Полусамотечный способ транспортирования осуществляется в специальных наклонных лотках, устанавливаемых под углом к горизонту, значительно меньшем угла трения (0,5—3°). Детали перемещаются под действием силы их тяжести, за счет уменьшения силы трения между поверхностями скольжения путем поперечного движения опорной плоскости (механические полусамоточные лотки), а также путем создания воздушной прослойки между плоскостями (пневматические полусамотечные лотки).
Механические полусамотечные конвейеры показаны на рис. 38. В них в качестве поперечно движущейся поверхности используют главным образом вращающиеся валики, реже — поперечно движущиеся плоскости, ленты, плоскости, имеющие поперечно направленные вибрации и т. п.
Работа механических полусамотечных лотков основана на следующих положениях. Если деталь находится на плоскости (рис. 38, в), расположенной к горизонту под углом α, меньшем угла трения ρ, то составляющая силы тяжести mg sinα не сдвинет деталь, так как в этом случае сила трения больше составляющей силы тяжести. Но достаточно приложить силу X, перпендикулярную к направлению наклона плоскости, как деталь начнет скользить с плоскости. Это произойдет, когда равнодействующая двух сил X и mg sina станет равна силе трения, т. е. когда будет соблюдено равенство:
Сила трения как бы переносится в направление, перпендикулярное направлению наклона плоскости. Если на горизонтальной плоскости лотка лежит деталь, к которой приложена сила N, недостаточная для преодоления силы трения fmg, то в случае приложения к нему силы Х, перпендикулярной N, движение будет осуществляться под углом $ к вектору N. Этот угол может быть определен из равенства
Описанные конвейеры применяют для сравнительно легких деталей массой до 0,5 кг, которые надо перемещать со скоростью до 0,1 м/с. Скорость перемещения деталей вдоль валков, установленных под углом a к горизонту:
Пневматические полусамотечные конвейеры применяют для транспортирования деталей на воздушной прослойке. Типовой конвейер (рис. 39) представляет собой плоскость I, снабженную каналом 2, сообщающимся с отверстиями 3, расположенными вдоль всего лотка в один ряд. К каналу подводят сжатый воздух. Сверху плоскости устанавливаются боковые стенки 4. Лоток устанавливается под углом, значительно меньшим угла трения, например 1°. При транспортировании деталей в лоток пускается сжатый воздух давлением 0,01—0,02 МПа (0,1—0,2 кгс/см2). Между плоскостью скольжения и деталями образуется воздушная прослойка толщиной S=0,0l4-0,02 мм, на которой деталь скользит вниз. Следует учесть, что подаваемый сжатый воздух должен быть очищен от влаги. Возможна подача воздуха вентилятором.
Преимущество пневматических лотков заключается в том, что в процессе движения детали не изнашиваются. Кроме того, они пригодны для перемещения деталей любой массы.
Во всех случаях основным условием надежной работы пневмолотков, особенно для перемещения тяжелых деталей, является жесткая установка лотка, чтобы несущая плоскость его не прогибалась в горизонтальной плоскости больше чем на 1/4 толщины воздушной прослойки на длину изделия по ходу его движения.
Проходимость деталей в лотках
Свойство перемещаться в лотках без задержки и потери ориентации называется проходимостьюдеталей. Проходимость зависит от соотношения размеров детали и лотка, рельефа плоскости лотка и погрешностей поверхности контакта и массы детали, коэффициента трения, молекулярного и магнитного притяжения, давления атмосферы, расположения центра тяжести детали, загрязнения поверхности лотка и детали (стружкой, окалиной, маслом, эмульсией и т. п.). Последнее должно учитываться технологом при выборе способа транспортирования деталей, так как нередко самотечное транспортирование оказывается непригодным из-за неподходящих соотношений размеров, погрешностей поверхности, массы, фрикционных свойств, расположения массы и, наконец, загрязнений деталей. Ниже рассмотрены основные случаи, влияющие на проходимость деталей в начальный момент движения, которые необходимо знать при наладке лотковых самотечных транспортных систем.
