книги из ГПНТБ / Чупахин, В. М. Производство жестяной консервной тары учебник

обоймы 3, в которых' укреплены фигурные ножи матрицы 4. Но­ жи в обоймах установлены с наклоном внутрь матрицы под уг­ лом 1°30'. На стойках 5 смонтированы торцовые ножи 6. Течка магазина подвешивается к разделительной планке 7. Рабочая грань торцовых ножей расположена на 5 мм ниже фигурных

Рис. 63. Вырубной штамп одно­ рядных фигурных ножниц.

ножей матрицы. Торцовые но­ жи служат для обрубки отхо­ дов от концов фигурной поло­ сы, проваливающейся внутрь штампа.

К пуансонодержателю 8 крепятся с двух сторон верхние фигурные ножи 9, которые для облегчения резания скошены

также подвижные торцовые ножи 10, которыми управляют ры­ чаги 11 через толкатель 12 и упорный болт 13. На пуансонодержателе с одной стороны укреплены подпружиненные прижи­ мы 14, а с другой стороны — пальцы 15, служащие для тормо­ жения листа и проталкивания заготовки внутрь штампа.

Кинематическая схема машины представлена на рис. 64. От электродвигателя 1 через ременную передачу вращение переда­ ется шкиву 2, который через фрикционную муфту 3 вращает вал 4. Последний через пару шестерен 5 вращает коленчатый вал 6, который приводит в движение ползун 7 с ходом 76 мм. На коленчатом валу с одной стороны укреплен маховик 8, а с дру-

119 .

пательное движение спаренным рейкам 12. На валу 10 установ­ лен также эксцентрик, приводящий в движение среднюю рей­ ку 13, которая предназначена для предварительной передачи листа от дисковых ножниц к спаренным рейкам 12. От распре­ делительного вала при помощи зубчатых передач вращение передается валам дисковых ножниц 14 и валу 15 транспортера приемного стола. Один оборот цепного транспортера соответст­ вует четырем двойным ходам подающих реек 12 и ползуна 7

120

(при раскрое для банок диаметром 72,8 мм). От вала 15 через пару шестерен 16 вращается вал 17 центрирующего механиз­ ма с торцовыми кулачками 18, движущими ползуны центрирую­ щего механизма 20. От вала 17 через пару конических шестерен приводится в движение вал 19 привода подавателя жести.

Машина работает следующим образом. Лист жести посту­ пает на приемный стол машины, где подающие пальцы транс­ портера подхватывают его и подают к дисковым ножам. При этом планки центрирующего механизма сходятся и точно уста­ навливают лист относительно ножей. Магниты, расположенные перед ножами в столе, притягивают лист и прижимают его к столу. Дисковые ножи обрезают боковые кромки листа.

Обрезанный лист поступает на стол подачи, где его захваты­ вает палец средней рейки и подает вперед. Затем пальцы спа­ ренных реек подают лист так, что передняя кромка его ложится на фигурные ножи штампа. Когда рейки движутся назад, пуан­ сон штампа опускается, передняя кромка листа обрубается, от­ ход проваливается внутрь матрицы и через щель падает в ниж- ний-сборник отходов.

Обрубленный лист снова захватывают пальцы реек и пода­ ют вперед на расстояние, равное ширине двух фигурных блан­

в верхний сборник, а вторая проваливается в средний сборник. Торцовые отходы от второй заготовки по желобам удаляются из машины. Затем рейки снова подают лист вперед, из которого вырубают еще две заготовки.

Таким образом, из листа жести размером 712X512 мм для банок диаметром 72,8 мм за четыре удара вырубается шесть за­ готовок, а для банок диаметром 99 мм за три удара выруба­ ется четыре заготовки. Отходы проваливаются в желоб и посту­ пают в нижний сборник.

Производительность автоматических однорядных ножниц За­ вода им. Куйбышева 120 (107)* заготовок в 1 мин; количество заготовок из одного листа б (4); толщина жести до 0,4 мм; ча­ стота вращения коленчатого вала 80 об/мин; мощность электро­ двигателя 3,0 кВт; габаритные размеры 2720X1930X2300 мм; масса машины 4000 кг.

ЦИКЛОВАЯ ДИАГРАММА ОДНОРЯДНЫХ ФИГУРНЫХ НОЖНИЦ

На примере сравнительно несложной кинематической схемы фи­ гурных ножниц Завода им. Куйбышева рассмотрим методику построения цикловой диаграммы для жестянобаночных авто-

* В скобках приведены показатели для банок с внутренним диаметром

99 мм.

121

матов. Производительность машины Q обычно связана с кине­ матическим циклом Тк следующим соотношением:

один оборот (поворот на 360°) его распределительного вала, на котором заклинены ведущие органы основных механизмов. Ча­ сто в машине бывает несколько распределительных валов. Так, в однорядных фигурных ножницах (см. рис. 64) распредели­ тельными являются валы 6 (привод ползуна со штампом), 10 (привод подающих реек), 15 (привод подающего цепного транс­ портера) и 17 (привод центрирующего механизма).

Частота вращения распределительных валов автомата мо­ жет быть одинаковой или различной в соответствии с выполняе­ мым технологическим процессом. Для фигурных ножниц ча­ стота вращения валов 6 и 10 одинакова и равна числу двойных ходов в минуту ползуна 7, однако частота вращения этих валов

72,8 мм А = 1,5;

Q'— число двойных ходов ползуна в минуту; Q'=80;

пв— частота вращения коленчатого вала 6 (см. рис. 64), об/мин.

В данном случае кинематический цикл машины (в с) опре­ деляется величиной Q

(III—30)

Вал 17 вращается со скоростью щ 7 меньшей, чем коленчатый вал 6, что определяется числом ходов ползуна q' на один пода­ ваемый лист жести. Для центрирующего механизма и подающе­ го транспортера кинематические циклы Г” одинаковы:

одному обороту цепей подающего транспортера при наличии на них одной пары подающих пальцев. При этом частота вращения вала 15 определяется по формуле

Яг 15

где i— число шарниров цепи в одном шаге подающих пальцев;

m — количество подающих пальцев на одной цепи транспортера; г15— число зубцов на ведущей звездочке цепи транспортера.

122

Цикловую диаграмму строят в такой же последовательности, в какой осуществляется технологический процесс автомата.

Из разных способов оформления цикловых диаграмм пред­ почтительнее способ, показанный на рис. 65. Циклограмма изоб­

тельного вала 17 (см. рис. 64), соответствующие полному ходу рабочих органов механизмов. Направление движения рабочих органов в горизонтальной и вертикальной плоскостях показано

Рис. 65. Цикловая диаграмма работы фигурных ножниц.

стрелками (см. рис. 65). Пробелы в строчках для центрирующих механизмов соответствуют их выстою в раздвинутом положе­ нии. Цепной транспортер для подачи листов жести движется не­ прерывно в направлении подачи, что отражено односторонним направлением стрелок.

Центрирующие механизмы, левый и правый, движутся, сбли­ жаясь с листом, в противоположных направлениях; продолжи­ тельность рабочего хода этих механизмов (30°, или ^ = 0 ,2 5 с) определяется отрезком оа.

Момент захвата листа двухреечным транспортером опреде­ ляется точкой Ь отрезка ab циклограммы, изображающего время

и времени t’3A от момента окончания резания до момента захвата листа пальцами двухреечного транспортера:

В

123

где В — ширина листа жести; В ==0,51 м;

Од—окружная скорость дисковых ножей; од = 0,5 м/с.

Величина остальных слагаемых зависит от настройки центри­ рующих механизмов, однореечного и двухреечного подающих механизмов. Последний совершает четыре полных движения за один цикл Г", продолжительность каждого движения соответст­

вует повороту распределительного вала на 90° (0,75 с). Длитель­ ность рабочего и обратного движений кривошипно-шатунного механизма одинакова: / 4 = / 4= 0,75 : 2«0,38 с. Продолжитель­

ность первой подачи листа на штамп изображается отрезком Ьс. Длительность перехода /45 изображена на циклограмме от­ резком ей и определяется формой «крышеобразного» пуансона, величиной стрелки с, перекрытием пуансона и матрицы h, а так­ же структурой механизма, являющегося также кривошипно­ шатунным. Угол поворота ф коленчатого вала от начала реза­ ния листа штампом до нижнего мертвого положения механизма

определится из следующего приближенного уравнения:

РАСЧЕТ УСИЛИЙ РЕЗАНИЯ И МОЩНОСТИ ПРИВОДНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ФИГУРНЫХ НОЖНИЦ

При работе фигурных ножниц энергия полезно расходуется на обрезку боковых кромок листа жести и на вырубку фигурной по­ лосы.

Усилия резания жести дисковыми ножами рассчитывают по формуле (III—18).

При резании жести на фигурные полосы (рис. 66) с помощью пуансона с вогнутой нижней поверхностью усилие резания значи­

124

тельно меньше, чем при разрезании жести пуансоном, имеющим снизу горизонтальную плоскость. В этом случае при длине одно­ стороннего пуансона I резание происходит на двух участках

Каждый из них имеет следующую длину (в мм):

tga

где е — коэффициент, учитывающий фигурную форму пуансона; в среднем е « 1,1;

t — толщина жести, мм;

а— угол двустороннего скоса пуансона, град.

Спомощью двустороннего пуансона однорядных фигурных

ножниц резание жести одновременно происходит на четырех

р?

Рис. 66. Усилие при разрезании жести на штампе фигурных ножниц.

где т — коэффициент, определяемый по формуле (III—12).

Сила резания (в Н) при обрубании полос с двух сторон по длине прямыми параллельными ножами (см. формулу III—9):

где b — ширина полосы, мм.

Усилие резания с помощью одностороннего пуансона двух­ рядных фигурных ножниц будет в 2 раза меньше определяемого по формуле (III—36):

2те t V t acp tga

Необходимо учесть усилие (в Н) для вырубки уголка (см.

рис. 61):

где Ь\ — периметр выреза, мм.

125

Из циклограммы работы фигурных ножниц (см. рис. 65) вид­

Поэтому соответствующие мощности необходимо сложить, чтобы найти мощность приводного электродвигателя.

Мощность, необходимую для резания жести дисковыми ножа­ ми, определяют по формуле (III—21).

Работу резания жести (в кДж) на штампе для однорядных

привода вырубного штампа фигурных ножниц с учетом действия маховика подсчитывают по формуле

А&пк

N i— мощность, требуемая для разрезания листа дисковыми ножами.

Пр и м е р . Определить основные технологические нагрузки

имощности привода фигурных ножниц Завода им. Куйбышева, если толщина жести t= 0,3 мм, размер листа 712X512 мм;

ширина конца однорядной полосы 6= 67,4 мм; частота враще­

ния коленчатого вала пк = 80 об/мин, диаметр дисковых но­

Окружная сила на дисковом ноже рассчитывается по фор­ муле (III—20):

Рс = Рд(М - tga) = 168(0,15 +0,096) = 41,3 Н.

2. Сила резания при вырубке однорядной полосы двусто­ ронним пуансоном определяется по формулам (III—36) и (III—37):

126

где а — 30'; tg а = 0,0087; т — 0,35 + 0,1 -0,5 = 0,4; е = 1,1.

Рф.в = 2 Ы аср = 2-67,4-0,3-350 = 14200 Н.

3. Для определения мощности привода дисковых ножниц найдем окружную скорость дисковых ножей:

3,14-156-60

= 0,49 м/с.

60-1000

Эффективную мощность привода дисковых ножниц опре­ делим по формуле (III—21) при q = 2 и г)= 1:

4. Работу резания жести на штампе определяем по форму­ ле (III—38):

Эффективную мощность для привода штампа определяем по формуле (III—39):

5. Мощность электродвигателя для привода фигурных нож­ ниц можно рассчитать по формуле (III—40):

1

N = (0,081 + 0,064) — — я 0,8 кВт.

U . Z

Г л а в а IV. ПРЕССЫ ДЛЯ ШТАМПОВКИ КРЫШЕК, ДОНЫШЕК И БАНОК

1.КЛАССИФИКАЦИЯ

Взависимости от технологических операций оборудование раз­ деляется следующим образом.

П р е с с ы д л я ш т а м п о в к и к р ы ш е к и д о н ы ш е к

1.Полуавтоматические однорядные.

2.Автоматические однорядные.

3.Автоматические двухрядные для листовой жести.

4.Автоматические двухрядные для рулонной жести.

П р е с с ы д л я ш т а м п о в к и ( в ы т я ж к и ) б а н о к

1.Полуавтоматические вытяжные.

2.Автоматические вытяжные обычного действия.

3.Автоматические вытяжные двойного действия.

Вытяжные прессы двойного действия для производства кон-

127

сервной тары в СССР почти не применяются. Отечественное ма­ шиностроение для этой цели их не выпускает.

По д в и в о ч н ы е м е х а н и з м ы 1. Непрерывно действующие дисковые механизмы для круг­

лых крышек:

а) одинарный, б) сдвоенный;

2.Периодически действующие однороликовые механизмы для круглых крышек.

3.Роликовые механизмы для двусторонней подвивки фигур­ ных крышек.

4.Машины для подвивки фигурных крышек по всему пери­ метру. В СССР машины этого типа не применяют и не изготов­ ляют.

5.Ротационные четырехшпиндельные механизмы для подвив­ ки крышек СКО для стеклянных банок.

Вбольшинстве случаев перечисленные подвивочные механиз­ мы объединены с прессами для штамповки донышек и крышек;

внекоторых случаях (например, в полуавтоматических линиях) они используются отдельно от прессов.

2.ПРЕССЫ ДЛЯ ШТАМПОВКИ ДОНЫШЕК

ИКРЫШЕК И ПОДВИВОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИЙ ПРЕСС ДЛЯ ШТАМПОВКИ ДОНЫШЕК И КРЫШЕК

Пресс предназначен для штамповки крышек для фигурных или цилиндрических банок. Станина пресса представляет собой кор­ пус 1 (рис. 67), скрепленный для жесткости двумя стержнями и опирающийся на две стойки 2. В верхней части станины по­ мещен эксцентриковый вал 3, сообщающий возвратно-поступа­ тельное движение ползуну с прикрепленной к нему верхней частью штампа. Нижняя часть штампа крепится к столу 4 с про­ ходным (угверстием для пружинного амортизационного устрой­ ства 5. На станине установлен также электродвигатель 6, свя­ занный с маховиком пресса 7 клиноременной передачей. На экс­ центриковом валу пресса с одной стороны имеется тормозное устройство 8, а с другой — рядом с маховиком — муфта включе­ ния 9, управляемая электромагнитом 10. Для включения пресса имеются ручные рычаги 11 и ножная кнопка 12.

Угол наклона пресса может достигать 30°; для этого корпус 1 поворачивают относительно стоек 2 по круговому пазу 13 вокруг оси и затем закрепляют корпус гайками 14. Ход ползуна пресса регулируется так же, как ход ползуна полуавтоматического прес­

производится с помощью болтов 15. Эксцентриковый вал соеди-

128