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第一章 緒論
第一章 緒論
在現(xiàn)代社會中,隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,自動化生產(chǎn)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。在機械制造、電子等行業(yè)已經(jīng)設(shè)計和制造出大量類型各異的自動生產(chǎn)線。自動生產(chǎn)線的使用,對于提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的質(zhì)量、改善工人勞動條件、降低能源消耗、節(jié)約材料等方面都取得了顯著的成效。
潤滑油自動生產(chǎn)線是人們通過自動輸送及其他一些輔助裝置按工藝順序?qū)⒏鞣N機械加工裝置連成一體,并通過液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)將各個部分動作聯(lián)系起來,使其按照規(guī)定的程序自動地進行工作的機械裝置系統(tǒng)。
潤滑油自動生產(chǎn)線是在流水線的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它不僅要求線體上各種機械加工裝置能自動地完成預(yù)定的各道工序及工藝過程,使產(chǎn)品成為合格的制品,而且要求在裝卸工件、定位夾緊、工件在工序間的輸送、切屑的排除、甚至包裝等都能自動地進行。
潤滑油自動生產(chǎn)線之所以稱為一個系統(tǒng),因為它是建立在機械技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)、接口技術(shù)等基礎(chǔ)上的一門綜合技術(shù)。它是從系統(tǒng)工程觀點出發(fā),應(yīng)用這些綜合技術(shù),根據(jù)生產(chǎn)的不同需要,對它們進行有機的組織與綜合,從而實現(xiàn)整體設(shè)備的最佳化。因此,自動生產(chǎn)線雖源于流水生產(chǎn)線與流水生產(chǎn)線有相似之處,但其性能已經(jīng)遠遠超過流水生產(chǎn)線,并有許多明顯的不同。最主要的特點是自動生產(chǎn)線具有統(tǒng)一的自動控制系統(tǒng),有較高的自動化程度,還具有比流水線更為嚴格的生產(chǎn)節(jié)奏,工件必需以一定的生產(chǎn)節(jié)拍經(jīng)過各個工位完成預(yù)定的加工。
1.1 潤滑油自動生產(chǎn)線的組成及其組成部分功能
由于生產(chǎn)的產(chǎn)品不同,各種類型的自動生產(chǎn)線的大小不一,結(jié)構(gòu)有別,功能各異。主要把它分為五個部分:機械本體、檢測、信息處理、執(zhí)行機構(gòu)和接口部分。
潤滑油自動生產(chǎn)線具備最基本的四大功能:運轉(zhuǎn)功能、控制功能、檢測功能和驅(qū)動功能。運轉(zhuǎn)功能在自動生產(chǎn)線中依靠動力源來提供。而控制功能的實現(xiàn)在自動生產(chǎn)線中依主要由微型機、單板機、可編程控制器或其他一些電子裝置來承擔(dān)。在工作過程中,設(shè)在各部位的傳感器把信號檢測出來,控制裝置對其進行存貯、運算、變換等,然后用相應(yīng)的接口電路向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出命令完成必要的動作。檢測功能主要由位置傳感器,直線位移傳感器、角度位移傳感器等傳感器來實現(xiàn)的。傳感器收集著生產(chǎn)線上各種信息,如:位置、溫度、壓力、流量等傳送給信息處理部分完成控制作用。驅(qū)動功能主要由電動機、液壓缸、氣壓缸、電磁閥、機械手或機器人等執(zhí)行機構(gòu)來完成。
1.2 小包裝自動生產(chǎn)線的特點
包裝自動生產(chǎn)線采用輸送裝置的目的,不僅僅是起著中間的傳送作用,而是將所配備的全部包裝工藝設(shè)備有機地聯(lián)系起來而成為一個協(xié)調(diào)的工作整體,并同時完成包裝物品和包裝材料的輸入及包裝成品和次品的輸出。因此,輸送裝置的工作性能影響著全線的自動化程度、生產(chǎn)能力、包裝質(zhì)量、產(chǎn)品成本、操作條件和衛(wèi)生、安全等技術(shù)指標。設(shè)計時必須根據(jù)工藝要求和總體布局合理地加以設(shè)計和選用。
包裝線使用的輸送裝置按輸送力的來源大體可分為重力式,動力式兩大類。
重力式輸送裝置是依靠物件自身的重力或慣性力以克服滑槽或滑道等的接觸摩擦阻力而實現(xiàn)輸送的,常見裝置有滑槽,滾道和滑輪輸送道等。這種裝置結(jié)構(gòu)簡單,應(yīng)用較廣。但只能由上向下輸送,運動穩(wěn)動性差,對于一些嚴格要求自動線的工作節(jié)拍的場合,不宜直接采用。
動力式輸送裝置不僅具有向下的輸送能力,還有沿水平和向上的輸送能力,輸送速度可調(diào)節(jié)。
1.3 潤滑油包裝設(shè)計的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
當(dāng)今時代,是潤滑油產(chǎn)品極大豐富和需求穩(wěn)步上漲的時代,也是潤滑油市場競爭日益激烈的時代。 這種激烈競爭表現(xiàn)在品牌 、質(zhì)量、包裝、價格、服務(wù)等各個方面.尤其表現(xiàn)在增值空間較大的商品附加值的競爭上。包裝是增加商品附加值的極其重要 的手段,它賦予產(chǎn)品特定的性格和視覺效果,傳達了經(jīng)營者持有的經(jīng)營理念。隨著時代的發(fā)展,人們審美意識的提高.潤滑泊包裝功能已由單純的保護功能、便利功能,上升到銷售功能。同時隨著汽車成為大眾消費品,車輛檔次的提高,使得潤滑油產(chǎn)品在國內(nèi)市場的定位發(fā)生變比,主要表現(xiàn)在車用潤滑油產(chǎn)品由工業(yè)品向消費品的過渡,產(chǎn)品需求由中低檔向中高檔發(fā)展的態(tài)勢。上述變化賦予了潤滑油包裝尤其是小包裝全新的設(shè)計涵義,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)設(shè)計風(fēng)格充滿時代感,與流行時尚緊密結(jié)合具體表現(xiàn)在包裝的色彩、格調(diào)等方面的態(tài)勢;
