---
⭐⭐⭐ Единый реферат-центр

Главная » Производственное оборудование и станки » 11. Роликовые сварочные стенды





Роликовые сварочные стенды

Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Найти рефераты и курсовые по данной теме Уникализировать текст 



 
Роликовые стенды монтируются из роликоопор – приводных (ведущих) и холостых. Расположение роликоопор может быть самым разнообразным в зависимости от назначения и потребностей завода. Типичные схемы роликовых стендов представлены на рис. 1.

 
Рисунок 1 – Схемы роликовых стендов:
1 – холостыероликоопоры; 2 – электропривод;
3 – приводныероликоопоры; 4 – упорный торцевой ролик
 
В схеме Iстенд имеет два ряда роликов: один ведущий, а другой холостой. Ведущие ролики насажены на общий приводной вал и снабжены резиновымигрузошинами для увеличения силы сцепления с вращаемым изделием (котлом, барабаном и проч.). Если центр тяжести изделия не совпадает с его продольной осью, т.е. осью вращения, то сцепное усилие на ведущих роликах может оказаться недостаточным для вращения изделия, вследствие чего возможно буксование роликов. Поэтому для изделий с эксцентрично расположенными весами следует применять роликовые стенды по схемеII.
В схеме II все ролики приводные, ведущие и снабжены резиновымигрузошинами. Сцепное окружное усилие стенда вдвое больше, чем у стенда по схеме I, но он сложнее, поэтому необходимость его применения в каждом отдельном случае надо обосновать расчетом на буксование.
По сравнению со схемой I рассматриваемая схема обладает еще одним недостатком, заключающимся в том, что смонтированные по ней стенды не допускают или сильно затрудняют изменение расстояния между двумя рядами роликов и тем самым снижают возможный диапазон диаметров свариваемых деталей, а, следовательно, и степень универсальности стендов. В стендах по схеме I расстояние между рядами роликов легко изменяется с помощью передвижных или, что еще проще, перекидных роликоопор.
При значительном эксцентриситете нагрузки может оказаться, что сцепное усилие стенда будет недостаточно даже при схеме II. В таком случае приходится либо отбалансировать изделие (хотя бы частично), либо устроить сверху нажимные ролики для увеличения давления на ведущие ролики, либо, наконец, вовсе отказаться от применения роликового стенда, заменив его другим вращателем с жестким захватом.
Для вращения конических или ступенчатых цилиндрических барабанов, набранных из обечаек разного диаметра, роликовые стенды по схемам I и II непригодны, так как имеют одинаковую окружную скорость на всех ведущих роликах, между тем как окружная скорость конических или ступенчатых барабанов разная на разных диаметрах. Для таких барабанов и изделий следует применять роликовые стенды по схеме III. Они имеют только два ведущих ролика, расположенных в одной поперечной плоскости, остальные ролики – холостые.
Для сварки конических или ступенчатых барабанов одного типоразмера стенды можно монтировать и по схемам I или II, но при этом ведущие ролики стенда должны иметь разный диаметр. Подбор этих диаметров производится из условия равенства окружных скоростей ролика и барабана.
Стенды для конических барабанов должны снабжаться торцовым упорным роликом 4, предохраняющим барабан от осевого сдвига при вращении.
Типовые роликовые стенды по схемам I – III монтируются из унифицированныхроликоопор, приводных и холостых, выпускаемых в централизованном порядке. Типаж этих роликов предусматривает 7 моделей для каждого типа роликоопор. Модели отличаются между собой гузоподъемностью в пределах от 0,25 до 16 тс на роликоопору.
Различают три основных типа роликоопор:
1. Приводные роликоопоры, которые могут выпускаться в двух исполнениях: а) нормальном, с выпущенными наружу хвостовиками вала и муфтами для соединения с главным приводным валом и соседними роликоопорами (рис. 2); б) со встроенным червячным редуктором (рис. 3) и валом, имеющим хвостовики для соединения с главным приводным валом и соседними роликами.

 
Рисунок 2 – Приводнаяроликоопора:
1 – стойка с подшипниками; 2 – приводной вал;3 – вал роликоопоры;
4 – резиноваягрузошина;5 – корпус ролика
 

Рисунок 3 – Приводнаяроликоопора с червячным редуктором:
1 – корпус редуктора; 2 – вал; 3 – грузошина; 4 – ролик;5 – червяк
 
2. Нормальные холостые роликоопоры на подшипниках качения (рис. 4), аналогичные роликоопорам по рис. 2, но без вала и муфт.
 
 
 

 
Рисунок 4 – Холостаяроликоопора нормальная
 
3. Перекидные холостые роликоопоры (рис. 5), позволяющие быстро менять расстояние между рядами роликов, т.е. путем перекидки роликов перестраивать стенд на другой диапазон диаметров свариваемых изделий, как это предусмотрено в описанном ниже роликовом стенде Т–30 (рис. 6).
 

