Способ обработки изделий на роторной машине и роторная машина

 

Использование: для обработки материалов давлением. Сущность изобретения; способ обработки включает рабочее поступател,ьное движение инструментов относительно Изделия и совместное их транспортное движение по винтовой траектории . Кроме того, инструменты и изделие дополнительно равномерно поворачивают вокруг оси, параллельной оси их вращения в функциональной зависимости от их прямолинейного перемещения. Роторная машина содержит установленные в корпусе по окружности технологические роторы. Роторы смонтированы с последовательным угловым по фазе смещением друг относительно друга. Блоки инструментов в каждом роторе расположены по винтовой траектории. Посредством цепных конвейеров , звездочки которых закреплены на роторе , они образуют осевые потоки. Корпус машины установлен на основании с возможностью поворота. Звездочки цепных конвейеров связаны с приводом поворота корпуса кинематической передачей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИ АЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 30 В 11/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4764827/27 (22) 06.12.89 (46) 23.05.93. Бюл. ¹ 19 (71) Проектно-конструкторский технологический институт Министерства угольной промышленности СССР (72) А.Н.Михайлов и Н,Э.Тернюк (56) Кошкин Л.Н, "Комплексная автоматизация производства на базе роторных линий", M., Машиностроение, 1972, с. 22-24, .(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ НА

РОТОРНОЙ МАШИНЕ И РОТОРНАЯ МА. ШИНА (57) Использование: для обработки материалов давлением. Сущность изобретения; способ обработки включает рабочее поступательное движение инструментов относительно изделия и совместное их транспортное движение по винтовой трэекИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для изготовления изделий с продолжительным технологическим циклом обработки.

Цель изобретения — повышение производительности за счет обьемного использования технологического пространства, Именно заявленная зависимость геометрических параметров расположения технологических роторов относительно друг друга и их потоков инструментов и изделий обеспечивают, согласно способу, выполнение дополнительного равномерного поворота инструментов и изделий в соответствии с представленной зависимостью и тем самым достижение поставленной. Ы 1816704 А1 тории. Кроме того, инструменты и изделие дополнительно равномерно поворачивают вокруг оси, параллельной оси их вращения в функциональной зависимости от их прямолинейного перемещения, Роторная машина содержит установленные в корпусе по окружности технологические роторы. Роторы смонтированы с последовательным угловым по фазе смещением друг относительно друга. Блоки инструментов в каждом роторе расположены по винтовой траектории. Посредством цепных конвейе-. ров, звездочки которых закреплены на роторе, они образуют осевые потоки, Корпус машины установлен на основании с возможностью поворота. Звездочки цепных конвейеров связаны с приводом поворота з. корпуса кинематической передачей. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. ° зависимостью и тем самым достижение,по- д ставленной цели изобретения. ©ь

На фиг. 1 представлена структурно-компоновочная схема роторной машины; на фиг. 2 — принципиально-структурная схема роТорхоА машины. .фь.

На фиг, 1, 2 показано: а — направленйе вращения технологического ротора; в — направление осевого прямолинейного пере- д мещения инструментов и изделий; с— направление дополнйтельного равномерного поворота корпуса модуля; V — входной поток изделий; W — выходной поток изделий; а1 — угловой шаг осевых потоков блоков инструментов в плоскости вращения технологических роторов; а2 — угловой шаг технологических роторов в плоскости пово1816704 рота корпуса модуля; а1 — угол последовательного окружного смещения технологических роторов относительно друг друга; Ал BiI

CiI 0 I — замкнутый i-й рекуррентный поток инструментовв I-мтехнологическом Роторе. 5

Роторная машина (фиг. 1) содержит блоки инструментов 1, смонтированные на цепных конвейерах 2, размещенных на ведущих 3 и ведомых 4 звездочках нижней

5 и верхней 6 планшайб технологического 10 ротора 7. При этом блоки инструментов 1 располагаются в каждом технологическом роторе 7 по винтовой траектории 8 (фиг. 2) и образуют осевые потоки 9, изделий 10 и блоков инструментов 1, равномерно разме- 15 щенные в окружном направлении (через угол а1 ) по образующим Цилиндра начальной окружности технологического ротора 7.

Благодаря размещению блоков инструментов 1 на непрерывных цепных конвейерах 2, 20 они имеют замкнутые рекуррентные потоки

Ая BtI С 0, причем осевые потоки Ая Bq блоков инструментов 1 последовательно смещены в осевом направлении относи- . тельно друг друга на величину

2 гго о

n2=n1 U1, где п1 — частота вращения технологических роторов 7.

