Проверка сечения стержней на прочность в среде T-FLEX

длины штанг 2 и 7. Составной тягой 5 регулируется параллельность лезвия ножа столу машины.

       Достоинства:

       – уменьшение сил, действующих на тяги;

       – более плавное движение ножа;

       – повышенная точность и качество реза.

       

       При резке продукцию необходимо удерживать в неподвижном положении. Для этих целей в резальных машинах применяют механизм прижима, который должен уплотнить обрезаемую продукцию и удерживать ее в течение всего процесса обрезки, вплоть до подъема ножей в исходное положение.

       При вращении кулака 1 (рисунок 5) ролик опускается, так как радиус кулака 1 уменьшается, а трехплечий рычаг 6 поворачивается по часовой стрелке. Составная тяга 8 опускает ползун 9 и прикрепленный к нему главный прижим 10. Когда прижим 10 ляжет на стопу, ролик останавливается и отрывается от кулака 1. Пружины 4 через звенья 2 и 3 и последующую рычажную систему передают силу давления прижиму 10. Гайка 7, изменяющая длину составной тяги 8, регулирует свободный ход прижима 10 до стопы, а гайка 5 регулирует предварительное натяжение пружин 4 и тем самым силу давления прижима 10.

       

       Рисунок 5. Принципиальная кинематическая схема механизмов прижима в резальных машинах

       Механизмы подавателей в резальных машинах предназначены для перемещения продукции по столу машины и ее установки относительно плоскостей резания.

       Основными требованиями, которым должны отвечать механизмы подавателей, являются:

       – точная установка продукции;

       – сокращение времени для установки стопы;

       – уменьшение или полное исключение участия рабочего в установке продукции в зоне резания.

       Подаватель одноножевых машин представляет собой угольник, прикрепленный к ползуну, движущемуся в продольном пазу стола машины.

 

       Перемещение ползуна, а вместе с ним и подавателя со стопой может происходить с помощью ходового винта и гайки, соединенной с ползуном, или гибкого тягового органа – стальной ленты либо троса.

       Механизм  подавателя и механизм предварительного прижима движутся и работают совместно, хотя каждый из них управляется собственным приводным звеном. 

3. Компьютерный синтез кулачкового механизма

1. Постановка  задачи  проектирования  кулачкового механизма

       Для  механизма  с толкателем определяется минимальный размер начальной шайбы  теоретического профиля кулачка,  эксцентриситет, радиус ролика или  сферы рабочего профиля толкателя, центровой и конструктивный профили  кулачка. В целом  решение  задачи  проектирования  кулачкового  механизма можно представить как последовательное выполнение четырех этапов:

       1. Построение  цикловых  диаграмм  кинематических  и геометрических  характеристик;

       2.  Определение  основных  размеров  механизма  по  допустимому   углу давления;

       3. Построение центрового и конструктивного профилей кулачка;

       4. Построение  цикловой  диаграммы угла  давления  для спроектированного  кулачка.

 

2.   Проектирование кулачкового механизма

     Построение  цикловых графиков начинается с определения  фазовых углов для рабочего участка  профиля. Рабочий фазовый угол делится  минимум на четыре участка: два участка на фазе удаления – разгон и торможение, два участка на фазе сближения – разгон и торможение. На границах участков кинематические функции кулачковых механизмов имеет особые точки: разрывы или перегибы. Поэтому эти зависимости записываются в форме функции  Хевисайда или условных операторов. 

 

 Рисунок.6. Закон движения

     Например, для  закона движения изображенного  на рисунке 6, вторую передаточную функцию можно записать так: 

 

  

  

                                             (3.1)

   

     Для  построения  диаграммы  этой  функции  необходимо  определить  значения передаточных функций а_qB1, a_qB2, a_qB3, a_qB4 и V_qBm1, V_qBm2. Эти значения определяются по условиям движения: 

    1.  в  конце фазы  разгона первая  передаточная функция  достигает  максимума, 

    2. в конце фазы удаления перемещение  максимально, а первая передаточная  функция равна нулю.

    

    На  рис. 3  изображены  цикловые  геометрические  характеристики  кулачкового механизма с толкателем. В общем случае а_qB1aqB2, тогда для фазы  удаления  из  второго условия a_qB1·φ_ур=a_qB2·(φ_у-φ_ур) и h_B=0.5·V_qBm1·φ_у, а из первого V_qBm2=a_qB3·φ_уc. Аналогично для фазы сближения a_qB3·φ_cp=a_qB4·(φ_c-φ_cp); h_B=0.5·V_qBm2·φ_c и V_qBm2=a_qB3·φ_уc. 

