Расчет и проектирование поворотного МЗУ

Расчет параметров поворотного МЗУ будем производить согласно следующей схемы /8, с. 308-310/:

 

Рисунок 3.3.1 Расчетная схема диска поворотного МЗУ

 

Определим расчетное число деталей:

 

 

где Т - время работы МЗУ без загрузки заготовок, мин;

t_в - такт выпуска, мин/шт;

Рассчитывая на работу МЗУ без дозагрузки на 60 мин:

Z= 60/5,82 = 10,3

принимаем окончательно z = 10.

Диаметр окружности центров гнезд:

 

 

где b_r-ширина перемычки между гнездами; b_r=(0,3-0,12)d_r=0,178×560=100 мм;

d_r-диаметр гнезда;

Наружный диаметр диска:

 

 

где b_r' - наименьшая ширина перемычки между гнездами и наружным диаметром диска;

b_r' = 0.18×d_r=0,18×520=100 мм;

Толщину диска принимаем конструктивно равной 50 мм;

Угол поворота диска за один цикл:

Для прерывания движения поворотного МЗУ при возвращении пневмоцилиндра в исходное положение необходимо предусмотреть стопорящий механизм, выберем для решения этой задачи храповый механизм с вращающейся собачкой (рисунок 3.3.2).

 

Рисунок 3.3.2 Храповый механизм с вращающейся собачкой

 

Угол поворота храпового колеса /8,с. 309/:

Радиус расположения центра собачки:

 

Радиус храпового колеса по впадинам зубьев:

 

 

где α-угол поворота колеса;

k - число зубьев колеса, захватываемых собачкой при повороте рабочего органа питателя из позиции в позицию;

z - число зубцов храпового колеса;

D_хр - наружный диаметр храпового колеса;

d₁ - диаметр бобышки собачки;

h - высота зуба;

S - зазор между бобышкой и вершиной зуба;

Для данного механизма передний угол зуба принимают равным 8-12˚, угол впадины зуба равен 45-80˚, а угол при вершине носика собачки равен - 5˚.

Для привода во вращательное движение плиты поз. 1 (см. чертеж 050100.ДФ.151001.КР.17.02) необходимо подобрать пневматический цилиндр. Для этого нужно рассчитать усилие, необходимое для поворота плиты. Сопротивление повороту плиты оказывает только сила трения в месте контакта плиты с шариками. Определим эту силу:

 

 

где N - реакция опоры, Н;

f - коэффициент трения в шариковом узле, f=0,05;

 

где m - масса всех частей, действующих на шариковый узел, кг;

g - ускорение свободного падения, g=9,8 м/с2;

 

 

где m_зi - масса всех заготовок, расположенных на плите;

m_i - масса плиты;

 

 

где d - диаметр плиты, см;

L -высота плиты, см;

ρ - плотность материала плиты, ρ = 7,6г/см3.

Таким образом на вал, приводящем во вращение плиту, должно быть усилие равное F_тр. Учитывая, что передаточное отношение пары:

 

 

где D₁ - диаметр ведущего колеса, D₁=200 мм;

D₂ - диаметр ведомого колеса, D₂=400 мм;

Тогда усилие, которое необходимо развить пневматическому цилиндру:

 

Определим диаметр пневматического цилиндра /10, с. 247/:

 

 

где р - давление воздуха в производственной сети, р = 5 кгс/см2;

 

Выбираем пневматический цилиндр двухстороннего действия с креплением на лапах по ГОСТ 15608-70 /10, с. 228/ со следующими параметрами:

Диаметр цилиндра D_ц=125 мм; диаметр штока d_ш=32 мм.