книги из ГПНТБ / Чупахин, В. М. Производство жестяной консервной тары учебник
.pdfприведенное плечо сил трения определяется из следующего уравнения:
m j = |
~^~ |
[(1 + k) dA + |
dQ+ kdB ], |
|
|
(IV — 55) |
|
где |
f — |
к о э ф ф и ц и е н т |
т р е н и я с к о л ь ж е н и я ; |
о бы ч н о |
п р и н и м а ю т |
f = 0 , 0 6 - + ,0 8 ; |
|
dA — д и а м е т р к р и в о ш и п н о й ш ей к и к о л е н ч а т о г о в а л а , м; |
|
||||||
|
d0 — д и а м е т р о п о р н о й ш ей к и к о л е н ч а т о г о в а л а , м; |
|
|||||
rfB — |
д и а м е т р |
г о л о в к и ш а т у н а , с о п р я г а ю щ е й с я |
с п о л зу н о м , |
м. |
|||
Мгновенная |
мощность привода |
пресса |
без учета действия |
||||
маховика может быть рассчитана по такой формуле: |
|
||||||
N M= |
|
1 |
М к п п , |
|
|
(IV — 56) |
|
1 ,0 5 - 1 0 —4 — |
|
|
|||||
|
|
Л |
|
|
|
|
|
где г| — к. п. д. п р и в о д а |
пресса. |
|
|
|
|||
Расчет коленчатого вала по методике ЦБКМ. Коленчатый вал следует рассчитывать по двум опасным сечениям: по опорной шейке диаметром d0 и кривошипной шейке коленчатого вала диаметром dA .
Нагрузка PD на ползун пресса, допускаемая прочностью опорной шейки при S^>d0 (S = 2R — ход ползуна), определяет ся по формуле
0 ,1 diQa _ I B
PD = |
(IV — 57) |
kD n0 \ / 2 (O,5m Kp- |
0 ,0 8 5 d■о |
Нагрузка PD на ползун пресса, допускаемая прочностью кри вошипной шейки,
PD=- |
|
|
0, |
ст_1В |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
+ |
0 , 2 5 |
(/к — |
/ ш) |
+ |
0 , 2 5 Ф Т (т |
— 0,51? s i n |
а ) 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(.IV— 58) |
где |
а _ 1В — п р е д е л у с т а л о с т и |
п ри |
изгибе, |
Н / м м 2; |
|
|
|||
|
dQ и dA — д и а м е т р ы о п о р н о й и к р и в о ш и п н о й ш е е к к о л е н ч а т о г о в а л а , мм ; |
||||||||
|
kD — к о э ф ф и ц и е н т д о л го в еч н о ст и ; |
|
|
|
|||||
|
п |
— з а п а с проч ности ; |
|
|
|
|
|
||
|
Фх |
— к о н с т а н т а |
п р о ч н о сти |
п ри |
кр у ч е н и и ш ей ки |
к о л е н ч а т о г о |
в а л а ; |
||
|
Фа — к о н с т а н т а |
п р о ч н о с ти |
п ри |
и зги б е к о л е н ч а т о г о в а л а ; |
|
||||
|
^ кр |
— п р и в е д е н н о е плечо к р у т я щ е г о м о м ен та , мм ; |
|
||||||
|
и О; — к о н с т а н т ы и з г и б а ю щ е г о м о м ен та ; |
|
|
||||||
|
1К — н а р у ж н а я д л и н а к о л ен а , мм; |
|
|
|
|||||
|
1Ш — в н у т р е н н я я д л и н а к о л е н а ( д л и н а к р и в о ш и п н о й ш е й к и ), мм ; |
||||||||
|
R — р а д и у с к р и в о ш и п а , мм ; |
|
|
|
|
||||
|
а — у г о л п о в о р о т а |
к р и в о ш и п а от н и ж н е г о м е р т в о го п о л о ж е н и я , |
|||||||
|
|
гр ад . |
|
|
|
|
|
|
|
Ниже приводятся числовые значения параметров, входящих в формулы (IV—57) и (IV-—58).
199
Пределы усталости при изгибе для основных материалов, используемых для изготовления коленчатых валов прессов, при ведены ниже.
|
|
Предел усталости |
|
|
при изгибе a_ |
|
|
Н/мм2 |
Сталь 45 |
н |
280 |
Сталь 45 |
у |
320 |
Сталь 40 |
ху. |
400 |
Коэффициент долговечности и запас прочности коленчатого вала приведены в табл. 25.
Т а б л и ц а 25
Пресс |
| |
| |
п |
Полуавтоматический............................. |
0 ,8 |
|
1.3 |
Автоматический...................................... |
1,0 |
|
1,7—2,0 |
Значения констант прочности Фа и Фт при изгибе и кру чении приведены в табл. 26.
Приведенное плечо крутящего момента ткр (в мм) опреде ляется как сумма:
т кр = т а + т п
где |
|
k |
|
/ |
, |
|
|
. — R I s i n a |
+ |
— s i n 2 a )• |
(IV —59) |
где m.f — приведенное плечо сил трения, мм |
(см. формулу IV—55). |
||
Константы изгибающего момента А\ и d\ лучше всего опре |
|||
делять в виде отношения этих величин: |
|||
V |
|
d0 |
|
2,3 |
|
h + |
|
|
|
8d\ |
|
(IV—60)
Коэффициенты h и h' находят в зависимости |
от произве |
|
дения |
|
|
ml0 = 0,33 |
U> |
(IV—61) |
где d0— диаметр опорной шейки вала, см;
/0 — длина опорной шейки вала, см.
Значения коэффициентов h u h ' приведены в табл. 27.
200
Т а б л и ц а 26
Диаметр |
|
|
Для стали 45у |
Ф |
при rjd |
|
||
|
при r/d |
|
|
|
||||
шейки |
|
|
|
|
|
|
|
|
вала, мм |
0 |
0,2 |
0,1 |
0,05 |
0 |
0,2 |
од. |
0,05 |
|
||||||||
40 |
0,45 |
0,7 |
1,0 |
1,4 |
1,0 |
1,25 |
1,5 |
2,2 |
60 |
0,55 |
0,8 |
1,25 |
1,7 |
1,25 |
1,6 |
1,9 |
2,7 |
80 |
0,6 |
1,0 |
1,4 |
2,0 |
1,5 |
1.9 |
2,2 |
3,2 |
100 |
0,7 |
1,1 |
1.6 |
2,2 |
1,7 |
2,1 |
2,5 |
3,6 |
120 |
0,75 |
1,2 |
1,75 |
2,4 |
1,9 |
2,3 |
2,8 |
4.0 |
140 |
0,8 |
1,3 |
1,85 |
2,6 |
2,1 |
2,5 |
3,1 |
4,3 |
160 |
0,9 |
1,4 |
2,0 |
2,8 |
2,3 |
2,7 |
3,3 |
4,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение |
|
|
|
Для стали 40ху |
|
|
|
|
|
|
Фд |
при r/d |
|
|
Ф |
при r/d |
|
|
0 |
0,2 |
0,1 |
0,05 |
0 |
0,2 |
|
од |
0,05 |
0,4 |
0,7 |
1,1 |
1,6 |
1,2 |
1,2 |
|
1,7 |
2,5 |
0,48 |
0,85 |
1,4 |
2,0 |
1,4 |
1,4 |
|
2,1 |
3,0 |
0,55 |
1,0 |
1,7 |
2,4 |
1,6 |
1,6 |
|
2,5 |
3,5 |
0,62 |
1,2 |
2,0 |
2,7 |
1,8 |
1,8 |
|
2,8 |
4,0 |
0,7 |
1,3 |
2,2 |
3,0 |
2,0 |
2,0 |
|
3,1 |
4,4 |
0,75 |
1,4 |
2,35 |
3,25 |
2,2 |
2,2 |
|
3,4 |
4,7 |
0,8 |
1.5 |
2,5 |
3,5 |
2,4 |
2,4 |
|
3,6 |
5,0 |
П р и м е ч а н и е , г — радиус переходной галтели и d — диаметр шейки |
||||||||
вала, |
мм. Для гладкого вала rjd=0. |
|
|
|
|
|||
201
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 27 |
|
ml0 |
h |
h' |
mlo |
h |
h' |
mlo |
h |
h' |
0,7 |
— 12,35 |
36,02 |
1,2 |
—4,46 |
8,71 |
1,9 |
—2,39 |
4,48 |
0,75 |
— 10,8 |
28,55 |
1.3 |
—3,9 |
7,37 |
2,0 |
—2,28 |
4.3 |
0,8 |
—9,51 |
24,61 |
1.4 |
—3,47 |
6,42 |
2,1 |
—2,19 |
4,21 |
0,85 |
—8,48 |
20,8 |
1.5 |
—3,12 |
5,74 |
2,2 |
—2,14 |
4,14 |
0,9 |
—7,56 |
17,83 |
1.6 |
—2,86 |
5,27 |
2.3 |
—2,09 |
4,09 |
0,95 |
—6,84 |
15,41 |
1.7 |
—2,49 |
4.63 |
2.4 |
—2,06 |
4,06 |
1,0 |
—6,21 |
13,49 |
1.8 |