(2)保護功能與實用功能的完美結(jié)合,體現(xiàn)了人性化的設(shè)計理念;
(3)差異化的設(shè)計策略,強調(diào)了產(chǎn)品的個性;
(4)包裝發(fā)展的多樣化、環(huán)?;奶攸c,反映了現(xiàn)代消費及環(huán)保新觀念;
1.4 潤滑油自動生產(chǎn)線的優(yōu)點和發(fā)展方向
潤滑油自動生產(chǎn)線的優(yōu)點主要是提高勞動生產(chǎn)率、縮小生產(chǎn)面積、縮短生產(chǎn)循環(huán)的周期及減輕工人的勞動。自動線的出現(xiàn)及發(fā)展,基本上是沿著兩個方面進行的。
一、流水生產(chǎn)法的進一步發(fā)展。逐漸淘汰了非流水生產(chǎn),流水生產(chǎn)無論在勞動生產(chǎn)率還是在節(jié)省廠房空間上都比非流水生產(chǎn)要優(yōu)越得多。
二、順序作業(yè)多工位自動機床的進一步發(fā)展,促使自動生產(chǎn)線的誕生和發(fā)展。自動生產(chǎn)線的采用,為自動地實現(xiàn)各種各樣的、復(fù)雜的工藝過程開辟了廣闊的前景。
我國的潤滑油自動化生產(chǎn)和先進國家相比還存有一定的差距,因此迅速增加潤滑油自動生產(chǎn)線的數(shù)量和提高潤滑油自動生產(chǎn)線的精度等級將成為我們今后奮斗的目標。
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第二章 潤滑油小包裝生產(chǎn)線輸送系統(tǒng)總體設(shè)計方案
第二章 潤滑油小包裝生產(chǎn)線輸送系統(tǒng)總體設(shè)計方案
2.1輸送機方案的提出
根據(jù)本設(shè)計所給的任務(wù)書可知應(yīng)用到齒輪傳動輸送、鏈傳動輸送或帶傳動輸送??紤]到鏈傳動輸送與齒輪傳動輸送比較具有下列優(yōu)點:
(1)鏈傳動的制造與安裝精度要求低
這是因為鏈傳動是一種具有中間撓性的非共軛嚙合傳動,鏈輪的齒形可以有較大的靈活性。鏈輪的加工與安裝精度、鏈傳動的中心距精度都較齒輪傳動要求為低。對于已有的鏈傳動,欲改變其技術(shù)參數(shù)(如傳動比、中心距等)也比較容易實現(xiàn)。在安裝與維修方面簡單方便。
(2)鏈輪齒受力較小,強度較高,磨損也較近
通常鏈輪有較多的齒同時與鏈條嚙合,接觸位置接近齒根并且齒槽圓弧半徑大,齒根應(yīng)力集中小;而直齒圓柱齒輪傳動一般只有1~2對齒輪接觸。因此,鏈輪的承載能力相對增大,齒面磨損也比齒輪輕。
(3)鏈傳動有較好的緩沖、吸振性能
由于鏈條是撓性件并具有一定的彈性,再加上鏈條的每個鉸鏈內(nèi)部均能儲存潤滑油,因此它與只有1~2對剛性很大的齒輪傳動相比,具有較好的緩沖和吸振能力。
(4) 鏈傳動中心距的適應(yīng)范圍大,特別是在中心距較大或在多軸傳動場合,鏈傳動易于布置、安裝、調(diào)整,而且簡單、輕巧、經(jīng)濟。
(5)在鏈上配置適當(dāng)附件后,易于實現(xiàn)輸送動能,而齒輪傳動則必須還有附加機構(gòu)才能實現(xiàn)。
故此,本次設(shè)計應(yīng)優(yōu)先先用鏈傳動(輸送鏈)或帶傳動(輸送帶),考慮到鏈傳動與帶傳動相比有比較具有以下特點:
(1) 鏈傳動沒有彈性滑動和打滑,因此與帶傳動相比,鍵傳動能保持準確的平均傳動比和較高的機械效率,對要求轉(zhuǎn)速恒定的兩軸傳動和多軸傳動,采用鏈傳動更為適宜。
(2)鏈條對軸的作用力較小
鏈傳動的預(yù)緊力比帶傳動小得多,因此減輕了施加在軸和軸承上的壓力,減少了軸承的磨擦損失。在低速時,鍵傳動的這一特點更為突出。
(3)鏈傳動的尺寸較緊湊
在傳遞相同功率的情況下,鏈條比常用的膠帶要窄些,鏈輪直徑也比帶輪小些,所以鏈傳動的結(jié)構(gòu)尺寸要比帶傳動緊湊。
(4)鏈條裝拆比較方便
鏈條可以在連接鏈節(jié)處拆開,容易安裝和拆卸,而膠帶一般均是制成無端的,它要越過皮帶輪緣才能套進去,安裝比較困難。特別當(dāng)帶輪位于軸承之間時更是如此。
(5)鏈傳動在較大傳動比和較小中心距下工作
鏈傳動允許鏈條在鏈輪上的包角可小一些,因此鏈傳動比范圍比帶傳動大一些,也更能在較小的中心距下工作。
(6)鏈傳動對環(huán)境的適應(yīng)能力強
鏈條有金屬制成,能在更惡劣的環(huán)境下工作,諸如在高溫、油污、粉塵和泥沙等場合,鏈傳動更為使用。
(7)鏈條的磨損伸長比較緩慢,張緊調(diào)節(jié)量較小。
鏈條工作期間的磨損伸長比膠帶拉伸變形伸長緩慢,并且伸長量可以設(shè)法控制在一個節(jié)距范圍內(nèi),因此不必像膠帶傳動那樣要求頻繁地調(diào)整中心距。在設(shè)計張緊裝置時,鏈傳動要求的調(diào)節(jié)量也較小。
(8)鏈傳動在可燃氣氛下工作安全可靠
當(dāng)在可燃氣氛下工作時,鏈傳動不像帶傳動那樣有膠帶打滑發(fā)熱和帶與輪間摩擦發(fā)電的現(xiàn)象,所以不會有引起燃燒的危險。
(9)鏈條承載能力與鏈條本身重量的比值較小。
(10)鏈條的耐磨性好。
(11)在運轉(zhuǎn)過程中,鏈條與導(dǎo)軌間的摩擦阻力小。
(12)在輸送鏈上,可以根據(jù)物料輸送的要求配置各種附件,能最大限度地擴展其運輸功能。
(13)可以根據(jù)輸送物料與環(huán)境的情況,對組成鏈條的零件選擇不同的材料(包括金屬與非金屬)來創(chuàng)造以便有效地延長鏈條的壽命,使之對工作環(huán)境有很強的適應(yīng)性。
(14) 鏈條容易接長與截短,使用方便。
(15) 速度適應(yīng)性強,能在很低的速度下工作。
(16) 輸送精度高,易于實現(xiàn)同步輸送,還可實現(xiàn)柔性傳送。
由上述比較可知,本次設(shè)計鏈傳動輸送優(yōu)于帶傳動輸送,此外,從工藝上考慮,帶傳動為摩擦傳動,靠帶與帶輪間的摩擦傳遞運動和動力,在注油的過程中,不可避免地會有潤滑油泄漏,泄漏的潤滑油會滴在輸送帶上,然后滲透到輸送帶的另一面,使帶輪與帶之間的摩擦狀況改變(實際上使摩擦系數(shù)大大減?。@將造成輸送帶的工作不穩(wěn)定,更容易打滑;而采用鏈傳動輸送則泄漏下來的潤滑油可以起潤滑作用,改善鏈的工作狀況,并且沒有帶傳動的打滑現(xiàn)象。另一面,從防腐的角度考慮,潤滑油對橡膠產(chǎn)品有融解作用(根據(jù)相似相溶原理,有機物易溶于有機物)和腐化作用,更容易使橡膠產(chǎn)品在空氣中氧化而老化;相反,鏈條一般為金屬制造而成,泄漏下來的潤滑油除了起潤滑作用外,還可以粘附于鏈條的表面上起抗氧化的作用(把金屬和空氣的氧氣格開)。
