Бункерное загрузочное устройство

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам автоматической загрузки технологических машин-автоматов и автоматических линий штучными заготовками. Изобретение решает задачу повышения эффективности бункерного загрузочного устройства. Бункерное загрузочное устройство состоит из бункера с коническим дном, накопителя, вращающейся воронки с приемной частью и ворошителя, установленного на поверхности приемной части воронки. Новым в устройстве является то, что поверхность приемной части выполнена выпуклой по непрерывной криволинейной образующей, заданной стандартной математической функцией, например, параболической, гиперболической, эллипсной или радиусной, при этом входной диаметр D_вх воронки удовлетворяет неравенству 1,5lуD_вх уl+2k₃dsin_вх+2k₂lcos_вх l - длина заготовки; d - диаметр заготовки; _вх - угол наклона криволинейной образующей поверхности приемной части воронки на входе; 0,4уk ₂у0,5; 0,5уk₃у1), диаметр D ₁ на расстоянии L₁=k ₁d от входа в воронку (0,5<k₁<1) равен или больше длины заготовки l, диаметр D ₂ на расстоянии L₂=0,5l от входа в воронку меньше двух диаметров заготовки d,

выходной диаметр D_вых на расстоянии L=(1,1-2)l от входа в воронку больше диаметра заготовки d, но меньше значения, удовлетворяющего неравенству (_тр - коэффициент трения скольжения заготовки о поверхность воронки), угол наклона к горизонтали образующей приемной части на входе воронки _вх больше угла трения =arctg_тp и не превышает 45°, угол наклона к горизонтали образующей приемной части на выходе воронки _вых больше 80°. При вращении воронки в результате интенсивного ворошения под действием ворошителя заготовки перемещаются по коническому дну бункера и далее по выпуклой поверхности приемной части воронки западают в воронку и выдаются в накопитель бункерного загрузочного устройства. Неустойчивое положение заготовки на выпуклой поверхности приемной части воронки, выполненной по криволинейной образующей, и взаимодействие с другими заготовками обеспечивает ее перевод из положение поперек входного отверстия воронки в положение вдоль криволинейной образующей приемной части воронки, благоприятное для захвата. В результате обеспечивается повышение эффективности работы бункерного загрузочного устройства при подаче заготовок с отношением размеров 1,1<l/d<1,3.

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам автоматической загрузки технологических машин-автоматов и автоматических линий штучными заготовками.

Известно устройство для загрузки деталей типа шариков, содержащее накопитель (питатель), бункер и вращающуюся воронку, выполняющую роль ворошителя, заходная коническая поверхность которой является частью днища бункера и спрофилирована по форме синусоиды (авт. свид. СССР №1710278, В 23 Q 7/00, опубл. 07.02.92).

Недостатком данного устройства является его малая эффективность при загрузке массивных (массой до 0,1 кг) штучных заготовок с отношением размеров 1,1<l/d<1,3 (l - длина, d - диаметр заготовки), которая выражается не только снижением среднего значения минутной производительности устройства, но и увеличением дисперсии среднего, т.е. размаха случайных колебаний минутной производительности относительно среднего значения, что приводит к увеличению длины (емкости) накопителя.

За прототип изобретения принято устройство для загрузки штучных заготовок формы тел вращения, содержащее бункер с коническим дном, накопитель и вращающуюся воронку с приемной конической частью,

составленной из двух сопряженных усеченных конусов, и ворошителя, установленного на поверхности приемной части воронки (авт. свид. СССР №666039, В 23 Q 7/02, опубл. 28.02.79).

Недостатком данного устройства также является его малая эффективность при загрузке массивных (массой до 0,1 кг) штучных заготовок с отношением размеров 1,1<l/d<1,3.

Изобретение решает задачу повышения эффективности бункерного загрузочного устройства, а именно повышение среднего значения минутной производительности загрузочного устройства и уменьшение размаха случайных колебаний производительности относительно среднего значения.

Указанная техническая задача решается благодаря тому, что бункерное загрузочное устройство, содержащее бункер с коническим дном, накопитель и вращающуюся воронку с приемной частью и ворошитель, установленный на поверхности приемной части воронки. Новым, согласно изобретения, является то, что поверхность приемной части воронки выполнена выпуклой по непрерывной криволинейной образующей, заданной стандартной математической функцией, например, параболической, гиперболической, эллипсной или радиусной, при этом

входной диаметр D_BX воронки удовлетворяет неравенству

1,5lуD_BX <l+2k₃dsin_BX+2k₂lcos_BX, где

l - длина заготовки,

d - диаметр заготовки,

_BX - угол наклона криволинейной образующей поверхности приемной части воронки на входе,

0,4уk ₂у0,5, 0,5уk₃<1 - постоянные коэффициенты,

промежуточный диаметр D₁ на расстоянии L₁=k₁d от входа в воронку, где 0,5<k₁<1, удовлетворяет неравенству D₁т1,

промежуточный диаметр D₂ на расстоянии L₂ =0,5l от входа в воронку удовлетворяет неравенству D ₂<2d,

выходной диаметр D_вых на расстоянии L=(1,1-2)l от входа в воронку удовлетворяет неравенству

_тр - коэффициент трения скольжения заготовки о поверхность воронки,

угол _ВХ наклона к горизонтали образующей приемной части на входе воронки удовлетворяет неравенству

45°>_ВХ>arctg_тр,

угол _вых наклона к горизонтали образующей приемной части на выходе воронки удовлетворяет неравенству

_вых>80°.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображена схема бункерного загрузочного устройства в разрезе по оси вращения воронки;

на фиг.2 изображена схема вращающейся воронки в разрезе по оси вращения с указанием ее характерных геометрических размеров и положений заготовок на поверхности ее приемной части с криволинейной образующей, заданной стандартной математической функцией у=f(x).

Бункерное загрузочное устройство состоит из бункера 1 с коническим дном 2, накопителя 3, вращающейся воронки 4 с приемной частью и ворошителя 5, установленного на поверхности 6 приемной части воронки. Поверхность приемной части выполнена выпуклой по непрерывной криволинейной образующей, заданной стандартной математической функцией у=f(х), например, параболической, гиперболической, эллипсной или радиусной.

Входной диаметр D_вx воронки удовлетворяет неравенству 1,5lуD_вx уl+2k₃dsin_вх+2k₂lcos_вх, где l - длина заготовки, d - диаметр заготовки, «их - угол наклона криволинейной образующей поверхности

приемной части воронки на входе, 0,4уk ₂у0,5, 0,5уk₃у1 - постоянные коэффициенты. Выполнение указанного неравенства обеспечивает условия для интенсивного ворошения заготовок 7 в зоне захвата и перевод заготовки, лежащей поперек приемной части воронки 4, в положение вдоль криволинейной образующей приемной части, благоприятное для захвата,

поскольку заготовка, лежащая поперек входного отверстия воронки, будет взаимодействовать с заготовкой, располагающейся одновременно на поверхности 6 приемной части вращающейся воронки 4 и на поверхности конического дна 2 бункера, в точке, находящейся не ниже ее продольной оси симметрии. В то же время эта заготовка будет взаимодействовать с массой заготовок, располагающихся на поверхности конического дна бункера, не менее чем половиной своего продольного сечения.

Промежуточный диаметр D₁ на расстоянии L₁=k₁d от входа в воронку, где 0,5<k₁<1, удовлетворяет неравенству D₁тl. Это повышает

вероятность перевода заготовки, лежащей поперек приемной части воронки, в положение вдоль криволинейной образующей приемной части, которое благоприятно для захвата.

Промежуточный диаметр D ₂ на расстоянии L₂=0,5l от входа в воронку удовлетворяет неравенству D₂<2d. Это устраняет вероятность заклинивания одновременно двух заготовок в приемной части воронки.

Выходной диаметр D _вых на расстоянии L=(1,1-2)l от входа в воронку удовлетворяет неравенству где _тр - коэффициент трения скольжения заготовки о поверхность воронки. Это устраняет вероятность заклинивания заготовок на выходе воронки и обеспечивает беспрепятственную выдачу заготовок из воронки в накопитель.

Угол _вх наклона к горизонтали образующей приемной части на входе воронки удовлетворяет неравенству 45°>_вx>arctg_тp. Выполнение этих условий обеспечивает движение заготовок по криволинейной образующей приемной части воронки и устраняет вероятность сводообразования в массе заготовок, находящихся в бункере.

Угол _вых наклона к горизонтали образующей приемной части на выходе воронки удовлетворяет неравенству _вых>80°, что обеспечивает плавное сопряжение приемной части воронки с накопителем и отсутствие заклинивания заготовок на выходе воронки при переходе в накопитель.

Описанное бункерное загрузочное устройство работает следующим образом. Заготовки 7 засыпаются в бункер 1. При вращении воронки 4 от привода устройства (не показан) в результате интенсивного ворошения под действием ворошителя 5 заготовки перемещаются по коническому дну 2 бункера и далее по выпуклой поверхности приемной части 6 воронки западают в воронку и выдаются в накопитель 3 бункерного загрузочного устройства. Заготовка, лежащая поперек входного отверстия воронки, взаимодействует с заготовкой, располагающейся одновременно на поверхности приемной части вращающейся воронки и на поверхности конического дна бункера в зоне действия ворошителя. В тоже время эта заготовка взаимодействует с массой заготовок, располагающихся на поверхности конического дна бункера, не менее чем половиной своего

продольного сечения. Неустойчивое положение заготовки на выпуклой поверхности приемной части воронки, выполненной по криволинейной образующей, и взаимодействие с другими заготовками обеспечивает ее перевод из положения поперек входного отверстия воронки в положение вдоль криволинейной образующей приемной части воронки, благоприятное для захвата. В результате обеспечивается повышение эффективности работы бункерного загрузочного устройства при подаче заготовок с отношением размеров 1,1<l/d<1,3.

1. Бункерное загрузочное устройство для подачи заготовок формы тел вращения, содержащее бункер с коническим дном, накопитель и вращающуюся воронку с приемной частью и ворошитель, установленный на поверхности приемной части воронки, отличающееся тем, что поверхность приемной части воронки выполнена выпуклой по непрерывной криволинейной образующей, при этом входной диаметр D _вx воронки удовлетворяет неравенству

1,5l D_вxl+2k₃d sin _вх+2k₂lcos _вх,

l - длина заготовки;

d - диаметр заготовки;

_вх - угол наклона криволинейной образующей поверхности приемной части воронки на входе,

0,4 k₂0,5,

0,5 k₃1,

промежуточный диаметр D ₁ на расстоянии L₁=k ₁ d от входа в воронку, где 0,5<k₁ <1, удовлетворяет неравенству D₁l, промежуточный диаметр D ₂ на расстоянии L₂=0,5l от входа в воронку удовлетворяет неравенству D₂<2d, выходной диаметр D_выx на расстоянии L=(1,1-2)l от входа в воронку удовлетворяет неравенству

_тр - коэффициент трения скольжения заготовки о поверхность воронки,

угол _вх наклона к горизонтали образующей приемной части на входе воронки удовлетворяет неравенству

45° >_вх>arctg _тp,

угол _вых наклона к горизонтали образующей приемной части на выходе воронки удовлетворяет неравенству

_вых>80°