3.4 Расчет конструктивных размеров чаши включает определение диаметра d, высоты н, шага лотка t, объема vд загружаемой партии. Различают чаши цилиндрические и конические (рис. 3).

Для цилиндрической чаши наружный диаметр определяют по формуле

D=Dв+2·Δ=635+2 2=639мм

где D_B – внутренний диаметр чаши, мм, D_B ≥ (5…8) · l_И;

Δ– толщина стенки бункера, мм.

Толщину Δ обечайки чаши выбирают в зависимости от технологии изготовления: для точеных чаш Δ= (2….3)мм; для сварных чаш Δ= (1…1,5) мм.

Внутренний диаметр чаши определяется из выражения:

D_B = 1000

где V_Д – наружный объем одного загружаемого изделия, мм³;

Т – период времени между заполнениями чаши, с;

n – число заходов вибродорожек;

z – число каналов на каждой вибродорожке;

Н_Р – высота заполнения чаши изделиями, мм.

Полученное значение диаметра чаши D округляют до ближайшего большего стандартного значения из ряда 63, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630…1000 мм.

Остальные параметры конической чаши рассчитываются так же как и для цилиндрической чаши.

Высота заполнения чаши изделиями находится из выражения

H_P ≈2,5·(t+δ)=2,5·(20+2)=55мм

где t – шаг подъема спирального лотка, мм;

δ– толщина лотка, мм.

Полная высота чаши определяется как:

H =H_P+(1,0…1,5)·t=55+1·20=75мм

Шаг t спирали вибродорожки определяют из условия

t =k ·d+δ=1,5·12+2=20мм

где t – шаг подъема спирального лотка, мм;

d – диаметр изделия, лежащего на лотке (для тел вращения);

для призматических d = h,

где h – высота изделия; для плоских d = b,

где b – ширина изделия, мм;

δ – толщина лотка, определяется технологией изготовления в пределах δ=1…3мм.

Рисунок 3 - Цилиндрические и конические чаши ВБЗУ

Ширина вибродорожки:

B = b + a - 0.5 * √ D_B² – l_И² + D_B/2 = 12 + 1 – 0,5 * √ 1000² – 25² + 1000/2 = 13,15

где а – зазор между изделием и направляющим буртиком, a =0,5…2,0 мм, при отсутствии буртика а = 0;

b – ширина детали, мм.

Ширина лотка с буртиком:

B₀=B+3= 16,15

В зависимости от типоразмера чаши толщину дна принимают H_Д =2мм

Угол конуса чаши выбирают в диапазоне γ₀=150º.

3.5 Расчет параметров движения изделия и колебательной системы Включает определение частоты вынужденных колебаний лотка; амплитуды; приведенной массы; жесткости пружинных стержней; размеров пружинных стержней (длины l, диаметра d или сечения bh).

Определяем требуемый угол наклона подвесок α, исходя из обеспечения необходимой скорости перемещения заготовок по формуле:

α=arctg 0,33=18°

где V_ТР - требуемая скорость перемещения заготовок, м/мин;

f_Л – частота колебаний лотка, 1/с.

Угол наклона подвесок α должен находиться в пределах 5-45º.

Определяем амплитуду колебания лотка Х_Н (в см), при которой обеспечивается скорость V_ТР, по формуле:

где g – ускорение свободного падения, g = 9,81·10² см/с²;

ω– круговая частота колебаний лотка, 1/с.

ω=2·π·f_Л=2·3,14·100=628

Конструктивно подвески можно выполнять круглыми или плоскими (набранными из пластин). При использовании плоских пружин необходимо определить их длину, ширину и толщину; при круглых – длину и диаметр.

Параметры пружин определяем из условия, что подвеска представляет собой балку, закрепленную жестко с двух сторон. В качестве расчетной схемы пружин используется схема, приведенная на рис. 4.

При плоских пружинах длину l и ширину b задают конструктивно, а толщину (в см), можно определить по формуле:

где а – толщина пружин подвески, см;

l – длина пружины, см;

b – ширина пружины, см;

n – число подвесок;

i – число пружин в подвеске;

G – вес колеблющихся частей и загруженных в бункер заготовок, кг;

φ – собственная частота колебаний системы, 1/с:

φ=1,1·f_Л =1,1·100=110 1/с

Напряжение изгиба (кгс/см²) при максимальном прогибе для плоских пружин определяем по формуле:

где Е – модуль упругости, Е=2,1·10⁶ кгс/см²;

δ – размах колебаний лотка, см.

Рисунок 4 - Расчетная схема пружин

Размах колебаний лотка (в см) определяется графически при амплитуде колебания Х_Н по формуле:

Если в приводе вибрационного загрузочного устройства со спиральным лотком у каждой подвески установлен один электромагнит перпендикулярно ее плоскости, то его усилие (в кгс) можно определить по следующей формуле:

На основании вышеприведенных расчетов и обобщенной схемы АЗУ принимаем следующий схемный вариант проектируемого автоматического загрузочного устройства. В ВБЗУ осуществляется предварительная

пространственная ориентация деталей выдача их с производительностью Q = 130 шт/мин. В ВОУ осуществляется окончательная пространственная ориентация деталей. Затем поток деталей разделяется делителем потока на два потока, каждый из которых направляется в МЗУ- дублеры. Эти МЗУ расположены с противоположных сторон относительно станка-автомата и обеспечивают его правильно ориентированными деталями с заданной производительностью.

Схема управления следит с помощью датчиков переполнения (Д1– Д4) за загрузкой МЗУ и направляющих лотков и, при необходимости, временно отключает ВБЗУ. Общая схема АЗУ

Рисунок 13 - Общая схема АЗУ