綜合所述,本次設(shè)計的輸送裝置在有工藝要求的灌裝段采用鏈傳動輸送。
2.2三樓輸送系統(tǒng)設(shè)計方案的確定
由上述分析可知,三樓的輸送裝置采用輸送鏈裝置,其中心距根據(jù)本次設(shè)計要求及現(xiàn)場調(diào)研情況初步確定為2.5m,在三樓上主要由工人把空罐放置在輸送鏈上,考慮到空油罐(塑料罐或鐵罐)較輕(塑料罐每個不超過0.5Kg,鐵罐每個不超過2Kg),且鐵罐有被塑料罐逐步取代的趨勢,且采用滑梯比較經(jīng)濟耐用。故此三樓到二樓的輸送采用滑梯完成??紤]到生產(chǎn)工藝的需要,在滑梯口處設(shè)置有一個擋板,可以根據(jù)實際生產(chǎn)的需要確定采用某一條生產(chǎn)線進行生產(chǎn)、雙線同時生產(chǎn)或者不生產(chǎn)(這主要由擋板控制,擋板可以手動控制,也可以用PLC自動控制,詳見后面控制部分)。
驅(qū)動裝置的確定:考慮到工業(yè)上普通采用交流電機,故三樓的輸送鏈采用三相交流異步電機驅(qū)動,電機經(jīng)減速器將運動和動力傳遞給輸送鏈,把油罐送往滑梯口,油罐經(jīng)滑梯從三樓滑到二樓時,油罐本身的重力勢能可以轉(zhuǎn)化成動能從而獲得速度,而不需另外提供附加的動力。為了不使油罐的速度太快,造成對二樓輸送裝置的沖擊,使二樓的輸送裝置工作不穩(wěn)定,應(yīng)減小油罐的下滑速度。根據(jù)物理學(xué)知識可知,滑梯與水平面(地板)的夾角應(yīng)小些,考慮到廠房空間的大小及操作空間的要求等因素,滑梯與水平面的夾角不可能太小,因此油罐在二樓的滑梯出口處的速度會偏大些,依然會對二樓的輸送裝置造成沖擊,為了減小油罐的速度,降低對與其對接的輸送系統(tǒng)的沖擊,確定在滑梯的出口段增設(shè)一些柔性元件起增加阻尼和緩沖的作用,以使油罐的速度適中,滿足實際生產(chǎn)和設(shè)計的要求。同時,考慮到實際生產(chǎn)工藝的需要可能采用不同容量的油罐,故在滑梯上設(shè)有可調(diào)節(jié)機構(gòu)(采用調(diào)節(jié)螺栓進行調(diào)),可以根據(jù)不同的油罐(3.5L,4L或6L等)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),以滿足工藝要求。
2.3二樓輸送系統(tǒng)設(shè)計方案的提出
根據(jù)前面分析可知,采用輸送鏈優(yōu)于輸送帶,同時從滿足工藝要求考慮,在自動灌裝段采用輸送鏈輸送,當(dāng)油罐注滿以后,經(jīng)旋蓋、封口和噴碼以后送往包裝機包裝,考慮到包裝箱為紙箱,為了不使包裝箱粘油,并考慮帶傳動輸送具有如下優(yōu)點:
(1) 能起緩沖和吸振作用,可使傳動平穩(wěn),噪聲小。
(2) 過載時,帶在輪面上打滑,可以防止損壞其他零件,起安全保護作用。
(3) 適用于兩軸中心距較大的場合。
(4) 結(jié)構(gòu)簡單,容易制造,維護方便,成本低廉。
故此在送往包裝機的那一段輸送帶輸送,此外,從工藝考慮,采用輸送帶可以吸
附掉粘附于油罐外邊的小量的潤滑油,有利于后面的包裝工藝,這雖然對帶傳動有稍微的影響,但油罐在前面的鏈輸送過程中已經(jīng)只有微量的潤滑有殘留在外面,故其影響因素較小,可以忽略不計,故而確定該段采用輸送帶,這樣既可以滿足設(shè)計要求,又能滿足實際生產(chǎn)的需要。
在輸送的過程中,為了不使油罐掉到地板上,在輸送鏈和輸送帶的兩邊均設(shè)置護欄,這樣也可以保證油罐的準確地位??紤]到因生產(chǎn)工藝的需要可能使用不同容量的油罐(4L、3.5L、6L),故此在護欄設(shè)有調(diào)節(jié)機構(gòu),可以根據(jù)實際生產(chǎn)的需要調(diào)整護欄的寬度,以滿足實際的生產(chǎn)需要。
驅(qū)動裝置的確定:由于工業(yè)上普通采用三相交流電源,故輸送鏈和輸送帶的動力確定選用三相交流異步電動機,再經(jīng)減速器將運動和動力傳給輸送鏈或輸送帶,考慮到電機已經(jīng)標準化,故根據(jù)本次畢業(yè)設(shè)計的需要并參考現(xiàn)場調(diào)研的情況,按照電機的相關(guān)標準進行選型,其具體的計算詳見后面電機的選擇設(shè)計計算部分。減速器的傳動比根據(jù)輸送帶的速度(由工藝決定)及電動機的輸出軸的轉(zhuǎn)速確定,考慮到部分減速器已有相應(yīng)的廠家系列,從經(jīng)濟性及滿足設(shè)計要求考慮,根據(jù)廠家的系列型號進行選擇(主要根據(jù)傳動比和傳遞的功率進行選取型號),而不再進行相應(yīng)的設(shè)計計算。
在注油和旋蓋等工藝過程,需要對油罐進行定位,這就要求必須有相應(yīng)的機械定位裝置,所以在相應(yīng)對位置均設(shè)有擋板(由PLC通過活塞缸進行控制)或其他定位裝置,以滿足工藝需要。
包裝機根據(jù)油罐的數(shù)據(jù)及外型尺寸確定箱體尺寸,再根據(jù)箱體尺寸確定包裝機的主要參數(shù)。由于廠家已有相應(yīng)的廠家標準,故根據(jù)主要技術(shù)參數(shù)進行選擇,然后外購,而不再進行獨立的設(shè)計計算,這樣也有利于降低成本,提高經(jīng)濟性,但考慮到實際生產(chǎn)的油罐的容量會有所改變,故所選的包裝機的工作范圍應(yīng)有一定的調(diào)整量,以滿足不同的工藝要求。
包裝完成后的箱子重量較大,而在包裝的過程中箱子會受到較大的力的作用,如采用輸送鏈或輸送帶,則變形將較大,故此考慮采用其他輸送成件物品的運輸機,與前兩者相比,除了具有結(jié)構(gòu)簡單,運轉(zhuǎn)可靠,維護方便,經(jīng)濟節(jié)能等,最突出的就是它與生產(chǎn)工藝過程能較好地銜接和配套,并有功能地多樣性,具體表現(xiàn)在一下幾方面:
(1)布置靈活,容易分段和連接,可以根據(jù)需要,由直線、圓弧、水平、傾斜、分支、合流等區(qū)域及輔助裝置,組成開式、閉式、平面、立體等多種形式地輸送路線。
