Расчет элементов загрузочных устройств

1. Объем накопителя

Объем накопителя Wδ определяется по следующей формуле:

,

где: W_б – объем накопителя (трубы, шахты, бункера и др.), в см³;

W_заг – объем одной заготовки, см³;

Т – время автоматической работы станка, мин.

η- коэффициент заполнения накопителя заготовками. Для различных заготовок η колеблется в пределах 0,2…0,8.

Поскольку производительность загрузочного устройства Q равна

,

то выразим объем накопителя через производительность

,

2. Время t перемещения заготовки по наклонному лотку

Во время перемещения заготовки из т.О (состояния покоя) в т.А на нее действуют силы

G – вес;

Y – сила инерции;

F – сила трения;

N – реакция.

Рис. 16.1. Расчетная схема для определения t

Выбрав направление оси Х, напишем уравнение движения заготовки

G sinα = F + Y,

где: – угол наклона лотка;

G = mg;

F = G cosα = mg cosα;

Y = m ;

m – масса заготовки, кг;

g – ускорение силы тяжести, 9,8 м/сек²;

– коэффициент трения;

– ускорение заготовки, м/сек².

Зная, что (V – скорость заготовки, м/сек.), напишем дифференциальное уравнение движения заготовки

.

Сократим на m, и, разделив переменные, получим

dv = g sinα dt – μg cosα dt

Проинтегрировав, получим:

V = dt sinα – μgt cosα + C₁.

при х = 0, V = 0, t = 0, значит C₁ = 0

V = gt(sinα – μ cosα).

Поскольку (х – путь, м), то подставив в последнее уравнение получим:

dx = (sinα – μ cosα)gt dt.

Проинтегрировав, получим:

.

Найдем С₂, подставив начальные условия х = 0, t = 0, значит и С₂ = 0.

Тогда время перемещение заготовки

При качении:

где: - приведенный коэффициент трения.

Теперь найдем время перемещения заготовки из т. О в т. А. Для этого введем в последнюю формулу коэффициент К₁, учитывающий трение по боковым сторонам лотка, а вместо х напишем его значение L:

.

Рекомендуются следующие значения:

при скольжении μ = 0,1…0,2

α_min = 25^o ÷ 30^o,

при качении заготовок К₁ = 1,5 ÷ 1,8

α = 5^о ÷ 7^о.