2.7.1.3 Определение размеров натяжных и приводных барабанов.

Барабаны обычно отливают из чугуна или делают сварными из стали Ст3. Приводные барабаны для центрирования ленты имеют небольшую выпуклость , которая составляет 0,005 длины барабана В или в среднем 1,5..5 мм. Для лучшего сцепления ленты с поверхностью приводного барабана его покрывают резиной. При использовании прорезиненной ленты диаметр приводного барабана , где - число прокладок в ленте. При стальной ленте , где b - толщина стальной ленты, мм. Диаметр натяжного барабана отклоняющего - Полученную величину округляют до ближайшего стандартного размера барабана по ГОСТ 22644-84 : 160, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500;

Длину барабана В берут на 100 мм больше ширины ленты.

2.7.1.4 Выбор приводных устройств.

Привод ЛК состоит из приводного барабана и механизмов, передающих движение от электродвигателя к названному барабану. Для увеличения угла обхвата барабана лентой, а следовательно для увеличения силы трения, устанавливают специальный отклоняющий барабан. Привод монтируют на раме; вращение электродвигателя к валу приводного барабана передается редуктором. Соединение валов двигателя и барабана валами редуктора осуществляется с помощью муфты.

По рассчитанной мощности привода по каталогу подбирают стандартный двигатель. Затем определяется передаточное отношение привода где - частота вращения двигателя и приводного барабана соответственно; .

По мощности привода и передаточному отношению по каталогу подбирают стандартный редуктор или рассчитывают передачу на прочность.

2.7.1.5 Выбор натяжного устройства.

Для обеспечения сцепления ленты с приводным барабаном и устранения провисания ее между роликоопорами предусматривают натяжное устройство. Они бывают механические и грузовые автоматического действия.

Рис. 26. Схемы натяжных устройств ленточного конвейера.

В винтовом устройстве (рис. 26 а)) лента 3 натягивается барабаном 4 с осью 5 и ползуном 7 перемещаемого с помощью винта 2 и неподвижной гайки 1. При параллельных ветвях ленты у натянутого барабана усилие винтового или винтового с пружиной устройства: где и - натяжение в набегающей и сбегающей ленте конвейера у натяжного барабана; - сопротивление при передвижении в ползунах натяжного барабана; , где - масса барабана; - ускорение свободного падения, равно 9,8 .

При вытяжке ленты винты периодически с помощью ключа поворачивают. Винтовое устройство с пружиной (рис. 26 б)) частично компенсирует вытяжку ленты. Винт 4 свободно проходит через неподвижный упор 3. Натяжение создается завертыванием гайки 1, что приводит к сжатию пружины 2. Такое устройство используют в передвижных и коротких (до 50 м) конвейерах.

Грузовое натяжное устройство (рис. 26 в)) автоматически компенсирует вытяжку ленты. Тяговый орган (канат) 2 крепят к ползуну 3 и перекидывают через неподвижный блок 1. Груз 4 создает усилие для передвижения барабана. Массу груза рассчитывают по формуле: кг. Из-за больших габаритов это устройство рекомендуют применят для стационарных конвейеров.

2.7.1.6. Выбор роликовых опор.

Назначение данных элементов – уменьшение провисания ленты. Расстояние (шаг) между роликоопорами рассчитывают так:

- для сыпучих грузов , где А – коэффициент, при плотности груза менее 1т/м³ А= 1750 мм; при плотности более 1,5 т/м³ А=1550 мм; В – ширина ленты, мм.

- для штучных грузов должна быть не меньше половины длины груза;

-для холостой ветви ЛК .

Рис. 27. Схема к определению прогиба ленты между роликоопорами.

Допускается провисание ленты (рис. 27). Конструкция роликоопор с подшипниками качения на (рис. 28), где обозначено 1 – вал, 2 – подшипник качения, 3 – корпус роликоопоры.

Рис. 28. Роликоопоры с подшипниками качения: а) – из трубы; б) - литая.

2.7.2 Пластинчатые конвейеры.

???

2.7.3 Гравитационный транспорт.