(2)功能多樣,可以按無動力式、動力式、積極式等多種輸送或積存物品,可以在輸送過程中升降、移動、翻轉(zhuǎn)物品,可以結(jié)合輔助裝置,按直角、平行、上下等方式實現(xiàn)物品在子輸送機之間或其他輸送機之間地運轉(zhuǎn)。
(3)便于工藝設(shè)備銜接配套,銜接方式簡單緊湊,有時可以直接作為工藝設(shè)備地物料輸入和輸出段。子輸送機間的空隙部位便于布置多種裝置和設(shè)備。
(4)物品輸送平穩(wěn),便于對輸送過程中的物品進行加工、裝配、實驗、分揀、包裝、儲存等多種工藝性操作,便于對輸送過程實現(xiàn)自動控制。
(5)兩臺棍子輸送機的連接尺寸小,可以轉(zhuǎn)運較小尺寸的物品。
(6)雙排或數(shù)排棍子輸送機可以再排組成大寬度的子輸送機,以運送大型成件物品。
(7)允許輸送高溫物品。
(8)棍子輸送機標準化、系列化、通用化程度高,易于拼裝組成不同的生產(chǎn)線,同時不需要特殊上建基礎(chǔ)。
根據(jù)上述特點,考慮工藝要求等因素,故包裝機出口段采用棍子輸送機進行輸送。
其動力裝置采用工業(yè)上普通使用的三相交流異步電動機,變速裝置根據(jù)輸送速度和電動機轉(zhuǎn)速確定好傳動化,按電動機的輸出功率參考廠家的相關(guān)系列型號進行選擇。
2.4二樓布局方案的初步確定
根據(jù)已知條件于工藝流程,并參考高潤公司的新加坡自動生產(chǎn)線和意大利自動生產(chǎn)線以及有關(guān)生產(chǎn)線的資料,初步?jīng)Q定生產(chǎn)線采用并聯(lián)與串聯(lián)組成的自動線布局形式。再擬定方案時考慮了多種布局,以下是我認為較好的兩種布局:
布局(1)自動線的布置緊湊,在第一段上由于灌裝機與旋蓋機的工作效率較低,則分開兩條自動線來延長節(jié)拍時間,且在第二段上噴碼機、熱封機和包裝機等的工作效率較高,從整條自動線上看,只需要兩臺灌裝機和兩臺旋蓋機,其它設(shè)備都只需一臺。但是此布局要保證在交匯處不出現(xiàn)兩條自動線輸送來的油罐發(fā)生碰撞并堵塞,在入包裝機前又要四油罐成兩排同時進入。
布局(2)消除了在交匯處發(fā)生碰撞的現(xiàn)象,且能用自動線來實現(xiàn)入包裝機是四油罐成兩排同時進入,但是由于它在包裝機的前段都是兩條自動線同時輸送油罐,其輸送機的數(shù)量或長度就會增加,熱封機和噴碼機無論是安裝在交匯處的前段還是后段的自動線上兩段需要兩臺,這樣生產(chǎn)效率較高的熱封機和噴碼機由于前面輸送來的油罐少而減低生產(chǎn)率,造成一定程度上的浪費。
布局(1)
布局(2)
綜合考慮兩種布局的優(yōu)缺點,最終選擇了布局(1)作為本次設(shè)計的布局方案。
2.5一樓輸送機系統(tǒng)設(shè)計方案的論證
由于包裝好后箱子比較重,若采用滑梯,則滑梯的強度和剛度需進行設(shè)計計算。同時受廠房空間的影響,滑梯與水平面的夾角不可能很小,而包裝箱體與滑梯的摩擦系數(shù)較小。根據(jù)物理學(xué)知識,可知,箱子的下滑速度很大(均加速下滑),會對下面的輸送系統(tǒng)造成較大的沖擊,影響一樓的輸送系統(tǒng),故不采用滑梯結(jié)構(gòu)。若采用輸送鏈,由于鏈板為加工的金屬板,其包裝箱的摩擦系數(shù)也較小,需設(shè)置附件才能不使箱體的下滑速度比鏈速快,但這樣不利于一樓輸送系統(tǒng)的銜接,故暫不采用??紤]到帶傳動比較平穩(wěn)可靠,具有緩沖吸振下滑,而且箱子隨帶下滑,其速度與輸送帶相同,故此采用帶輸送。
從二樓輸送帶下來的包裝箱對一樓的輸送裝置造成較大的沖擊,考慮到輥子輸送機的剛度較大且具有前述諸多優(yōu)點,故在自動碼跺機采用棍子輸送機,其具體結(jié)構(gòu)詳見設(shè)計計算部分。
驅(qū)動裝置采用工業(yè)上普通運用的三相交流電動機,其選擇參考相應(yīng)標準;減速器根據(jù)傳動比和電動功率按照廠家相應(yīng)系列進行選擇型號,具體詳見后面設(shè)計計算部分。
2.6二樓輸送裝置的選擇
生產(chǎn)線主體設(shè)備布置在二樓,由前面的分析知道采用(1)布置較合理,只使用一條具有側(cè)彎性能的平頂板鏈,則只需一臺輸送機即可在同一平面內(nèi)實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎輸送要求。當(dāng)只使用一臺灌裝機的生產(chǎn)時,油罐只走直線生產(chǎn)穩(wěn)定性更高。
第三章 三樓輸送裝置的選擇與設(shè)計計算
第三章 三樓輸送裝置的選擇與設(shè)計計算
根據(jù)實際生產(chǎn)需要,選用了鏈式輸送的鉸卷式平頂輸送鏈,它廣泛用于灌裝生產(chǎn)線,以及輸送罐、盒、瓶、玻璃器皿等,平頂式輸送機雖也是以承托的方式輸送物料的,但使用的鏈條都是本身具有平面頂板的輸送鏈條,它們可以是鉸卷式平頂鏈,也可以是其他結(jié)構(gòu)的鏈條上配上一平面頂板的輸送鏈,因結(jié)構(gòu)有特殊性,所以自成一類鉸卷式平頂鏈由帶鉸卷的鏈板和銷軸兩個基本零件組成,這種鉸鏈結(jié)構(gòu)能形成連續(xù)的平頂面,它可避免灌裝容器的絆磕碰翻,這種鏈條易于保持清潔。
輸送用平頂鏈有直行平頂鏈與側(cè)彎平頂鏈兩種結(jié)構(gòu),根據(jù)輸送方式選用直行平頂鏈,它的結(jié)構(gòu)十分簡單,僅一塊兩側(cè)帶鉸圈的鏈板與一根銷軸,兩側(cè)鉸圈的一側(cè)與銷軸固定聯(lián)結(jié),稱為固定鉸圈。另一側(cè)處在里檔的鉸圈與銷軸活動聯(lián)結(jié),稱為活動鉸圈,稱為活動鉸鏈圈,活動鉸圈與銷軸構(gòu)成了平頂鏈的鉸鏈。因為平頂鏈使用時經(jīng)常要與液態(tài)物質(zhì)(油)接觸,所以鏈板材料用不銹鋼制造。平頂鏈要符合規(guī)定的相鄰鏈節(jié)的鉸圈與鏈板間的間隙,以保證當(dāng)鏈條安裝在輸送機上運轉(zhuǎn)時,即使通過有反彎的區(qū)段,相鄰鏈板也不發(fā)生干涉。
3.1三樓輸送鏈的設(shè)計計算
3.1.1估算輸送鏈的速度
由任務(wù)書可知,三樓輸送鏈的輸送量應(yīng)為每分鐘大于48個油罐,設(shè)每個罐之間的間隔為0,即多個罐緊挨著,此時帶的負載量最大,所計算出的電機功率最大。根據(jù)油罐的尺寸:長X寬X高=220X110X280mm ,再考慮到工藝的需要,則應(yīng)有
所以
考慮到人工放置油罐會有一定的誤差,且以后工藝改進擴大生產(chǎn)的需要,則最大輸量為
初步確定為0.4m/s.
3.1.2油罐重量的估算
根據(jù)現(xiàn)場的調(diào)查及油罐的尺寸,當(dāng)為塑料罐時,初步確定油罐的重量為0.5kg/個;考慮到工藝的需要會用鐵罐裝,故當(dāng)油罐為鐵罐時,初步確定油罐的質(zhì)量為1kg/個(實際上偏大)。
3.1.3鏈條中心距的確定
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研的情況結(jié)合本設(shè)計的要求確定,兩鏈輪間中心距為2.5mm。
3.1.4輸送鏈型號的確定
由于輸送的工件數(shù)量及速度均不高,系一個輕型輸送規(guī)模,故可選用GB/T4140-1993規(guī)定的輸送用平頂鏈。根據(jù)輸送的工件與灌裝車間的環(huán)境,參考表9-10與表9-11,鏈板采用不銹鋼(二級耐蝕鋼,材料為耐蝕鋼),襯墊選用超高聚乙烯。
1、 根據(jù)油罐的尺寸,初步確定鏈條的型號為C18S,(鏈板寬度為115.30mm,廠家根據(jù)地理位置考慮到運輸成本確定為安徽省黃山鏈傳動有限公司),共需兩條。
2、 鏈條的節(jié)數(shù) 初步選擇鏈輪齒數(shù)為17,則
3.1.5計算鏈條工作時的張力
根據(jù)《輸送鏈與特種鏈工程應(yīng)用手冊》式9-4,得
式中M----被輸送物體的重量(kg/m),由任務(wù)書及假設(shè)可知:
m=3.48kg/m(由制造廠提供的數(shù)據(jù)),鏈條的質(zhì)量;
L――在曲線輸送機上鏈條的長度(m),由假設(shè)知L=2.5m;
――頂板與襯墊間的摩擦系數(shù),由表9-14根據(jù)鏈板與襯墊材料查得=0.25;
――為了儲存物料在鏈條上滑動的距離(m),考慮到生產(chǎn)中人工放置會有所儲存,故按最大量?。?.5m;
――移動的物品與頂板間的摩擦系數(shù),由表9-15根據(jù)被輸送的材料及頂板材料查得=0.35。
將以上各數(shù)值代入9-4,得:
=0.112KN
3.1.6判斷所選鏈條強度是否安全
由表9-12(《輸送鏈與特種鏈工程應(yīng)用手冊》)查得速度系數(shù)為Kv=1.2,由GB/T4140—1993查得極限拉伸載荷Q為6.256N,計算安全系數(shù)S
S=>7
故所選鏈條強度足夠,能滿足使用要求。
3.1.7計算所需的功率(單條輸送鏈的功率)
由《鏈傳動設(shè)計與應(yīng)用手冊》式5-10得
P=1.1FV
=1.1X0.112X0.4
=0.047KW
第四章 二樓輸送裝置的選擇與設(shè)計計算
第四章 二樓輸送裝置的選擇與設(shè)計計算
4.1條件
1#輸送線的灌裝機的速度為36灌/分鐘,鏈輪的中心距為10m,工件尺寸為:220mm110mm280mm,裝配用工裝板寬度約115.3(型號為C18S)mm。
罐/分鐘
V=10.12m/min ,取V=18m/min≈0.3m/s。
每個工件的質(zhì)量,1kg(空罐)
灌滿油后,
4.2通過計算和選擇要確定的內(nèi)容
4.2.1鏈條的型式與規(guī)格尺寸
由于生產(chǎn)的需要選用了頂板輸送鏈,由于輸送的工件數(shù)量及速度均不高,系一般輕型輸送規(guī)模,故可選用GB/T4140-1993規(guī)定的輸送用平頂鏈。
根據(jù)輸送的工件與裝配車間的環(huán)境,參考表9-10與表9-11,鏈板采用不銹鋼,襯墊選用碳鋼。
工件的寬度為110mm,由于護欄的作用,鏈板寬度最大為115.3mm,按表5-1,取鏈條的型號為C18S,平頂鏈主要尺寸,測量力與極限拉伸載荷如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
鏈號
節(jié)距
鉸卷
外徑
銷軸
直徑
活動鉸卷孔徑
鏈板
厚度
活動鉸卷寬度
固定鉸卷外寬
固定鉸卷內(nèi)寬
P
最大
最小
最大
最小
最大
C18S
38.10
13.13
6.38
6.40
3.35
20.00
20.10
42.05
10
11
12
13
14
15
16
17
18
鏈板凹槽總寬
銷軸
長度
鏈板
寬度
鏈板
寬度
鏈板
長度
鉸卷軸心線與鏈板外緣暗距
鉸鏈
間隙
測量
載荷
抗拉載荷(最小)
碳鋼
200|10000
一級耐蝕鋼
160|8000
二級耐蝕鋼
120|6250
最小
最大
最大
公稱尺寸
最小
42.10
42.60
115.3
101.60
37.28
0.41
0.41
5.90
(1)鏈節(jié)的數(shù)量
按表5-2得出,節(jié)距P=38.1,初選鏈輪齒數(shù)為17,
節(jié)
(2)計算鏈條工作時的張力,按照式(9-4)
――最大鏈條張力(KN);
m――鏈條的質(zhì)量,kg/m ;m=3.14kg/m 《鏈傳動設(shè)計與應(yīng)用手冊》;
M――被輸送物體的重量,kg/m;;
――頂板與襯墊間的摩擦系數(shù),查表9-14,得=0.2;
――為了儲存物料在鏈條上滑動的距離;=0;
L――在曲線輸送機上鏈條的長度;L=10m;
(3)判斷所選鏈條強度是否安全
由表9-12查得速度系數(shù)為,由GB/T4140-1993(表5-1),查得極限拉伸載荷Q為10KN,計算安全系數(shù)S。
強度足夠,所選的鏈條能滿足使用要求。
(4)功率 安全系數(shù)為1.1
輸送鏈鏈輪齒數(shù)(GB/T4140-1993)
4.2.2 2#線輸送鏈的設(shè)計計算
1.估算輸送鏈的速度
由任務(wù)書可知,2#線輸送用于頂鏈的輸送量應(yīng)為每分鐘大于46個油罐,根據(jù)油罐的尺寸:長×寬×高=220×110×280mm,并考慮到工藝的需要,則應(yīng)有V2#max
V2#
此時罐與罐之間的間隔為0,考慮到實際生產(chǎn)中罐裝機為間斷工作,輸送鏈每隔一段時間將油罐運走,其平均時間根據(jù)罐裝機的生產(chǎn)能力確定如下:
T’= =13.3 秒
考慮到誤差的因素和留有一定的安全裕量,則可確定T=12秒,此時輸送鏈的速度為實際生產(chǎn)情況求出最低鏈速,則有0.22×8/12=0.148≈0.15m/s
即按實際生產(chǎn)能力與按理論的計算小,鏈速相接近??紤]到今后隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提高生產(chǎn)能力的因素,再讓油灌盡快送往包裝機,故取V2#=0.3m/s=18m/min。
2.油罐重量的估算
根據(jù)前面計算三樓鏈送鏈時所述,空罐的重量按1Kg計算。潤滑油的密度按密度為1000Kg/m3計算,則注滿油后的油罐總重量應(yīng)為7Kg(按6L計算)。
3.鏈條中心距的確定
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研的情況估算本次設(shè)計的要求確定兩鏈輪中心距為8m(考慮到留有一定的距離安裝某蓋機)
4.由于輸送的工件數(shù)量及速度均不高,系一般的輕型輸送規(guī)模,故可選用GB/T4140-1993規(guī)定的輸送平頂鏈。根據(jù)輸送的工件與灌裝車內(nèi)的環(huán)境,參考表9-10與表9—11,鏈板采用不銹鋼(二級耐蝕鋼,材料為耐蝕鋼),襯墊選用超高聚乙烯。
5.根據(jù)油罐的尺寸,初步確定鏈條的型號為C18S(鏈板寬度為115.30mm,廠家根據(jù)地球位置考慮到運輸成本確定為安徽省黃山鏈傳動有限公司)
6.鏈條的節(jié)數(shù),初步選擇鏈輪齒數(shù)為17
則:=(8×1000/38.1)×2+17=437節(jié)
7.計算鏈條工作時的張力
根據(jù)《輸送鏈與特種鏈工程應(yīng)用手冊》式9-4得
Fmax=9.8×10-3×[(M+2.1m)Lf1+ML’f2]
=9.8×10-3×[(24.89+2.1×3.48) ×8×0.25+24.89×0×0.35]
=0.631 KN
8.判斷所選鏈條強度是否安全
由表9-12(<<鏈傳動與特種鏈工程應(yīng)用手冊>>)查得速度系數(shù)Kv=1.2,由GB/T4141-1993查得極限拉伸載荷Q為6.25KN,計算安全系數(shù)S.
S=Q/(Fmax×Kv)
=6.25/(0.631×1.2)
=8.25>7
故所選鏈條強度足夠,能滿足使用要求.