Одновременно с этим, посредством зуб30 чатых передач 20, приводятся во вращение в направлении а технологические роторы 7, размещенные на валах 12 в подшипниках

13, с частотой п1. Кроме того, зубчатые пе. Редачи 21 приводят во вращение ведущие звездочки 3. В этом случае, цепные конвейеры 2 смонтированные на ведущих 3 и ведомых 4 звездочках нижней 5 и верхней 6 планшайб, перемещаются в направлении

"в". Здесь, обрабатываемые изделия 10 по40 ступают. в блоки инструментов 1 по потоку

V. Далее, в период прохождения блоков инструментов 1 зоны блока технологического воздействия 11, реализуется технологическое воздействие инструментов блока 1

45 йа иэделия 10. В технологическом роторе 7, блоки инструментов 1 с изделиями 10, в пространстве, располагаются по винтовой траектории 8 и образуют осевые потоки 9, размещенные по образующим цилиндра на50 чальной окружности технологического ротора 7, При этом результирующая движений

"а", "в" и "с" составляет сложное транспортное движение блока инструментов 1 с изделием 10. Траектория их движения, в

55 технологической зоне, определяется на основании следующего выражения: тп

t1 -=—

U1 а1 а2

2л где t1 — величина. последовательного осевого смещения потоков блоков инструмен гов

1 в технологическом роторе 7;

t- осевой шаг блоков инструментов 1 на цепном конвейере 2;

: U1 — количество осевых потоков или цепных конвейеров 2 в каждом технологическом роторе 7.

На периферии технологического ротора

7 монтируются блоки технологического воздействия 11, а вал 12 технологического ротора 7 устанавливается с возможностью вращения в подшийниках 13, закрепленных в корпусе машины 14. При этом технологические роторы 7 размещают по окружности через угол ez (фиг. 2) в корпусе модуля 14, установленного посредством вала 15 на основании 16 с возможностью вращения, Дополнительно этому, технологические роторы 7 монтируют с последовательным угловым (по фазе) смещением относительно друг друга, определяемым по выражению

Кроме того, вал 15 корпуса машины 14 кинематически связан через редуктор 17 и муфту

18 с приводом вращения 19, и посредством зубчатых передач 20 с валами 12 технологических роторов 7, которые через зубчатые передачи 21 взаимодействуют с ведущими звездочками 3 цепных конвейеров 2. Передаточное число зубчатых передач 20 находится в соответствии с выражением I = U1, а передаточное число зубчатых передач 21 определяется по выражению: где го — радиус делительной окружности ведущих звездочек 3 цепных конвейеров.

Предложенный способ осуществляется с применением описанной роторной машины и реализуется следующим образом.

Крутящий момент от привода вращения

19 передается через муфту 18 и редуктор 17 валу 15 корпуса машины 14. При этом кор- . пус машины 14, смонтированный на основании 16, приводится во вращение в направлении "с" с частотой п2, которая определяется в соответствии с выражением

x = r+ R cos 2 л п2Т

I + U1

U1.

1816704 у=йз!п2 л поТ! +U1

Т

z где х, у, z — координаты траектории движения блока инструментов 1 с изделием 10 в пространстве;

R — радиус основной окружности осевых потоков блоков инструментов 1 с изделиями

10 в технологическом роторе;

r — радиус основной окружности технологического модуля; — частота вращения корпуса мо

Т вЂ” время, После обработки, изделия 10 по потоку

W выгружаются с модуля и передаются по технологической цепи на последующие операции.

Пример конкретного выполнения способа поточно-винтовой обработки изделий и устройства для его осуществления.

Обработка изделий выполняется на специальном роторе вертикального типа.

Выполняемая операция — прессование таблеток из фенопласта ЖЗ-010-62 черного

ГОСТ 5689 — 73 с температурной обработкой, Время полного кинематического цикла инструментов Тц = 1200 с. Рабочее движение инструментов составляет Н = 30 мм. Основное время изготовления таблеток Т, = 300 с, Основные геометро-кинематические параметры роторной машины, радиус основной окружности технологического рото- 35 ра — R = 504 мм; радиус основной окружности корпуса роторной машины — r =

1260 мм; количество позиций инструментов в каждом замкнутом потоке — U< = 60; коли-. чество потоков инструментов в каждом тех- 40 нологическом роторе — U> = 10; количество технологическйх роторов в модуле — U2 = 6; частота вращения корпуса машины — п2 = 0,5 об/с; осевой шаг блоков инструментов — t =

200 мм, радиус делительной окружности ве- 45 дущих звездочек цепного конвейера — го =

254.648 мм, величина последовательного смещения блоков инструментов — t> = 20 мм; величина поледовательного углового смещения технологических роторов — y= 6"; пере- 50 даточное число зубчатых передач 20 — i = 10; передаточное число зубчатых передач 21—

io = 8; частота вращения технологического ротора — n> = 0,05 об/с.

