7.АиМ из непрер.матер (1171740), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Аналогичные разматывающие устройства, но с горизонтальным расположением опорного диска применяются для проволоки.
На рис. 6 показано приводное разматывающее устройство с приводом от электродвигателя 3 постоянного тока. Рулон устанавливается на специальные направляющие пальцы 4, смонтированные на передвигающихся рычагах 5. Рычаги 5 вращаются вместе с осью 6, привод которой осуществляется от электродвигателя 3 через редуктор 2. Рулон фиксируется в горизонтальном направлении планкой 7. Число оборотов двигателя регулируется реостатом 8 через рычаг 9 при изменении компенсационной петли ленты Реостат 8 крепится на специальной подставке между
Рис.5 Не приводное разматывающее устройство
рулонницей и подающим устройством. Устойчивость рулонниц-обеспечивается с помощью массивного основания 1
На рис. 7 показано разматывающее устройство для широко-рулонной стали (наибольшая масса рулона 6000 кг) с приводным клещевым захватным органом (см. рис. 40). Для привода разматывающего устройства установлен многоскоростной двигатель типа А051-6-4-2, обеспечивающий вращение барабана 3 со скоростью 6,1—18 об/мин. Редуктор (червячного типа) и электродвигатель смонтированы внутри основания 2.
Рис. 6 Приводное разматывающее устройство типа катушки
Передаточное число редуктора выбирается исходя из того, чтобы скорость разматывания была немного больше средней скорости подачи (произведение числа ходов в минуту на шаг подачи). При этом во время работы автоматизированной установки между подающим и разматывающим устройствами будет образовываться компенсационная петля.Для поддержания длины петли в определенных заданных пределах, обеспечивающих спокойную работу подачи, разматывающее устройство снабжено командным щупом 4. При образовании большой петли щуп 4 через конечные выключатели отключает электродвигатель привода. По мере расходования петли лента будет натягиваться и при достижении заданной длины подается команда на включение электродвигателя привода.
При проектировании нужно стремиться к обеспечению минимальной разницы в скоростях разматывания рулона и подачи материала, так как в противном случае работа электродвигателя связана с частыми переключениями, которые могут превышать допустимые.
Разматывающее устройство имеет тележку 5 с приводом перемещения и подъема, с помощью которого механизируется процесс установки рулона на разматывающее устройство. После установки рулона 6 на ось захвата осуществляется включение его поворотом крана 1.
рис.7
Стабильная работа подающего устройства, а также получение качественных деталей из непрерывного материала в значительной степени зависят от правки материала. В средствах автоматизации для правки непрерывного материала применяют специальные устройства с вращающимися роликами. На рис. 8 показаны типовые конструкции правильного устройства. Нижние ролики 1 установлены в корпусе 2 на неподвижных осях и могут только Рис. 7. Приводное разматывающее устройство барабанного типа вращаться, верхние ролики 3, помимо вращения, могут перемещаться по вертикали с помощью специальных винтов 4. Заправка материала производится вручную.
Число правильных роликов зависит от толщины ленты или диаметра проволоки.
Толщина (диаметр) материала в мм . . . 0,4 - 1,5 0,6 - 2,5 1- 4
Число правильных роликов zp ……………….. 7 - 11 7- 9 5 - 7
Для непрерывного материала правка желательна во всех случаях; при использовании ленты толщиной свыше 2 мм и проволоки диаметром более 1 мм правка обязательна. Для этого (см. рис. 8) правильные ролики расположены в шахматном порядке, наладка их (перемещение верхних роликов 3 по вертикали) осуществляется исходя из того, что каждый участок материала должен получить знакопеременные изгибающие напряжения, превышающие предел текучести материала. В результате имеющиеся на материале выпуклости и другие неровности, устраняются.
В настоящее время правильные устройства компонуются вместе с разматывающим устройством, реже с подающим. Специализированные правильные устройства устанавливаются очень редко, в основном, для широкорулонной стали.
Расчет разматывающих и правильных устройств сводится к определению необходимого (максимального) тягового усилия на захватном органе и передаточного числа преобразующего механизма, а также к выбору электродвигателя устройства.