Рис. 29. Схемы к расчёту движения груза по прямолинейному наклонному спуску.

Устройство, где грузы перемещаются сверху вниз под действием силы тяжести, называют гравитационными, и они не требуют приводных механизмов. Спуск груза происходит по двум участкам (рис. 29): крутому, где груз приобретает значительную скорость, и пологому, на котором гасится приобретенная кинетическая энергия: где m – масса груза в кг, v – скорость груза в м/с. Угол наклона крутого участка следует брать больше угла трения, а пологого – меньше угла трения. Скорость движения на крутом участке не должна быть больше 5 м/с, на пологом скорость груза рекомендуется выбирать менее 1,5 м/с.

Скорость груза V массой m при спуске с наклонной поверхности высотой h, длиной наклонной поверхности L, начальной скорости Vн, углом наклона определяется по выражению:

.

Из вышеприведенного выражения определим скорости на крутом и пологом участках гравитационного спуска:

, где

длина соответственно крутого и пологого участков, м.

угол наклона соответственно крутого и пологого спуска, град.

Для роликовых спусков угол наклона берется 2-4 град.

2.7.4 Винтовые конвейеры.

Рис. 30. Винтовой конвейер.

Рис. 31. Винтовой гравитационный спуск:

1 – лоток винтового спуска;

2 – груз.

Винтовые конвейеры (рис. 30 и 31) применяют для перемещения сыпучих грузов и мелкокусковых материалов, например, в машиностроении – стружки. Для уборки стружки в цеху их размещают под полом. Длина конвейера обычно не превышает 40 м., а производительность 2-150м³/час. К недостаткам таких конвейеров относятся:

- сравнительно высоких расход энергии из-за перемешивания груза; - дробление и заклинивание частиц материала, груза; - отсутствие равномерности подачи груза.

Производительность в т/ч винтового конвейера: где -диаметр винта, м; S- шаг винта, м; n – частота вращения винта, мин^-1; - плотность транспортируемого материала т/м²; - коэффициент наполнения, равен 0,25 – 0,45 (отношение поперечного сечения материала к площади круга диаметром, равным диаметру винта); =1 – 0,65 – коэффициент, учитывающий наклон конвейера.

Мощность в кВт на валу винта определяют на основании опытных данных по эмпирической формуле: где - горизонтальная проекция пути перемещения материала, м;

Н- высота подъема материала, м; = 1-4 – коэффициент, зависящий от свойств перемещаемого материала: - при неабразивном и сухом материала = 1,2; при сильноабразивном и липком - =4.

2.8 Обеспечение заготовками и деталями в гибких производственных системах (ГПС)

2.8.1. Назначение и функции подсистемы обеспечения заготовками и деталями.

2.8.1.1 Условия обеспечения безлюдной работы ГПС

- наличие необходимого запаса изделий и инструментов;

- автоматизация перемещения изделий и инструментов между рабочими местами (РМ) и местами складирования.

- автоматизация манипуляционных функций: передвижение, захват, установка, снятие, базирование, закрепление, открепление.

2.8.1.2 Состав системы обеспечения заготовками и деталями (СОЗД).

В системе обеспечения заготовками и деталями можно выделить три функциональные подсистемы:

1) транспортная подсистема – служит для перемещения предметов между центральным складом и РМ, между двумя магазинами ГПС, между отдельными РМ;

2) подсистема складирования – создает производственные запасы для надежной работы ГПС, выравнивает нагрузку отдельных РМ и исключает последствия отказов оборудования ГПС;

3) подсистема манипулирования – обеспечивает транспортирование деталей и заготовок со сменой их ориентации, с перемещением их из магазина на транспортные устройства, с транспортирующих устройств на РМ, из магазина на РМ.

Разделение СОЗД на подсистемы является в значительной степени условным.

2.8.2. Подсистема транспортирования изделий.

2.8.2.1 Классификация транспортирующих средств по назначению.