9.計算所需的功率
由<<鏈傳動設(shè)計與應(yīng)用手冊>>式5-10得
P=1.1FV KW
=1.1×0.631×0.3
=0.21 KW
4.3 2 #線彎曲段側(cè)彎平頂鏈的設(shè)計計算
由前面的方案知道,2#線轉(zhuǎn)彎段選用輸送鏈進行輸送,由《鏈傳動設(shè)計與應(yīng)用手冊》表1-2可知,本次設(shè)計采用平頂輸送鏈較為合適。由于傳輸?shù)倪^程中有彎曲,故此應(yīng)選用側(cè)彎平頂鏈。
4.3.1平頂鏈的發(fā)展
側(cè)彎平頂鏈是在直行平頂鏈的基礎(chǔ)上派生出來的。側(cè)彎量用側(cè)彎半徑來表示。為了使鏈條實現(xiàn)側(cè)向彎曲,側(cè)彎平定鏈與直行平頂鏈相比在結(jié)構(gòu)上有多處變動。這些變動為:
(1)增加鉸鏈間隙 鉸鏈間隙與鏈條的側(cè)彎能力成正比。鉸鏈間隙增大后會增加單個鏈板的鉸圈孔中距與鏈條節(jié)距間的間距。如改變銷軸幾何形狀,將銷軸到成鼓狀,可以達到既減少鉸圈孔心距與鏈條節(jié)距的差距,又不降低側(cè)彎能力的效果。
(2)頂板改成斜側(cè)邊 兩側(cè)邊平行的頂板,當(dāng)鏈條側(cè)彎時,相鄰鏈節(jié)的頂板外側(cè)會發(fā)生干涉。如將頂板的一個側(cè)邊削成對稱的斜邊,即可消除這種干涉,使鏈條能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)彎動作。側(cè)邊的斜度與鉸鏈的間隙量應(yīng)相互匹配,則體積可以按要求的側(cè)彎半徑計算出來。
(3)增加防移板 側(cè)彎頂鏈在彎道上運行時,鏈板會受到一個徑向力。在此力的作用下,鏈條在導(dǎo)軌上產(chǎn)生側(cè)向移動,故需在頂板下面裝上防移板。對鋼制平頂鏈來說,防移板是焊接在鏈板上的。對塑料側(cè)彎平頂鏈,防移板與鏈板是一體鑄造出來的。對雙彎加肋強側(cè)彎平頂鏈來說,加強就可做成到阻止鏈條治導(dǎo)軌作側(cè)向移動的作用,所以不需要再另裝防移板。
4.3.2側(cè)彎平頂鏈的特點與應(yīng)用
側(cè)彎平頂鏈因為具有側(cè)彎能力,所以采用側(cè)彎平頂鏈的輸送機可以在平面內(nèi)連續(xù)、平穩(wěn)地轉(zhuǎn)彎,如一條灌裝線要求鏈條的運行軌跡不顯直線,則采用側(cè)彎平頂鏈可以大大節(jié)省灌裝線的設(shè)備費用。側(cè)彎平頂鏈與直行平頂鏈相比具有如下優(yōu)點:
(1) 省去輸送機換向時的轉(zhuǎn)盤和定板。
(2) 輸送過程中被輸送物品出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)與跳躍的現(xiàn)象較少,噪聲也較低。
(3) 在拐彎處消除了被輸送物品的滑動。
(4) 減少諸如電動機,減速器、鏈輪等的數(shù)量。
4.3.3計算部分
彎曲段輸送鏈速度根據(jù)前面平頂輸送鏈初步確定為0.3m/s,既與前面鏈速相同,考慮到雙線同時生產(chǎn)時為了避免油罐在匯交點處相碰撞,故該側(cè)彎平頂鏈的速度可調(diào)節(jié)( 是通過變頻器來控制電動機的轉(zhuǎn)速 ),并確定其大鏈速為最低工作鏈條的2倍,即Vmax=0.6m/s。
1.為了在匯交點處有一定的緩沖空間并考慮到側(cè)彎平頂鏈的轉(zhuǎn)彎半徑,確定兩鏈輪的中心距為6m,轉(zhuǎn)彎半徑參考國內(nèi)及國外確定為609.6mm。
2.鏈條的型號為CC18SB(鏈板寬度為114.3mm),廠家同前述。
3.鏈條的節(jié)數(shù),初步選擇鏈輪齒數(shù)為17,則
=()×2+17
=()×2+17
=259.7≈260(節(jié))
4.計算鏈條工作時的張力
根據(jù)<<輸送鏈與特種鏈工程應(yīng)用手冊>>有
TA=9.8×10-3mL1f1α
=9.8×10-3×3.48×()×0.15×1.25
=0.027KN
鏈條在B點的張力TB
TB=TA+9.8×10-3 mL2f1 α
=0.027+9.8×10-3×3.48×()×0.15×1.25
=0.049KN
鏈條在C點處的張力Tc
Tc=TB+9.8×10-3 mL3f1α
=0.049+9.8×10-3×3.48×1.5×0.15
=0.057KN
鏈條在D的張力TD
TD=Tc+9.8×10-3[(M+m)L4f1+ML’4f2]
L4=l3+R2β(α,β按900查表9-16)
=1.5+0.06096×1.6=2.48m
β由表9-16查得β=1.6
M1=[(+8) ×7)]/9.2267=24kg/m
(按最小鏈速求得的M1)
按最大鏈速計算M2
M2=[(+8) ×7)]/9.2267=15.01kg/m
按最小鏈速求TDmin
TDmin=0.057+9.8×10-3×[(24+3.48)×2.48×0.15+0]
=0.157 KN
按最大鏈速求TDmax
TDmax=0.057+9.8×10-3×[(15.01+3.48)×2.48×0.15+0]
=0.124 KN
鏈條在E點的張力
TE= TD+9.8×10-3[(M+m)L5f1+ML’5f2]α
L5=l2+R1β
=3.49+0.06096×1.6=4.46 m
按最大鏈速計算TEmin
TEmin=0.157+9.8×10-3[(24+3.48)×4.46×0.15+0]
=0.337 KN
按最小鏈速計算TEmax
TEmax=0.124+9.8×10-3[(15.01+3.48)×4.46×0.15+0]
=0.245 KN
鏈條在F點的張力:
TF=TE+9.8×10-3[(M+m)L6f1+ML’5f2]α
L6=l1+R1β
=4.18+0.6096×1.6=5.15 m
按最小鏈速計算TFmin
TFmin=0.337+9.8×10-3[(24+3.48)×5.15×0.15+0]
=0.545 KN
按最大鏈速計算TFmax
TFmax=0.245+9.8×10-3[(M+m)L6f1+0]
=0.245+9.8×10-3[(15.01+3.48) ×5.15×0.15]
0.385 KN
5.判斷所選鏈條強度是否安全
由表9-12查得速度系數(shù)KV1=1.2,KV2=1.4。 由GB/T4140-1993查得極限拉伸載荷。Q=6.25。計算安全系數(shù)S
按最小鏈速時:
S=Q/(Fmin×Kv)
=6.25/(0.545×1.2)
=9.9277>7
按最大鏈速時:
S=Q/Fmax×Kv2
=6.25/(0.385×1.4)
=11.60>7
故所選鏈條強度是安全的。
6.計算所需功率
按最小鏈速計算功率
P1=1.1×FV
=1.1×0.545×0.3=0.18KW
按最大鏈速計算所需的功率:
P2=1.1×FV
=1.1×0.385×0.6
=0.245KW
最后取輸送鏈所需的功率為0.245KW。
4.4鏈傳動的布置、張緊、安裝、潤滑與維護