Рис. 8. Расчетные схемы для разматывающих устройств:
а — неприводных;
б — приводного с разжимными кулачками;
в — приводного от роликов;
1 — рулон; 2 — зажимные кулачки; 3 — приводные ролики
На рис.8 показаны расчетные схемы разматывающих устройств. Неприводное разматывающее устройство работает рывками, так как разматывание материала при этом обеспечивается захватным органом подающего устройства, который, как известно, работает периодически. Тяговое усилие Qpaз, которое необходимо создавать, для схемы на рис. 8, а может быть найдено из выражения
Qpaз=QP+Qин,
где Qp — тянущее усилие, необходимое для распрямления исходного материала.
Qин — максимальное усилие, необходимое для преодоления инерционных сил (при максимальной массе рулона). Для распрямления материала необходимо приложить момент Ми, обеспечивающий пластический изгиб заготовки.
Для обеспечения пластического изгиба без учета упрочнения (в нашем случае отношение R/s больше 10) на основании теории обработки металлов давлением величина момента Ми должна быть равна
где — истинное напряжение, которое в данном случае может быть принято равным пределу текучести;
s — толщина или диаметр материала;
— ширина материала, приведенная к прямоугольной полосе.
Для прямоугольного профиля (ленты, квадрата)
где b — ширина материала.
Для круглого профиля (проволоки) приведенная ширина определяется исходя из равенства моментов сопротивления изгибу прямоугольника и круга и при условии, что s = d:
bnp = 0,6d,
где d — диаметр проволоки.
На основании расчетной схемы (рис. 8, а) условие равновесия моментов может быть записано в виде
Ми + Мтр = Qph,
Откуда
где Мтр — величина момента трения, затрачиваемого на преодоление потерь в опорах, на которые установлен рулон или бухта;
h — расстояние от центра рулона до линии выдачи.
Сила инерции возникает в результате периодического останова
и разгона рулона и может быть определена по формуле
— момент, возникающий от действия инерционных сил;
- момент инерции разматываемого рулона;
G - исходная сила тяжести рулона;
g - ускорение силы тяжести;
DH, DВН - наружный и внутренний диаметры рулона;
- максимальное ускорение, возникающее при вращении рулона;
аmax — максимальное ускорение подаваемого материала, определяется в зависимости от особенностей привода и преобразующего механизма. Приводные разматывающие устройства имеют постоянное вращение рулона с периодическим регулированием скорости. В этом случае инерционными нагрузками можно пренебречь.
В схеме на рис. 8, б захватный орган должен обеспечить усилие Q3, необходимое для передачи рабочего момента Мр. Последний создается приводом устройства для преодоления изгибающего момента Ми, для распрямления ленты, т. е.
При силе трения Т, равной
Т= µQ3, и подстановке значения момента Ми из выражения получим следующую зависимость для определения усилия на захватном органе
где µ — коэффициент трения, обычно для стали по стали без смазки принимают равным 0,1;
z - число зажимных кулачков захватного органа, обычно равно 3. Схема на рис. 8, в с установкой рулона на приводные катки пригодна лишь для случая, когда масса рулона довольно большая, а толщина материала не более 1-1,5 мм. Здесь необходимое усилие для распрямления материала создается в результате непосредственного давления рулона на ролики. Область применения рассматриваемой схемы может быть определена из условия
После подстановки момента Ми из выражения и силы трения Т из выражения область применения схемы на рис. 8, в может быть выражена формулой
где GD — сила тяжести рулона при наружном диаметре его D;
ψ— угол, определяющий положение ролика относительно центра рулона.
Преимущества приводных разматывающих устройств с установкой рулона на приводные катки заключаются в постоянстве скорости разматывания рулона, определяемой скоростью вращения катков, по мере изменения его наружного диаметра. В других типах разматывающих устройств по мере уменьшения наружного диаметра (разматывание рулона) происходит уменьшение скорости подачи материала, вследствие чего необходим постоянный контроль и регулировка скорости разматывания.
Мощность электродвигателя привода приводных разматывающих устройств определяется из следующего выражения:
Мр.п = Ми.
При этом расчетное число оборотов пп должно обеспечивать подачу материала с заданной максимальной скоростью разматывания: