), которое определяется схемой и особенностями компоновки средств механизации, типом привода, массой заготовки и т.п. Так, бухта ленты может размещаться на неприводном или приводном разматывающем устройстве - на валу или на роликах, иметь различную величину петли и т.д.

Для создания тягового усилия к осям роликом или валков необходимо приложить нажимное усилие Qрз. Движение материала в направлении стрелки А обеспечивается вращением валков (роликов) по стрелкам Б.

Рисунок 4 - Схемы фрикционного захвата: а) для ленты; б) для проволоки; в) с механическим; г) с пневматическим силовым устройством

В управляемых фрикционных подачах один из роликов (на рис.4 - верхний) может выходить из соприкоснования с материалом. В этом случае материал (лента) может свободно перемещаться относительно валков. Это используется для заправки ленты.

. Валковая подача

Рисунок 5 - Принципиальная схема валковой подачи: 1 - электродвигатель разматывающего устройства; 2 - катушка разматывающего устройства; 3 - конечные выключатели; 4 - рычаг петлеобразователя; 5 - планшайба кривошипного вала; 6 - регулируемые болты; 7 - рычаг освобождения полосы в момент штамповки; 8 - тянущие валки; 9 - барабан для намотки отходов; 10 - муфта предельного момента; 11 - фрикционный механизм (обгонная муфта); 12 - тяга, спарник; 13 - толкающие валки

Рулон ленты устанавливается на разматывающее устройство, заправляется в пресс между разведенными тянущими и толкающими роликами и крепится на барабане для намотки отходов.

При ходе ползуна вниз верхние валки прижимаются к нижним, зажимая ленту. От привода пресса включается обгонная муфта и приводит во вращение оба нижних ролика. Перед штамповкой рычаги 7 приподнимают верхние ролики, а обгонная муфта прекращает передачу вращения на нижние ролики. После штамповки при ходе вверх ползуна верхние валки вновь прижимаются через ленты к нижним, а обгонная муфта вновь передает вращение на нижние ролики. В результате деталь падает по склизу в контейнер, а отход ленты перемещается за пределы рабочего пространства пресса и наматывается на барабан.

Для безаварийной работы линии между катушкой разматывающего устройства и толкающими роликами создают петлю, регулируя ее прогиб конечными выключателями 3, 4.

5. Клиновой. шариковый, цанговый захваты. Клино-роликовая подача

Клиновой захватный орган. По конструктивному исполнению клиновые захватные органы бывают: роликовые, шариковые, эксцентриковые и цанговые. По назначению применяются: роликовые и эксцентриковые - для ленты, шариковые и цанговые - для проволоки.

Захват заготовки клиновыми органами осуществляется в результате самозаклинивания.

Клиновые захватные органы относятся к самым точным подающим устройствам. Они бывают только тянущего или только толкающего типа.

Привод клиновых подач осуществляется от коленчатого вала пресса или от ползуна.

Клино-роликовые подачи применяют для ленты толщиной 0,5-5,0 мм и шириной 60-100 мм, наибольший шаг подачи 160 мм.

Клино-роликовая подача состоит из двух захватных органов (кареток): подвижного 4 и неподвижного 8, с роликами 2, 3, 7, находящимися в обоймах 5. Пружинами 9 ролики постоянно поджимаются к наклонным плоскостям кареток. пружина 6 служит для возврата подвижной каретки в исходное состояние. Рычаг 10 служит для передачи движения (усилия привода) от главного вала пресса (рис.6).

При повороте рычага 10 против часовой стрелки корпус 4 подвижной каретки перемещается влево. ролики 2, 3 заклиниваются в пазах, зажимая ленту 1. Подвижная каретка в место с лентой перемещается влево. При обратном движении рычага 10 каретка 4 под действием возвратной пружины 6 перемещается вправо, а ролики 2, 3 выкатываются в расширенную часть гнезд и освобождают ленту. Для предотвращения обратного перемещения ленты имеется неподвижная (тормозная) каретка 8, ролики 7 которой при обратном движении ленты заклиниваются и тормозят ленту.

Рисунок 6 - Схема клино-роликовой подачи

Угол наклона поверхности кареток под ролики (12-160) выбирается из условия расклинивания роликов и недопущения высоких контактных напряжений и смятия на ленте. Для первоначальной заправки ленты ролики расклинивают специальным рычагом, смонтированном на каретке. Для предотвращения бокового смещения ленты на входе ленты в неподвижную каретку монтируют вертикальные холостые ролики. Надежность захвата и подачи обеспечивается установкой двух-трех пар роликов в подвижной каретке, это также уменьшает контактные напряжения.

Шариковый и цанговый захват. Применяется для подачи проволоки, являясь разновидностью клинового захвата, в частности клино-роликового, но вместо роликов в клинообразных пазах размещаются шарики и цанги (по три штуки вокруг проволоки) (рис.7).

Конструктивные схемы шариковой и цанговой подач аналогичны клино-роликовым с неподвижной тормозной и подвижной тянущей каретками.