輸送鏈條的正確使用對保證鏈條使用壽命與工作可靠性至關(guān)重要。鏈條與鏈輪配合使用的,所以鏈輪的質(zhì)量、安裝對鏈條使用的很大的影響。鏈條的潤滑和將使用過度的鏈條及時更換也是十分重要的。對在特殊環(huán)境下工作的鏈條,其零件材料的選擇也是至關(guān)重要。
4.4.1鏈傳動的布置
鏈傳動一般應(yīng)布置在鉛垂平面內(nèi),盡可能避免布置在水平或傾斜平面內(nèi)。如確有需
要按后一種布置設(shè)計,則應(yīng)考慮裝托或張緊輪等裝置,補缺盡量設(shè)計成較緊湊的中心距。
鏈傳動的的最佳中心距a=(30~50)P,當(dāng)大于80P以上時,可采用如下幾種方法,即采用中間軸傳動、支承惰輪或支承滑軌。
鏈傳動的布置應(yīng)考慮提出的一些布置原則。
4.4.2鏈傳動的張緊
鏈傳動應(yīng)給予適當(dāng)張緊。其張緊程度可利用測量松邊垂度f的大小來表示。一種是近似的測量f的方法,即近似認為兩輪共切線與松邊最遠點的距離為垂度f。另一種是雙側(cè)測量,其松邊垂度f?相當(dāng)為
合適的松邊垂度推薦為
(mm)
或
式中:—傳動中心距(mm);
—最小垂度(mm);
—最大垂度(mm);
—松邊對水平的傾角;
—速度下限,當(dāng)m/s時,;當(dāng)>10m/s時,。
對于重載、經(jīng)常起動、制動和反轉(zhuǎn)的鏈傳動以及接近垂直的鏈傳動,其松邊垂度應(yīng)適當(dāng)減小。
4.4.2 鏈傳動的張緊可以采用下列方法:
(1)用調(diào)整中心距方法張緊 對于滾子鏈傳動,其中心距調(diào)整量可取為2p;對于齒形鏈傳動,可取為1.5p,p為鏈條節(jié)距。
(2)用縮短鏈長方法張緊 當(dāng)傳動沒有張緊裝置而中心距又不可能調(diào)整時,可采用縮短鏈長的方法對因磨損而伸長的鏈條重新張緊。
(3)出現(xiàn)下列情況應(yīng)增設(shè)張緊裝置:
①兩軸中心距較大(a>50p和脈動載荷下a>25p);
②兩軸中心距過小,松邊在上面;
③兩軸布置使傾角α接近900;
④需要嚴格控制張緊力;
⑤多鏈輪傳動或反向傳動;
⑥要求減小沖擊振動,避免共振;
⑦需要增大鏈輪嚙合包角;
⑧采用調(diào)整中心距或縮短鏈長的方法又困難。
鏈式輸送機一般由張緊裝置用來調(diào)節(jié)鏈條張力以保持良好工作狀態(tài),補償因鉸鏈磨損而引起的鏈條伸長,以及便于安裝維修時鏈條松開。
4.4.3鏈傳動的安裝
鏈條與鏈輪在安裝前應(yīng)先進行盤嚙檢驗,檢查其嚙合是否太緊或太松,以便及時發(fā)現(xiàn)問題,進行更換。
鏈輪的安裝應(yīng)保證盡可能小的共面誤差,著就要求a.各軸保持相互平行;b.各鏈輪保持在同一平面內(nèi),避免歪斜和跳動。一般應(yīng)使兩輪輪寬的中心平面軸向位移誤差 △,兩鏈輪旋轉(zhuǎn)平面間的夾角誤差△。
鏈條在鏈輪上安裝時,對于小節(jié)距鏈條可把它兩個連接端都拉到鏈輪上,利用鏈輪齒槽來定位是很容易把連接鏈節(jié)輕輕插入的。此外也常利用各軸緊鏈工具來幫助安裝鏈條。
當(dāng)安裝大節(jié)距或多排鏈條時,可利用大型緊鏈器。
4.4.4 鏈傳動的潤滑
鏈傳動潤滑方式:用刷子或油壺人工潤滑、滴油潤滑、油浴潤滑、飛濺潤滑和油泵壓力噴油潤滑。
鏈傳動用潤滑油時,一般可根據(jù)工作環(huán)境溫度和鏈條節(jié)距來選用具體牌號。
鏈傳動采用潤滑油潤滑困難時,例如在機械中滴油或油池注油問題時,或周圍環(huán)境惡劣、溫度很高、泥漿塵土很多時,則可采用潤滑脂或固體潤滑劑。輸送鏈由于鏈速較低,一般可采用潤滑脂潤滑。但當(dāng)節(jié)距較小時,可采用粘度適當(dāng)?shù)臐櫥蜐櫥?
4.4.5 鏈傳動的維護
實際使用中如遵守幾條相當(dāng)簡單的保養(yǎng)與維護原則,就可以節(jié)約費用,延長使用壽命,充分發(fā)揮鏈傳動的工作能力。
(1) 傳動的各個鏈輪應(yīng)當(dāng)保持良好的共面性,鏈條通道應(yīng)保持暢通;
(2) 鏈條松邊垂度個個保持適當(dāng);
(3) 經(jīng)常保持良好的潤滑;
(4) 應(yīng)定期將鏈條清洗去污,并經(jīng)常檢查潤滑效果;
(5) 在保養(yǎng)維修過程中,及時剔除已損壞的鏈節(jié)和換上新鏈節(jié),對大規(guī)格的鏈條來說可延長使用壽命,在經(jīng)濟上也合算的。但如果換修次數(shù)過多,則表示整根鏈條的使用壽命即將到頭,不如把整根鏈條換掉,免得主機停車時間過長,影響生產(chǎn),在總得經(jīng)濟上不合算。
鏈傳動維護保養(yǎng)示例
故障
原因
維修措施
鏈板或鏈輪齒嚴重側(cè)損
①各鏈輪不共面鏈輪端面跳動嚴重
②鏈輪支承剛度差
①提高加工與安裝精度
②提高支承件剛度
鏈板疲勞開裂
潤滑條件良好的中、低速鏈傳動,鏈板的疲勞是重要矛盾,但若過早失效則有以下問題:
①鏈條規(guī)格選擇不當(dāng)
②鏈條品質(zhì)差
①重新選用合適規(guī)格的鏈條
②更換質(zhì)量合格的鏈條
滾子碎裂
①鏈輪轉(zhuǎn)速較高而鏈條規(guī)格選擇不當(dāng)
②鏈輪齒溝油雜物或鏈條磨損嚴重發(fā)生爬齒和滾子被擠頂現(xiàn)象
①重新選用稍大規(guī)格鏈條
②清除齒溝雜物或換新鏈條
銷軸磨損或銷軸與套筒膠合
鏈條鉸鏈元件的磨損是最常見的現(xiàn)象之一。正常磨損是一個緩慢發(fā)展的過程。如果發(fā)展過快則:
①潤滑不良
②鏈條質(zhì)量差或選用不當(dāng)
①清除潤滑油內(nèi)雜物、改善潤滑條件、更換潤滑油
②更換質(zhì)量合格或稍大規(guī)格鏈條
外鏈節(jié)外側(cè)擦傷
①鏈條未張緊,發(fā)生跳動,從而與鄰近物體碰撞
②鏈箱變形或內(nèi)有雜物
①使鏈條適當(dāng)張緊
②消除箱體變形、清除雜物
鏈條跳齒或抖動
①鏈條磨損延長,使垂度過大
②沖擊或脈動載荷較重
③鏈輪齒磨損嚴重
①更換鏈條或鏈輪
②適當(dāng)張緊
鏈輪齒磨損嚴重
①潤滑不良
②鏈輪材質(zhì)較差,齒面硬度不足
①改善潤滑條件
②提高鏈輪材質(zhì)荷齒面硬度
卡簧、開口銷等鏈條鎖止元件松脫
①鏈條抖動過烈
②有障礙物磕碰
③鎖止元件安裝不當(dāng)
①適當(dāng)張緊或考慮增設(shè)導(dǎo)板托板
②消除障礙物
③改善鎖止件安裝質(zhì)量
振動劇烈、噪音過大
①鏈輪不共面
②松邊垂度不合適
③潤滑不良
④鏈箱或支承松動
①改善鏈輪安裝質(zhì)量
②適當(dāng)張緊
③改善潤滑條件
④消除鏈箱或支承松動
⑤更換鏈條或鏈輪
4.5其它部件
4.5.1機架
輸送機中間的鏈輪行走用的水平支承軌道,一般每2.5m,制成一節(jié),機架起了支承的作用,生產(chǎn)線的承載不大,輸送鏈屬于輕型,機架的尺寸根據(jù)現(xiàn)場的生產(chǎn)需要來確定
4.5.2護欄
為了防止產(chǎn)品在輸送過程中翻倒,必須增加護欄,護欄的尺寸根據(jù)支架與鏈板的尺寸來確定。輸送的物品不重,所以,護欄的要求不高,護欄的材料選用普通鋼筋(Q235—A 直徑12毫米)。
