ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет рычажных механизмов смыкания из "Машины-автоматы химических производств" Механизм смыкания в машинах химических производств (фор-маторах-вулканизаторах, литьевых машинах, фильтр-прессах и т. п.) выполняет несколько функций перемещает рабочие органы машины в положение, при котором выполняется технологическая операция обеспечивает восприятие возникающих в рабочих органах нагрузок и их замыкание внутри машины возвращает рабочие органы в исходное положение. [c.80] В общем случае кинематический цикл механизма смыкания состоит из семи периодов. [c.80] Период первый — холостое перемещение рабочего органа. Силами сопротивления являются силы тяжести звеньев и силы трения в кинематических парах механизма. [c.80] Период второй /2 — формование изделия в процессе движения рабочего органа. Этот период характерен для прессов различных типов, вулканизаторов-форматоров и отсутствует в таких машинах, как литьевые и фильтр-прессы. Помимо указанных выше сил сопротивления, необходимо преодолеть технологическое сопротивление при формовании изделия, закономерность изменения которого зависит от характера процесса и обычно определяется экспериментально. [c.81] Период третий — смыкание рабочих органов от начала их соприкосновения между собой до полного замыкания с созданием натяга за счет деформации звеньев исполнительного механизма, рабочих органов и станины. Натяг обеспечивает герметичность системы в период выполнения рабочей операции, когда рабочие органы машины находятся под значительными распорными усилиями, возникающими в результате действия внутреннего давления в формах. Силами сопротивления являются силы тяжести звеньев, силы упругости (натяг) и силы трения. Последние имеют значительно большую величину, чем в первом периоде, когда они были обусловлены лишь действием сил тяжести. Обычно конечное положение звеньев механизма смыкания обеспечивает и условие пераскрытия стыка рабочих органов под действием распорной силы, т. е. самоторможение механизма. [c.81] Период четвертый — выстой в рабочем положении, в течение которого осуществляется технологическая операция. Под действием возникающей распорной силы происходит перераспределение напряжений и деформаций в звеньях механизма смыкания, рабочих органах и станине. В некоторых машинах в этот период отдельные детали и звенья, входящие в замкнутую систему, могут подвергаться нагреванию или охлаждению, что также отражается на величине усилий, действующих на звенья. Основное требование, предъявляемое в этот период к механизму смыкания, — обеспечение герметичности сомкнутых рабочих органов, так как возникновение зазора приводит к браку изделий (появление выпрессовок на шинах и камерах, значительного грата на пластмассовых изделиях) или к выбросу материала из рабочих органов. [c.81] Период пятый 4 — размыкание рабочих органов, в течение которого они из положения полного замыкания переходят в положение конца соприкосновения происходит снятие натяга. В этот период распорное усилие не действует, силы сопротивления те же, что и в третьем периоде силы тяжести звеньев, силы упругости и силы трения в кинематических парах. Направление сил упругости совпадает с направлением движения размыкаемого рабочего органа силы упругости в этот период являются движущими силами. [c.81] Период седьмой — выстой рабочего органа в исходном положении. [c.82] Решение этих вопросов позволяет провести прочностные расчеты исполнительного механизма и привода, подобрать двигатель и установить геометрические соотношения проектируемого механизма смыкания. [c.82] Рассмотрим период смыкания рабочих органов и период выполнения технологической операции (рис. 47). Воспользуемся аналогией в условиях нагружения механизма смыкания и болтового соединения, имеющего предварительную затяжку. Началу смыкания соответствует рис. 47, а, концу смыкания (в случае отсутствия ограничения перемещения рабочего органа) — рис. 47, б, действительному положению после смыкания — рис. 47, в, положению после приложения распорного усилия — рис. 47, г. [c.82] Аа —суммарная деформация стягиваемых деталей. [c.83] Если при проведении основной технологической операции (вулканизация, фильтрация и т. п.) возникают и температурные напряжения, то диаграмма усилий строится с учетом температурных деформаций. [c.83] На рис. 48 показана диаграмма усилий, построенная в предположении, что модуль упругости материалов деталей не изменяется. Это допущение может быть принято при условии, что температура деталей при проведении процессов не превышает 200° С. [c.83] Точки Лб и Ао характеризуют усилие п деформации в момент затяжки без учета температурной деформации, точки А в и Ла — то же с учетом приложения распорной силы Рр и температурной деформации деталей. [c.84] Входящая в полученное выражение величина остаточной затяжки Ро определяется из условия герметичности смыкаемой системы. В том случае, если температурный перепад при проведении технологической операции незначителен или процесс ведется при постоянной температуре, последним членом уравнения (31) можно пренебречь. [c.84] Температура деталей в процессе фильтрации не меняется. [c.84] Заметим, что для некоторых механизмов усилие смыкания принимается по опытным данным. Например, для форматоров-вулканизаторов усилие замыкания принимается равным распорному. Как следует из уравнения (31), повышение температуры соединяемых деталей способствует увеличению герметичности соединения и уменьшению выпрессовок . [c.85] Расчет приведенного к ведущему звену момента от сил сопротивления Мпр производится по единой методике (независимо от периода движения механизма смыкания) из условия равенства мгновенных мощностей, развиваемых приведенным моментом и силами сопротивления. [c.85] Иллюстрируем метод расчета приведенного момента примером, когда для смыкания используется центральный кривошипно-ползунный механизм. Примем, что в период смыкания рабочих органов силы технологического сопротивления отсутствуют, а силы тяжести звеньев рычажного механизма по сравнению с силами, создаваемыми натягом, малы и ими можно пренебречь. [c.85] Для смыкания могут быть использованы два крайних полом е-ния кривошипно-ползунного механизма, которые дают два варианта решения задачи. [c.86] Вернуться к основной статье