 
Рисунок 5 – Холостаяроликоопора перекидная:
1 – основание; 2 – ось ролика; 3 – резиновая грузошина;
4 – ролик; 5 – ось шарнира; 6 - фиксатор
 
 
 
 
 

 
Рисунок 6 – Типовой роликовый стенд Т–30:
1 – электропривод; 2 – приводнаяроликоопора с редуктором;
3 – приводная роликоопора нормальная;
4 – холостая перекидная роликоопора;
5 – фундаментная рама
 
Все ролики, как правило, снабжаются резиновымигрузошинами. В приводных роликах это необходимо для увеличения силы сцепления с вращаемым барабаном. Кроме того, они обеспечивают более плавное вращение барабана, особенно в момент перекатывания через ролики продольных швов барабана или выступающих кромок листов.
На рис. 7 представлены расчетные схемы типового роликового стенда с одним рядом приводныхроликоопор (левым по рисунку). Такие стенды наиболее распространены в практике сварочного производства.
 
 
 

а) б)
 
Рисунок 7 – Расчетные схемы роликового стенда: а – при α > 90°; б – при α < 90°
 
Активная внешняя нагрузка стенда состоит из центральной силы G, равной весу вращаемого изделия, и грузового момента MКР = G ×e. В статическом состоянии стенда при е = 0 сила G создает на роликоопорах опорные реакции Q, зависящие от угла α:
 
(1)
Эту же величину можно выразить в зависимости от диаметра изделия D, поперечного расстояния между роликоопорамиL и диаметра роликов DР:
(2)
 
(формула используется при работе с роликами, подобранными по ГОСТ)
 
В практике проектирования роликовых стендов часто допускается ошибка, заключающаяся в том, что для определения максимальной нагрузки на роликоопоры QMAX принимается наибольший заданный вес изделия GMAX при максимально допускаемом значении центрального угла αMAX (например, при αMAX = 120°). Это нередко влечет за собой недопустимое чрезмерное завышение расчетной нагрузки на роликоопоры и их валы. Причина такой ошибки – в том, что при определении максимального расчетного значения опорной реакции Q упускается из виду следующее обстоятельство. С увеличением диаметра изделия обычно увеличивается его масса, а следовательно, увеличиваются и опорные реакции роликов Q.
 
Вместе с тем, так как при увеличении диаметра уменьшается центральный угол α, что вызывает обратный эффект, т.е. уменьшение опорных реакций. Отсюда следует вывод: при определении расчетной нагрузки на роликоопоры необходимо из заданной номенклатуры изделий выбрать не наибольшее по весу, а такое, при котором получаются максимальные значения опорных реакций и момента G×e.
Во время вращения изделия на приводных роликах возникает окружное усилие T1. Чтобы оценить влияние этого усилия на опорные реакции роликов Q, приложим к центру вращаемого барабана O две равные и прямо противоположные силы T1. Одна из них, в паре с окружным усилием на роликах, образует момент T1×R, вращающий барабан вокруг оси О. Другую силу раскладываем по направлениям опорных реакций на две составляющие T3 и Т4. Следовательно, под действием окружного усилияT1к основным опорным реакциям роликов Q добавляются силы:±Т3– на ведущие роликоопоры и Т4 – на ведомые, холостые роликоопоры. Аналогичное действие производит сила Т2, добавляя к опорным реакциям силы
Т3´иТ4´
.
Таким образом, суммарные опорные реакции на приводных и холостых роликоопорах будут соответственно:
 
 

В результате после преобразований получим:
 
(5)
 
Величина окружного усилия Т1на приводных роликах определится из условия преодоления (уравновешивания), во – первых, грузового момента , а во – вторых, сопротивления вращению холостых роликоопорТ2.
Условие равновесия моментов относительно оси вращаемого барабана запишется как:
 
(6)
 
где R – радиус вращаемого барабана;Т2 – сопротивление вращению холостых роликов.
Сопротивление вращению приводных роликов и приводного вала должно быть учтено в дальнейших расчетах, при определении крутящего момента и мощности на приводном валу роликоопор.
Сопротивление вращению холостыхроликоопор, приведенное к их окружности, определяется как:
 
(7)
 
где dР – диаметр оси ролика в подшипниках;f – коэффициент трения в подшипниках роликоопор (для подшипников скольжения f = 0,1, для подшипников качения при конических роликоподшипниках f = 0,02); μ – коэффициент трения качения (для стальных роликов μ = 0,06 – 0,08 см, для обрезиненных μ = 0,25 – 0,35 см).
После преобразований формул получим:
 
(8)
 
Окончательное выражение для величины необходимого окружного усилия Т1на приводных роликоопорах:
 
(9)
 
Аналогично для холостых роликоопор:
 
(10)
 

Окружные силы Т1 и Т2, возникающие на стендовых роликах при вращении барабана, увеличивают опорные реакции роликов, если барабан вращается против часовой стрелки, так как при этом силы Т1и Т2 направлены вниз. Вызванная этими силами добавочная нагрузка на ролики тем больше, чем больше угол α и чем выше коэффициенты трения f и μ.
Если же барабан вращается в обратную сторону, то силыТ1 и Т2 направлены вверх и опорные реакции уменьшаются. Поэтому для определения максимальных расчетных усилий надо выбирать направление вращения приводного вала и положение центра тяжести G так, как показано на рис. 7., т.е. с окружными усилиями Т1и Т2, направленными вниз.
Окончательное выражение для опорных реакций роликоопор при их вращении под нагрузкой:
 

Зависимости окружного усилия, выраженного в долях веса изделия, от центрального угла α представлены на рис. 8.
 