—2,49 |
4.63 |
2.5 |
—2,04 |
4.04 |
1,1 |
—5,22 |
10,64 |
|
|
|
|
|
|
Расчет винта шатуна. Винт шатуна рассчитывают на изгиб и сжатие в двух сечениях: у основания резьбы в зависимости от диаметра d\ и в месте сочленения с шаровой пятой в зависимости
от диаметра d 2. |
|
по диаметру d\ |
||
|
Допускаемая нагрузка (в Н) |
|||
Pi = |
ndi а |
(IV—62) |
||
d A + d B |
||||
|
+ 4/ |
|
||
|
2L |
|
||
|
|
|
||
где |
о — допускаемое напряжение; для стали 45-50 о = 260 Н/мм2; |
|||
|
/ — коэффициент трения; f = 0,06=0,08; |
|||
|
dB ■—диаметр шаровой пяты шатуна, мм; |
|||
|
hi— расстояние от центра шаровой пяты до начала резьбы, мм; |
|||
|
dA — диаметр кривошипной шейки коленчатого вала, мм; |
|||
|
L — длина шатуна, мм. |
|
||
|
Допускаемая нагрузка (в Н) |
по диаметру d 2 |
||
(IV—63)
где Ад— расстояние от центра шаровой пяты до места перехода в цилиндр, мм.
|
Допускаемая нагрузка (в |
Н) |
по прочности резьбы шатуна: |
|
Рз |
* ( - Dl) гасм |
|
|
(IV—64) |
4 |
|
|
||
|
|
|
|
|
где £>н и DB— наружный и внутренний диаметры резьбы, мм; |
|
|||
|
г — наименьшее число работающих витков резьбы; |
стальных литых |
||
|
(тСм— допускаемое напряжение смятия резьбы; для |
|||
|
шатунов 0 См = 50 Н/мм2. |
|
|
|
|
Расчеты муфт включения |
и |
тормозов. При |
расчете муфт |
с двумя поворотными шпонками в расчет принимают только од-
202
ну из них. Для таких муфт должны быть выдержаны следую щие соотношения:
D |
1 |
(IV—65) |
— |
=2 , 2 ч - 2 , 5 ; ----= 2, 94- 3, 2, |
|
d |
d |
|
где |
D — диаметр вала; |
|
|
d — диаметр шпонки; |
|
|
! — рабочая длина шпонки. |
|
Наибольший крутящий момент (в Н-м), передаваемый шпоночной муфтой,
М„ = 200 d3. (IV—66)
Следует отметить, что шпоночные муфты недостаточно на дежны в работе. Более надежны фрикционные, которые полу чают все большее распространение в прессах современных кон струкций, в том числе в автоматических.
Наибольший крутящий момент (в Н-м), который может пе редать дисковая (пластинчатая) муфта включения, рассчиты вают по формуле
м«= Ш № ~ D“) D<Pk* ipf' |
(IV~ 67) |
где Об, Du и Dcp— максимальный, минимальный и средний диаметры |
поверх |
ностей трения муфты, см; |
|
i— число поверхностей трения; |
скорости |
kv — скоростной коэффициент; при средней окружной |
изменяющейся в пределах 1,2—10 м/с, k v изменяется от
1,0 до 0,58;
/ — коэффициент трения; для стали по феродо f=0,35; р — допускаемое удельное давление, Н/см2.
Обычно в расчет вводят произведение pf\ для сухих много дисковых муфт при трении стали по феродо p f ^ 6 Н/см2, для многодисковых муфт, работающих в масле, при работе закален ной стали по закаленной стали или по бронзе p f ^ 3,5 Н/см2.