При скольжении и качении в лотке (рис. 40) деталь может повернуться за счет зазора А на угол ср и занять положение, изображенное тонкой линией под углом 7, меньшим или большим угла трения (рис. 40,а). В последнем случае деталь может заклиниться или потерять ориентацию, т. е. вывернуться (рис. 40,6). Детали, торцы которых имеют радиус L/2 при любом зазоре не ориентируются боковыми стенками лотка (рис. 40, в). То же относится и к деталям, длина которых больше поперечного размера в 3,5 раза. Такие детали можно перемещать сплошным потоком вплотную друг к другу или вдоль их оси, или же применять принудительный способ транспортирования.
Для достижения хорошей проходимости деталей в лотках необходимо назначать на заготовки и полуфабрикаты допуски, обеспечивающие зазор А между деталью и стенками лотка в пределах допустимого перекоса. Размеры лотков (по ширине В) и деталей на различных стадиях обработки (по длине L) должны ограничиваться допусками в соответствии с допустимым зазором А между деталью и стенкой лотка.
В угловом лотке деталь ориентируется в двух точках А (рис. 42). Чем меньше угол контакта β, тем хуже проходимость, так как при этом имеет место заклинивание. Поэтому для перемещения деталей в таких лотках требуется большой угол наклона, так как сила Р больше силы, потребной для перемещения по плоскому лотку.
График зависимости приведенного коэффициента трения f' от угла контакта β (коэффициент трения f =0,1) показывает, что при угле β = 45° f'=1,4f.
Трубчатые лотки следует делать с минимальным зазором, так как при больших зазорах детали перекашиваются, что ухудшает проходимость. На закруглениях в лотках следует предусматривать увеличение зазора на величину S (рис. 43), которую определяют по формуле или по номограмме в зависимости от отношения R/1 (радиуса закругления лотка и длины детали).
При движении по роликовому лотку деталь должна опираться на минимальное число роликов, однако так, чтобы при переходе с ролика на ролик она не теряла равновесие и не опрокидывалась.
Во избежание опрокидывания детали расстояние l между центрами роликов (рис. 44,а) выбирают из условия смещения центра тяжести по длине L детали на величину х.
Если центр тяжести детали заведомо смещен по длине (например, деталь полая с одной стороны), то при движении его по стрелке А (рис. 44,6) или по стрелке В (рис. 44,б) центр тяжести будет смещаться в сторону движения. Отсюда в одном случае расстояние между центрами роликов можно брать меньше, а в другом — больше, на величину смещения х. Рекомендуется брать меньшее расстояние, чтобы роликовый лоток был пригоден для работы независимо от того, каким концом будет двигаться деталь.
Для перемещения деталей по роликовому лотку требуется сила, равная 2—3% его веса, что в 8—10 раз меньше силы, необходимой для перемещения той же детали скольжением. Поэтому при перемещении деталей под действием силы тяжести возможно устанавливать роликовые лотки под небольшим углом 2—5°, что уменьшает перепад высот и облегчает обслуживание.
Угол наклона а роликового лотка (рис. 44, а) выбирают из условия, чтобы составляющая S веса Qбыла больше или равна сумме сил сопротивления:
Рекомендуется брать значения: K=0,05; f=0,2; d0/D=0,l. Масса перемещаемой детали должна быть больше массы ролика, по крайней мере, в 3 раза. При скольжении по гладкой наклонной поверхности (рис. 45) деталь весом Q находится под действием составляющей силы тяжести Рт и противодействующей ей силы трения F.
При длинных лотках конечная скорость детали может получиться значительной. Для уменьшения ее рекомендуется делать лоток из двух частей длинами соответственно S, S1 (рис. 45,6), причем последняя часть должна быть расположена под углом наклона меньше угла трения, т. е. tg γ1 < ρ. Радиус перегиба R деталей выбирают по конструктивным соображениям.
При определении конечной скорости скольжения в формулы необходимо подставлять приведенные коэффициенты трения (в зависимости от поперечного сечения лотка).
Скорость качения детали по наклонной плоскости (рис. 46) зависит от ее массы.
Действительная скорость получается такой, как если бы высота опускания по наклонной плоскости была уменьшена по сравнению с фактической: для шара до 0,5; для цилиндра до 0,36; для кольца до 0,16 начальной величины. Максимальные углы наклона плоскости, при которых существует чистое качение, следует принимать: для шара 19°, для цилиндра 17° и для кольца 11°.
|