 
Рисунок 8 – Зависимость окружного (вращающего) усилия на
приводных роликах от центрального угла α: 1 – при конических роликоподшипниках; 2 – при подшипниках скольжения
 
Окружное усилие на приводных роликах, выраженное в долях веса изделия, представляет собой коэффициент сопротивления вращению изделия:
(14)
 
Кривая 1 построена для роликового стенда, снабженного типовыми обрезиненными роликоопорами диаметром DР = 41 см на конических роликоподшипниках dР = 7 см. Для этих роликоопор приняты следующие коэффициенты трения:f = 0,02 и μ = 0,3 см.
Кривая 2 построена для такого же стенда, но с подшипниками скольжения вместо роликоподшипников. В этом случаеf = 0,1 и μ = 0,3 см. Обе кривые построены для стенда при наиболее опасном направлении вращения вала, показанном на рис. 7 стрелкой.
Именно при таком направлении вращения возникают наибольшие опорные реакции на роликах и становится возможной затяжка барабана и его заклинивание при достаточно высоких значениях угла α.
Чтобы оценить влияние угла α на величину опорных реакций Q1 и Q2 (при неблагоприятном направлении вращения изделия), построена кривая зависимостиQ1 и Q2от α, причем значения Q1 и Q2 выражены в долях веса изделия G.
Наименьшее допустимое значение углаα определяется из условия статической устойчивости положения барабана на стенде при дисбалансе е > 0. Потеря устойчивости и опрокидывание барабана наступает при критическом для данного угла α значении эксцентриситета:
 
(15)
 
Практически для устойчивого и равномерного вращения барабана на роликовом стенде следует выбирать уголα не менее 50°, даже при нулевом дисбалансе. Таким образом, допускаемый диапазон центральных углов α, в пределах которого можно безопасно работать на стенде, равен 50–120°. Соответствующий диапазон диаметров D найдется подстановкой в него предельных значений угла α:

 
Для типового роликового стенда с роликоопорами DР = 410 мм при L = 1000 мм получим:
 

Зная величину окружных и радиальных усилий, действующих на роликоопоры, нетрудно определить расчетную нагрузку роликов, их осей и валов:
 
(17)
 
где P1 – нагрузка на одну ведущую роликоопору;P2 – нагрузка на одну холостую роликоопору;iР–число роликоопор в одном ряду;КР – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки на роликоопорах (для обрезиненных роликов при iР = 2 KР = 1; приiР> 3 KР =1,2 – 1,3).
По наибольшей из величин P1 и P2 подбираются нормализованные роликоопоры и грузошины к ним в соответствии с действующим сортаментом и каталогами. Если невозможно воспользоваться стандартнымироликоопорами, то они проектируются заново, исходя из расчетной нагрузки. Оси холостых роликоопор рассчитываются на изгиб под действием силы P2.
 



Лекция, реферат. Роликовые сварочные стенды - понятие и виды. Классификация, сущность и особенности.

Оглавление книги открыть закрыть

1. Вспомогательное оборудование, не относящееся к сборочно-сварочной оснастке
1.1 Устройство для транспортировки грузов – конвейер.
1.2 Автоматизированный склад.
1.3 Устройство подачи/съема заготовок .
1.4 Устройства для резки металла.
1.5 Устройство импульсного фотокопирования
1.6 Роликогибочные машины и трубогибочные станки.
1.7 Камера нанесения покрытий на листы.
2. Классификация сборочно–сварочных приспособлений
2.1 Выбор сварочных приспособлений
2.2 Проектирование и модернизация приспособлений
3. Базирование деталей в сборочно–сварочных приспособлениях
3.1 Элементы сборочно–сварочных приспособлений
4. Листовые полотнища и кондукторы для сварки тавровых балок
5. Сборка и сварка двутавровых балок
5.1 Поточная линия изготовления двутавровых балок
5.2 Непрерывное производство сварных балок
6. Сборка и сварка арматурных изделий
7. Промышленные роботы
8. Захватные устройства промышленных сварочных роботов
9. Датчики положения сварочного инструмента
10. Особенности расчета пневматических и гидравлических устройств сборочно-сварочных приспособлений
10.1 Пневмо– и гидроприводы с силовыми цилиндрами
10.2 ТЕСТ №1
11. Роликовые сварочные стенды
Билеты АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ




« назад Оглавление вперед »
10.2 ТЕСТ №1 « | » Билеты АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ






 

Похожие работы:

Воспользоваться поиском

 

Учебники по данной дисциплине

Материаловедение: материалы, применяемые в машиностроении
Стандартизация, метрология, сертификация. Учебник