Здесь вращение от привода 19 переда- 55 ется через зубчатую муфту 18 и редуктор 17 валу 15 корпуса машины 14, При этом корпус машины l4, смонтированный на основании 16, приводится во вращение с частотой п2 = 0,5 об/с, Одновременно с этим, посредством зубчатых передач 20. приводятся во вращение технологические роторы 7, размещенные на валах 12 в подшипниках 13, с частотой п1 = 0,05 об/с, Кроме того, зубчатые передачи 21 приводят во вращение ведущие звездочки 3. В этом случае цепные конвейеры 2, смонтированные на ведущих 3 и ведомых 4 звездочках нижней 5 и верхней

6 планшайб, перемещаются в осевом направлении со скоростью v = 10 мм/с.

Предварительно таблетированные изделия 10 поступают в блоки инструментов 1 по входному потоку К Далее, в период прохождения блоков инструментов 1 зоны блока. технологического воздействия 11; реализуется технологическое воздействие инструментов блока 1 на изделия 10 и при этом выполняется термообработка. В технологическом роторе 7, блоки инструментов 1 с изделиями 10, в пространстве, располагаются по винтовой траектории 8 и образуют осевые потоки 9, размещенные по образующим цилиндра начальной окружности технологического ротора 7. При этом, результирующая движений а, в и с является сложным транспортным движением блока инструментов 1 с изделием 10. Траектория их движения в технологической зоне определяется в соответствии с выражением (1).

После изготовления, изделия 10 с помощью транспортного ротора (на чертеже не показан) по потоку W выгружаются с роторной машины и передаются по технологической цепи к позициям механической обработки.

Теоретическая производительность роторной машины определяется по формуле

П вЂ” 00 01 и2 Тч

Подставив численные значения, для конкретного примера роторной машины, теоретическая производительность составит

П = 3 шт./с.

Анализируя полученные результаты, отметим, что в предлагаемой роторной машине за счет объемного использования технологического пространства, теоретическая производительность повышается более, чем в 10 раз.

Формула изобретения

1. Способ обработки изделий на роторной машине, включающий рабочее поступательное . движение инструментов относительно изделия и совместное их

1816704 транспортное движение, включающее рав- машин с последовательным угловым по фаномерное вращение, отличающийся эе смещением относительно друг друга, при тем, что, с целью повышения производи- этом блоки инструментов в каждом роторе тельности за счет обьемного использования расположены по винтовой траектории, обтехнологического пространства, транспорт- 5. разуя в технологической зоне осевые потоноедвижениедополнительно включает пря- ки, равномерно размещенные в окружном молинейное перемещение, параллельное направлении по образующей цилиндра наоси вращения, выполняемое flo образую- чальнойокружноститехнологическотоpoTQщим цилиндра начальной окружности пото- . ра, посредством цепных конвейеров, ков инструментов и изделий,: .а 10 звездочки которых смонтированы на рото- . результирующая: транспортных перемеще- pe, указанное смещение роторов определянийсоставляеттранспортное винтовое дви-: ется из выражения жение, при атом инструменты. и изделие дополнительно равномерно поворачивают -.: - . а1 а вокруг оси, параллельной оси их вращения, 15 . г 2 л в функциональной- зависимости от их: прямолинейного перемещения, которая опре- где yI —. угол последовательного окружноделяется в соответствии с выражением ..:. го смещения технологических роторов относительно друг друга;

V . U>, .: 20 ai — угловой шаг осевых потоков бло ков инструментов s направлении вращения технологического ротора; где п — частота дополнительного поворота " - - . а — угловой шаг технологических роинструментови изделия; ..-:. . : торов в корпусе машины. при этом корпус ч — скорость прямолинейного переме- 25 машины установлен на основании с возможщения инструмейтов и изделия;, ;::;: ностью поворота, а звездочки цепных конU1 — количество позиций осевых пото- вейеров связаны с приводом поворота

КоВ инструментов и изделий по траектоРии корпуса. машины кинематической передаих вращенйя; .: - " : . чей, передаточное число которой выбирает1 — осевой шаг инструментов и изделии 30 ся в соответствии с зависимостью в направлении прямолинейного перемеще-

2лго

2. Роторная машина, содержащая уста- .. » =, Ф новленный в корпусе технологический ротор с блоками инструментов 35 где IK передаточное число кинематической смонтированными с возможностью OGBBQI o передачи перемещения, и. привод, о т л и ч а ю с я тем, что QHB снабжена дополнительными . дущих звездочек цепи дущих звездочек цепных конвейеров. технологическйми роторами, роторы размещены равномерно по окружностй в корпусе 40

1816704

1816704

Составитель А,Михайлов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М.Керецмэн

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1704 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5