Рисунок 7 - Шариковый (а) и цанговый (б) захваты

6. Ножевой, крючковый, толкающий, карманчиковый захватные органы

Конструктивные схемы ножевых захватных органов подобны крино-роликовым. Отличие заключается в том, что материал захватывается ножом и группой ножей, а заклинивание происходит с частичным внедрением ножей в материал заготовки, за счет чего обсепечивается ее надежное удержание (рис.8). Угол давления γ определяется из условия заклинивания:

γ ≤ tg ρ = μ

где μ - коэффициент трения (условный) между ножом захвата и заготовкой, обычно принимают μ = 0,3-0,4, тогда γ = 0,28-0,384 рад или 16-220;

ρ - наименьший угол терния между ножом и сопрягаемыми поверхностям и при коэффициенте трения μ.

Для исключения дефектов на поверхности материала от захватов-ножей материал толщиной 2-5 мм и шириной до 125 мм захватывают по торцовой поверхности. Привод осуществляется от главного вала пресса, как у крино-роликовой подачи. Для больших подач применяется кулисный привод от вала пресса (кулиса устанавливается рядом с прессом в столе подачи). Используется также привод от движения ползуна - специальными клиньями, закрепленными на верхней плите штампа.

Рисунок 8. - Ножевой захватный орган: а) - односторонний орган; б) - двухсторонний орган; А - движение материала; Б - движение подвижной каретки; В - заготовка (лента)

Конструкция ножевого захвата нормализована, имеет три типоразмера. Наладка на требуемый шаг подачи осуществляется регулировочными винтами (между каретками) по шкале. Для очистки ленты смонтировано устройство, состоящее из войлочных прокладок и прижима (размещается на входе ленты ыв захват).

При подаче ленты ножевым захватом ловитель положения материала в штампе не применяется.

Крючковый захват. Относится к самым простым по конструкции. Применяется для штучных заготовок, в основном для горячей штамповки и для непрерывного материала при наличии в отштампованной ленте (полосе) прочных перемычек (рис. 9). Крючковый захват осуществляет поступательное перемещенееи по плоскости.

Подача состоит из захватного органа - крючка 1 с упорным винтом 4, перемещающего ленту 6 вправо при ходе ползуна вверх; преобразующего механизма рычажного типа, состоящего из двуплечего рычага 2 и тяги 3, закрепленной на ползуне. При опускании ползуна правый конец крючка винтом 4 приподнимается над лентой и возвращается влево (в исходное положение) над лентой, скользя по ее поверхности до попадания в следующее отверстие. Пружина 5 удерживает ленту от перемещения в обратном направлении.

Рисунок 9 - Расчетная схема крючкового захвата

Крючковые подачи применяются для материалов (ленты, полосы) шириной до 150 мм. толщиной 0,3-5,0 мм. Максимальный шаг подачи - до 500 мм. Применяют на прессах с числом ходов ползуна до 200 мин.-1.

При тонком материале возможен разрыв перемычки между деталями, при более толстом - возможна поломка крючка.

Токающий захватный орган (рис. 10). При его использовании заготовка перемещается проталкиванием ее по плоскости. В зависимости отконструкции токателя захватрные органы этого типа бывают шиберные (с плоским или круглым шибером), планочные и дисковые.

Плоский шиберный захват применяется при однопозиционной, планочный - при многопозиционной штамповке.

Рисунок 10 - Схемы толкающих захватных органов: а - шиберного с поштучной подачей; б - шиберного с подачей «дорожкой»; в - шиберного с подачей «каскадом»; г - планочного; д - дискового; І - рабочая позиция; ІІ - позиция загрузки; ІІІ - исходной положение шибера; 1 - заготовка; 2 -шибер; 3 - планка

Дисковый захватный орган применяется при подаче заготовок по радиусу и используется при однопозиционной и многопозиционной штамповке. Толкающий захватный орган с круглым шибером используется при автоматизации процессов объемной штамповки.

Когда шибер находится в исходном положении, заготовка, находящаяся над шибером, опускается на плоскость подачи и при движении шибера влево передвигается на рабочую позицию. Способ захвата заготовки выбирается в зависимости от расстояния подачи, толщины заготовок и др. Поштучная подача (рис. 10а) может быть осуществлена для любых заготовок толщиной свыше 0,5 мм и при малых расстояниях подачи; подача «дорожкой» (рис. 10б) возможна для заготовок правильной геометрической формы (прямоугольника, шестигранника, круга) толщиной свыше 1 мм, имеющих отклонения по плоскостности не более 10-15 % от толщины; подача «каскадом» или ступенчатым шибером (рис. 10в) - для любых заготовок вне зависимости от степени их коробления и расстояния подачи.

Карманчиковый захватный орган (рис.11). В нем захват изделий осуществляется за счет западания их в специальные карманы (полости).

Органы используются для объемных деталей простой конфигурации: цилиндр, трубка и др.

Рисунок 11 - Схемы карманчикового захватного органа: а - при радиальном; б - при хордальном; в и г - при аксиальном расположении заготовок; 1 - заготовки; 2 - захватный орган