4.5.3油槽
由于本生產(chǎn)設(shè)備是潤滑油灌裝,為了避免潤滑油泄漏到地板上,以保持工作環(huán)境清潔。而泄漏出的油會污染生產(chǎn)環(huán)境,而且又浪費,所以在輸送鏈下面增設(shè)回油槽,收集漏出的油,以便過濾后再用。
回油槽的尺寸根據(jù)輸送鏈的尺寸確定,由于油槽承受的力不大,所以強度要求不大。 尺寸:寬的兩邊長鏈條長40mm,高為30mm,長度與輸送鏈一樣長。
1)鏈長精度:在施加規(guī)定的測量載荷的條件下測得的鏈長,其實際偏差不應(yīng)超過-0.3%~+0.1%。
2)鏈接:銷軸在活動鉸卷內(nèi)應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動,在固定鉸卷孔內(nèi)不得轉(zhuǎn)動和軸向竄動。
在標準的附錄中還規(guī)定了鏈板反向彎曲半徑,在鉸卷軸心線與鏈板處緣間距(最小和鏈板厚度七最大的情況下,鏈條的使用反向彎曲半徑)不得小于310mm。
4.6高速鏈的設(shè)計計算
由于包裝機的生產(chǎn)需要,而且也保證輸送的安全度,這段輸送鏈采用雙鏈。
1、已知條件
包裝機的包裝速度為48罐 /分鐘,鏈條的中心距為10m,油罐的尺寸為220mm×110mm×280mm。油罐灌滿油后的重量約為7kg,鏈的速度要滿足包裝機的生產(chǎn)要求。
罐/分鐘
2、鏈條的型式與規(guī)格尺寸與單鏈相同
(1)
(2)
強度足夠,所選的鏈條能滿足使用要求
(3)功率
3、護欄
因為雙鏈的承載能力比單鏈強,而且為了減輕對產(chǎn)品的沖擊,固護欄采用塑料。
4、油槽
為了收集由于輸送過程中漏掉的潤滑油,必須在輸送鏈的下面設(shè)計一個油槽,用于收集油。
尺寸:寬到與輸送鏈一樣(約為103×2=206mm,高20mm,長度與整條輸送長度一樣)。
其它跟單鏈一樣。
4.7 輥子輸送機的選擇和設(shè)計
從包裝機出來后,油罐已經(jīng)包裝好了,包裝箱的尺寸為:長×寬×高=445220280mm。由于箱體的重量大,所以采用輥子輸送機。
輥子輸送機可以沿水平或較小的傾斜角輸送具有平直底部的成件物品,對于非平底物品及柔軟物品,可借助托盤實現(xiàn)輸送,與其他輸送成件物品的運輸機相比,除了具有結(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)可靠、維護方便、經(jīng)濟、節(jié)能等特點以外,最突出的就是它與生產(chǎn)工藝過程能較好地連接和配套,并有功能的多樣性。
根據(jù)實際需要選用動力式輥子輸送機,它本身具有驅(qū)動裝置,輥子轉(zhuǎn)動呈交動狀態(tài),可以嚴格控制物品運行狀態(tài),按規(guī)定的速度精確、平穩(wěn)、可靠地輸送物品,便于實現(xiàn)輸送過程的自動控制,鏈轉(zhuǎn)動承載能力大、通用性好、布置方便、對環(huán)境適應(yīng)性強,可在經(jīng)常接觸油、水及溫度較高的地方工作,是最常用的一種動力輥子輸送機,鏈轉(zhuǎn)動采用單鏈轉(zhuǎn)動,單鏈轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)布置緊湊,適用于輕載、低速、持續(xù)運行的場合。
4.7.1設(shè)計計算
A、第一段輥子輸送機
(1)原始依據(jù)
輥子輸送機的型式,GZT4型定軸動力式圓柱形長輥輸送機(單鏈轉(zhuǎn)動)。
角度:為200,所以實際長度為
物品輸送量:根據(jù)包裝機的輸送量48灌/分鐘,所以物品的輸送量為14箱/分鐘,為日后的改造,輸送量要擴大一倍,為28箱/分鐘。
輸送速度:箱/分鐘。
得V=12.46m/min=0.21m/s
取V=20m/min,取標準值V=0.32m/s。
物件的質(zhì)量:。
(2)基本參數(shù)
①輥子長度
l――輥子長度,mm;
B――物體寬度,mm;B=220 mm;
――寬度裕量,mm;=50~150 mm;
②輥子間距
輥子間距P應(yīng)保證一個物件始終支承在3個以上的輥子,/;
L――物件長度,L=445mm;
,取標準值P=150mm。
③輥子直徑
輥子直徑口與輥子承載能力有關(guān),可按下式選取F[F]
F――作用在單個輥子上的載荷,N;
[F]――單個輥子上的允許載荷,N;
m――單個物件的質(zhì)量,Kg; m=29Kg
――單列輥子有效支承系數(shù),與物體底面特性及輥子平面度有關(guān),一般取=0.7,對底部剛度很大的物品可取=0.5;
――多列輥子不均衡承系數(shù),對單列輥子,取=1;
n――支承單個物體的輥子當(dāng)數(shù),n=445/148≈3;
g――重力加速度,取g=9.81m/s2;
④輸送機高度
根據(jù)包裝機的高度,設(shè)計輸送機開始高度。
⑤鏈條牽引力
=38.13N
――單鏈轉(zhuǎn)動輥子輸送機轉(zhuǎn)動鏈條牽引力,N;
――摩擦系數(shù),查表18-7,得f=0.05;
L――輥子輸送機長度,m L=1.06m;
――重力加速度,取g=9.81m/s2;
――輥子直徑mm ,=50mm;
――輥子鏈輪節(jié)圓直徑,mm;
――單位長度上物品的質(zhì)量,kg/m;=
――每米長度鏈條的質(zhì)量,kg/m;=0.99kg/m
――一個轉(zhuǎn)動輥子轉(zhuǎn)動部分的質(zhì)量, kg; =5kg
――輥子輸送機每米長度長轉(zhuǎn)動輥子數(shù);=6
――一個非轉(zhuǎn)動輥子的轉(zhuǎn)動部分的質(zhì)量, kg; =0
――輸送機每米長度內(nèi)非轉(zhuǎn)動輥子數(shù),m-1, =1
⑥功率計算
a. 計算功率
――傳動輥子軸計算功率,KW;
F――鏈條牽引力,N;對單鏈傳動
V――輸送速度,m/s;V=0.32m/s
――輥子鏈輪節(jié)圓直徑,mm;=70.3mm
――輥子直徑,mm;=50mm
b. 電動機功率
P――電動機功率
――傳動輥子軸計算功率
K――功率安全系數(shù)
――驅(qū)動裝置效率
在第一段輥子輸送機后是一段長20cm的無動力式輥子輸送機,它傾斜布置,角度與前一段一樣,α=200,其它已知條件一樣,L=400mm。
因為距離比較短,P=50mm。
輥子直徑查表18-9取25mm。
①運行阻力
F——一件物品的運行阻力,N
m――一件物品的質(zhì)量,kg;m=29kg
――一個輥子轉(zhuǎn)動部分的質(zhì)量,kg;=4 kg
――輥子輸送機的傾斜角
k――物品與輥子間的滾動摩擦系數(shù),查18-6得k=1.7
Z――支承一件物品的輥子數(shù),Z=9
――軸承摩擦系數(shù),對滾動軸承,u=0.07
d ――輥子軸徑,mm;d=15mm
D――輥子直徑,mm ;D=25mm
g――重力加速度,取g