Транспортирование изделий в ГПС может проходить с помощью носителей изделия или без них. В первом случае необходимы специальные устройства для размещения на них изделий в определенном положении, называемые паллетами. Изделия в них могут быть закрепленными или установленными без закрепления одиночно или партиями. Паллеты могут выполнять следующие функции: - перемещение изделия в ГПС; - базирование изделия при обработке; - создание межоперационных заделов при безлюдной обработке партий заготовок. При отсутствии крепления одиночных изделий в паллетах перемещают крупногабаритные корпуса, для партий мелких заготовок используют также контейнеры и другие емкости.

2.8.2.2 Классификация транспортных средств по маршруту перемещения.

По маршруту движения различают линейную, маятниковую и замкнутую подсистему транспортирования, а само перемещение изделия может быть прямым или разветвленным.

В линейной подсистеме вход и выход процесса транспортирования разделены, то есть существует постоянное направление движения изделий. Такая система имеет малую гибкость.

Маятниковая подсистема обеспечивает минимизацию транспортных путей. Достоинством замкнутой системы является постоянное положение, например, заготовки при перемещении на место обработки.

2.8.2.3 Разновидности транспортных средств в ГПС.

Транспортные средства делятся на работающие непрерывно и прерывисто, а также расположенные на уровне пола или ниже его. Существует три группы средств транспортирования изделия:

1) транспортеры (роликовые, ленточные, цепные, подвесные замкнутые)

2) тележки (вильчатые, рельсовые и безрельсовые)

3) краны (штабеллеры и краны с ЧПУ).

2.8.3 Паллеты для складирования и транспортирования деталей типа тел вращения.

Перемещение деталей типа тел вращения в ГПС осуществляется чаще всего с использованием простейших транспортных паллет без закрепления на них изделий. Такие паллеты одновременно выполняют функции транспортирования и складирования. Существует три их разновидности:

1) одиночные паллеты, в которых заготовки уложены по одиночке (рис. 32);

Р ис. 32. Одиночные паллеты для деталей: а – обрабатываемых при установке в цетнры; б – с закреплением в патроне.

2) выдвижные паллеты, где в специальных конвейерах имеются выдвижные элементы с заготовками (рис. 33);

Рис. 33. Выдвижные паллеты.

3 ) многоярусные паллеты, которые можно располагать поблизости от РМ одна над другой, в штабелях (рис. 34).

Рис. 34. Многоярусные паллеты.

Для выбора паллет можно использовать следующие критерии:

- масса изделий и паллет; количество изделий на паллете, зависящее от размеров и формы изделий; минимальное штучное время изготовления изделия; требуемое время безотказной работы ГПС.

2.8.4 Паллеты для складирования и транспортирования корпусных деталей.

Рис. 35. Станочные паллеты.

Рис. 36. Транспортная паллета. Рис. 37. Вспомогательная паллета.

Для данного типа изделий используют станочные (входящие в комплектацию ГПМ), транспортные и вспомогательные паллеты (рис. 35, 36, 37).

Чаще всего применяют в ГПС паллеты, служащие одновременно как для базирования и закрепления деталей, так и для транспортирования и манипулирования ими. Это обеспечивает гибкость транспортной подсистемы, поскольку с одной стороны, все паллеты имеют унифицированную рабочую поверхность, а с другой стороны – столы систем транспортирования и манипулирования приспособлены для использования паллет конкретного типа.

В случае использования станочных паллет, входящих в ГПМ, заготовка крепится на них вне пределов рабочей зоны, параллельно с обработкой иной детали. После этого она перемещается в рабочую зону, где автоматически фиксируется для обработки. К станочным паллетам предъявляются высокие требования по точности позиционирования, жесткости, виброустойчивости, сопротивлению действию сил резания; они не должны реагировать на воздействие СОЖ и образующейся в ходе обработки стружки.

При выборе станочных паллет следует руководствоваться следующим критериям:

- возможность установки заготовок в крепежном устройстве приспособления паллеты;

- возможность размещения на паллете нескольких заготовок;

-соответствие паллеты размерам стола станка;

- общее количество паллет, используемых в ГПС (зависит от штучного времени, количества РМ и времени безлюдной работы);

- стоимость паллет вместе с закрепленными на ней приспособлениями.

Рис. 38. Классификация носителей изделий.