     

     

     Из  этой системы уравнений по заданным фазовым углам φ_у, φ_с, отношениям и максимальному перемещению (ходу) толкателя h_B определяются а_qB1, a_qB2, a_qB3, a_qB4 и V_qBm1, V_qBm2.  Двукратным интегрированием уравнения (1) по обобщенной координате получаются  выражения для первой передаточной функции и функции положения

 

(3.2)

     

(3.3) 

  

     Цикловые  графики  кулачкового механизма,  рассчитанные  по  выражениям (1)-(3) в системе MathCAD, приведены в приложении 1 вместе с программой.      

 

4. Расчет  параметров бумагорезальной  машины

 

       Разрезка  листов – чрезвычайно ответственная операция, т.к. малейшее отклонение от линейных размеров приводит к неисправимому браку. Работа на всех видах одноножевых бумагорезальных машинах заключается в следующем: столкнутую стопу листов укладывают на металлический стол машины – талер с таким расчетом, чтобы верные стороны прилегали к заднему упору – затлу, предварительно установленному по заданному размеру, и к боковому упору. Общая высота стопы на талере не должна превышать 15 см. Перед резкой стопа листов зажимается балкой прижима. Основное назначение прижима – предотвратить смещение листов в стопе в процессе разрезки. Нож закреплен в ножедержателе и вместе с ним совершает сложное движение в вертикальной плоскости. Для обеспечения полной разрезки всех листов в стопе необходимо, чтобы нож в своем нижнем положении несколько врезался в талер. Но так как талер машины металлический и врезание ножа в талер вызывало бы быстрое его затупление или даже поломку машины, то под линией соприкосновения ножа с талером сделано углубление в которое вставляется деревянный или синтетический брусок – марзан. При опускании ножа в крайнее нижнее положение он врезается в марзан.

       В нашем случае максимальный формат буде 841х1189 мм. Все расчеты будем производить  именно для этого формата.

       В процессе резания изменяется и сама сила резания. Наибольшее значение она  достигает в момент, когда нож  разрежет стопу на две трети высоты. В этот момент она равна:

       P_max = 1.5·P = 1.5·p·L,                                               (4.1)

       где Р – среднее усилие резания, Н;

       р – удельное усилие резания, Н/мм (для нашего случая, офсетная бумага, р=18 Н/мм);

       L – ширина разрезаемой стопы, мм (в данном случае 1189 мм).

       P_max = 1.5·18·1189  = 22710 Н

       Силы  резания и давления прижима находятся  приблизительно в прямой зависимости, и поэтому для определения силы давления прижима Q можно пользоваться формулой:

       Q = q·L,                                                         (4.2)

       где q – удельная сила давления прижима, Н/мм.

       На  основе опытных данных:

       q = 1.3·p,                                                        (4.3)

       q=1.3·18=23.4 Н/мм

       A = (A_p+A_n) ·g,                                                 (4.4)

       где А_р – работа резания за один полный разрез, Н·м;

 

       А_п – работа прессования стопы, Н·м;

       g – коэффициент, учитывающий расход энергии, необходимой для работы других механизмов, преодоления инерционных нагрузок в машине (равен 1,2).

       В свою очередь:

       A_p = 0.15·p·L·H,                                               (4.5)

       

       

     где Н – высота стопы, мм.

     ,                                           (4.6)

     где ширина и длина прессуемой стопы, мм;

     а и К – постоянные, зависящие  от физико-механических свойств данного  сорта бумаги (для нашего случая а=2900, К=2,7);

     τ – напряжение в стопе от усилия сжатия:

                                                                 (4.7)

     Подставляя численные значения в формулы, получаем:  

 

= 8.425·10^-6 Н·м

     A_p = 0.15·18000·1.189·0.13 = 295.191 Н·м

     A = (A_p+A_n) ·g = (295.191+8.425·10^-6 )·1.2=354.229 Н·м

     Q = q·L = 23.4·1189 = 1.968·10⁴  Н

     Мощность  электродвигателя N, приводящего в движение все механизмы машины, может быть представлена в виде:

                                                          (4.8) 

     где n – скорость работы машины в циклах в минуту (при расчете мощности берется скорость 30 циклов в минуту);

     η – коэффициент полезного действия механизмов машины (равен 0,95).

     Процесс разрезки стопы бумиги включает большое  чмсло довольно трудоемких ручных операций: сталкивание бумаги, укладку стопы  на стол машины, съем отрезанных частей и т.д. Производительность труда  при работе на одноножевой бумагорезальной  машине зависит не только от выполнения основных операций, но и от правильной организации рабочего места, от вспомогательных  операций, связаных с уходом за машиной (смена ножа, морзана и т.д.).

     Количество  стоп, которое машинист резальной  машины может разрезать на машине за час, можно приблизительно определить по следующей формуле:

     ,                                                        (4.9)

     где t – общее время, затраченное на разрезку одной стопы, мин.

 

     При разрезке стопы на две части суммарное  время будет равно:

     t=t_П+t_Y+t₁+t₂+t_OT+t_OC,                                      (4.10)