Крутящий момент, который может передавать муфта вклю чения, не должен быть меньше расчетного крутящего момента па коленчатом валу пресса
Мк |
= р PDmKр, |
(IV—68) |
где |
PD— усилие на ползуне, Н; |
|
|
'Икр— приведенное плечо крутящего момента, м [см. формулы |
(IV—55) |
|
и (IV—59)]; |
|
|
0 — коэффициент запаса; принимают 0 = 1 ,1-МД |
|
По этому значению крутящего момента рассчитывают уси лие (в Н), необходимое для сжатия дисков муфты,
2Мк
(IV—69)
(V?cp /
Тормоза рассчитывают по номинальной работе, которую не-
203
обходимо затратить на торможение механизмов пресса. Эту ра боту (в Дж) рассчитывают по следующей формуле:
■^ном == 0,5510_2/пИ12, |
(IV—-70) |
где / п— приведенный к валу тормоза |
момент инерции движущихся масс |
пресса, кг-м2; |
|
п — частота вращения вала тормоза (коленчатого вала), об/мин.
Работа торможения тормоза должна быть несколько больше Дном- Для дискового тормоза она рассчитывается так:
Л > |
1>1ДИ0М; |
А = 0,46-10 4 if (Dg — £>„) <рт р, |
(IV—71) |
где |
г — число поверхностей трения; |
|
|
|
f |
— коэффициент трения; |
|
|
Df, и Лм — наружный и внутренний диаметры тормозных дисков, см; |
||
|
Фт— угол торможения вала тормоза; для |
коленчатого'вала пресса |
|
|
|
обычно фт = 5ч-10°; |
|
|
р — допустимое давление между поверхностями трения, Н/см2. |
||
В прессах часто применяют ленточные тормоза. Для ленточ ного тормоза работу торможения (в Дж ), которую он может развить, рассчитывают следующим образом:
А — 0,015 D2атфт fbp, |
(IV—72) |
||
где |
D — диаметр тормозного шкива, м; |
|
|
|
b— ширина рабочей поверхности тормозного шкива, см; |
|
|
|
а х — угол охвата тормозного шкива лентой; |
тормозов |
|
|
фт— угол |
торможения на коленчатом валу; для ленточных |
|
|
фт = |
Юч-15°. |
|
В тормозах прессов при их периодическом действии (сталь или чугун по феродо) при изменении окружной скорости от 3 до 15 м/с допустимое удельное давление изменяется от 30 до
6 Н/см2.
Г л а в а V. МАШИНЫ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ
ОБРАБОТКИ ДОНЫШЕК И КРЫШЕК
1. КЛАССИФИКАЦИЯ
После штамповки и подвивки кромок донышек или крышек на них накладывают водно-аммиачную пасту, которая затем су шится, или резиновые кольца; крышки подвергают маркировке, Для выполнения этих операций применяют следующее обо
рудование.
П а с т о н а к л а д о ч н ы е м а ш и н ы
1.Одношпиндельные линейные автоматические пастонакла дочные машины для круглых крышек.
2.Многошпиндельные ротационные автоматические пасто накладочные машины для круглых крышек.
204
3. Одношпиндельные автоматические пастонакладочные ма шины для фигурных крышек. Машины этого типа не получили
распространения в Советском Союзе.
4. Сушильно-охлаждающие аппараты для пастированных
крышек:
а) горизонтальные транспортерно-туннельного типа; б) вер тикальные ротационно-винтового типа; в) вертикальные винто
вого типа.
М а ш и н ы д л я н а л о ж е н и я р е з и н о в ы х к о л е ц на
кр ы ш к и
1.Полуавтоматическая резиноприжимная машина.
2. Автоматическая резиноукладочная машина для крышек с к о .
М а р к и р о в о ч н ы е м а ш и н ы
1.Машины для нанесения маркировки на крышки выдавли ванием знаков.
2.Машины для нанесения маркировки на крышки краской.
2. ПАСТОНАКЛАДОЧНЫЕ МАШИНЫ
АВТОМАТИЧЕСКАЯ ОДНОШПИНДЕЛЬНАЯ ПАСТОНАКЛАДОЧНАЯ МАШИНА
Пастонакладочная машина линейного типа «Нагема» (рис. 117) предназначена для заливки жидкой пасты на предварительно подвитой фланец дна или крышки диаметром 43—113 мм.
Машина состоит из станины 1, привода 2, компрессора 3, воз душного баллона 4, бака 5 для пасты, магазина 6 для подачи
205
крышек, пастонакладочного механизма 7, стопкособирателя 8. промежуточной станции 9 и муфты включения 10-
Взаимодействие движущихся частей показано на кинемати ческой схеме пастонакладочной машины (рис. 118). Электродви гатель 1 через клиноременную передачу 2 приводит во вращение
fWptit/au
Первыйупор Второйупор
А-А
СЁ___ жз
Рис. 118. Кинематическая схема одношпинделыюй пастонакладочной машины.
шкив 3. На валу приводного шкива установлен штурвал 4, с по мощью которого прокручивают машину вручную в процессе ее регулирования и настройки.
Фрикционная муфта 5 предназначена для включения и вы ключения машины. От вала приводного шкива через пару ци линдрических шестерен 6 и 7 вращение передается валу 8, от которого через шестерни 9 я 10 приводится в движение поршне вой компрессор 11, нагнетающий воздух по шлангу 12 в реси вер 13. Через шестерни 14 и 15 приводится в движение вал 16,
206
па котором установлены пазовый кулачок 18, дисковый кулачок 17 и шестерня 25. Пазовый кулачок обеспечивает подъем и опу скание патрона 22, который дополнительно вращается от цилин дрических шестерен 25 и 26 через пару конических шестерен 27.
Каретка 20, подающая крышки из магазина 21 к патрону 22, промежуточной станции 23 и в стопкособиратель 24, совершает возвратно-поступательное движение с помощью двуплечего ры чага 19. Одно плечо этого рычага через тягу связано с кареткой, а второе плечо соединено с кривошипным пальцем пазового ку лачка. Кулачок 17 предназначен для перекрытия сопла в каме ре 29 с помощью запорной иглы 28, при котором прекращается подача пасты из камеры. Поднимается игла пружиной 30.
Дно или крышка банки 35 на патроне 22 фиксируется щупом 31, который одновременно является блокирующим устройством, допускающим подачу пасты из камеры 29 только при наличии крышки на патроне 22.
Работа щупа протекает в такой последовательности. Если на патроне имеется крышка, то щуп от воздействия пружины 32 опускается и, упираясь в крышку, прижимает ее к патрону. В этом случае игла 28 поднимается пружиной 30, так как хому тик 34 запорной иглы не доходит до упора 33, и паста вытека ет из камеры 29.
Если на патроне нет крышки, то щуп, не встречая сопротив ления, опустится во впадину патрона и рычаг 33 упрется в хо мутик 34, не давая возможности пружине 30 поднять запорную иглу, так как пружина 32 значительно сильнее пружины 30. Па ста из камеры 29 в этом случае не подается. В камеру 29 паста
поступает по шлангу 37 из |
бака 36 |
через |
фильтр 38. |
Воздух |
в бак нагнетается из ресивера 13. |
бак |
наполняют |
пастой, |
|
При подготовке машины |
к работе |
|||
а в ресивере с помощью компрессора 11 создают необходимое давление воздуха. Магазин наполняют крышками и включают машину. Каретка 20 своим первым упором отделяет по одной крышке из магазина 21 и, двигаясь возвратно-поступательно, по дает каждую крышку на патрон 22 в момент его опускания.
После пастирования крышка вторым упором каретки снима ется с патрона и подается на промежуточную станцию 23 и да лее, третьим упором, — в стопкособиратель 24. Стопки пастированных крышек периодически вынимают вручную из стопкособирателя и направляют в сушильную печь.
Для нормальной работы пастонакладочной машины избыточ
ное давление воздуха в |
ресивере |
необходимо поддерживать |
|
в пределах 0,3—0,35 МПа |
(3—3,5 |
кгс/см2). Оптимальное избы |
|
точное давление пасты в баке 36 должно быть |
0,03—0,04 МПа |
||
(0,3—0,4 кгс/см2) . |
|
|
|
Производительность машины 160 крышек в минуту; мощ |
|||
ность электродвигателя 0,52 кВт; габаритные |
размеры 1370Х |
||
X I 180X1400 мм; масса 480 кг. |
|
|
|
207
Пастонакладочная машина Завода им. Куйбышева, предна значенная для пастирования круглых крышек диаметром 50—100 мм, отличается от машины «Нагема» конструкцией пере даточных механизмов и разливочной головки. Она имеет литую коробчатую станину 1 (рис. 119), внутри которой установлен электродвигатель 2. На валу электродвигателя закреплен шкив 3, от которого вращение двумя клиновыми ремнями передается через приводной шкив валу 7 и компрессору 5.
Рис. 119. Одношпиндельная автоматическая пастона кладочная машина Завода им. Куйбышева.
208