Diseño de máquina llenadora automática de escarcha en frío (principio mecánico, bidimensional)

2.2 Tarea de diseño……… …………………………………………………1

3. Plan de ejercicios…………………………………………………………………………2

3.1 Plan 1………… …………… ……………………………………2

3.1 Opción 2…………………………………………………… …………… ………2

3.3 Opción 3…………………………………………………………………………2

3.4 Máquina llenadora de levas……………………………………………………………………………………4

4. ………………………………………………………………………4

5 Diseño de dimensiones…………………… ……… ………………………………………………………4

5.1 Diseño de engranaje helicoidal………………………………………… … ………………………5

5.2 Diseño de engranajes…………………………………………………………………………5

5.3 Diseño de cinta transportadora……………………………………………………………………………………5

5.4 Diseño del deslizador de manivela……………………………………………………………………………………5

5.5 Diseño del mecanismo de paralelogramo…… ……………… …………………………………………5

5.6 Diseño de polea………………………………………… …………… ……………………5

6. Algoritmo eléctrico y gráfico de curva de movimiento……………………………………………………. ……… …6

6.1 Curva de movimiento del mecanismo de manivela deslizante………………………………………………………………6

6..2 Curva de movimiento del mecanismo de paralelogramo……………………………………………………6

7. ………………………………………………………………………………8

7.2 Resumen del diseño…………………… … ………………………………………………………………… 8

8. Número de referencias……………………………… ………… …………………………………………………………8

Figura adjunta - Esquema simple de movimiento del mecanismo del plano 1 y 2

1. Título: Diseño de rotación del esquema de movimiento para máquina llenadora tipo

2 Tema de diseño y tareas

2.1 Tema de diseño

Diseño. una máquina llenadora rotativa. Los contenedores de embalaje (como botellas de vidrio) se llenan continuamente con fluidos (como bebidas, vino, crema fría, etc.) en una mesa de trabajo giratoria. La plataforma giratoria tiene múltiples paradas para completar el llenado, sellado y otros procesos para garantizar que estas estaciones de trabajo puedan. El llenado y sellado precisos deben contar con dispositivos de posicionamiento.

Como se muestra en la Figura 1, estación 1: ingresa botellas vacías; estación 2: llena; estación 3: sella, estación 4: sale contenedores llenos;

Figura 1 Máquina llenadora rotativa

Esta máquina es accionada por un motor eléctrico y el método de transmisión es transmisión mecánica. Los parámetros técnicos se muestran en la Tabla 1

Tabla 1 Parámetros técnicos de la máquina llenadora rotativa

Plan No. Diámetro de la plataforma giratoria

mm Velocidad del motor

r /min velocidad de llenado

r/min

A 600 1440 10

B 550 1440 12

2.2 Tarea de diseño

1. La máquina llenadora rotativa debe incluir tres mecanismos comunes, como el mecanismo de articulación, el mecanismo de leva y el mecanismo de engranaje.

2. Diseñar el sistema de transmisión y determinar su distribución de relaciones.

3. Dibuje un diagrama esquemático del plan de movimiento de la máquina llenadora rotativa en el dibujo y utilice el diagrama del ciclo de movimiento para asignar el ritmo de movimiento de cada mecanismo.

4. Utilice algoritmos electrónicos para analizar la velocidad y aceleración del mecanismo de articulación y dibujar una curva de movimiento. Diseñar mecanismos de vinculación de forma gráfica o analítica.

5． Cálculos de diseño de levas. De acuerdo con los requisitos de funcionamiento del mecanismo de leva, seleccione la ley de movimiento del seguidor, determine el radio del círculo base y verifique el ángulo de presión máximo y el radio de curvatura mínimo. Para levas en forma de disco, se deben utilizar algoritmos eléctricos para calcular el perfil teórico y los valores del perfil real. Dibujar el diagrama de líneas del patrón de movimiento y el diagrama de líneas de contorno convexo de la parte accionada.

6. Diseño y cálculo del mecanismo de engranaje.

7. Preparar instrucciones de cálculo de diseño.

8. Completa la demostración dinámica del ordenador.

2.3 Consejos de diseño

1. Utilice una bomba de llenado para llenar el fluido y la bomba se fija encima de una determinada estación de trabajo.

2. Utilice tapas de corona de corcho o metal para sellar. Se pueden adsorber en el mecanismo de tapado mediante una bomba de aire y presionarlas mediante el mecanismo de tapado (o la tapa de la botella se puede sujetar a la boca de la botella a través de un troquel de tapado). El diseñador sólo necesita diseñar un mecanismo de casquillo para movimiento alternativo lineal. El mecanismo de tapado puede adoptar un mecanismo de articulación plano tal como un mecanismo de varilla guía móvil o un mecanismo de leva.

3. Además, es necesario diseñar un mecanismo de transmisión intermitente para lograr una transmisión intermitente de la plataforma giratoria de trabajo. Para garantizar una parada fiable, también debe haber un mecanismo de posicionamiento (apriete). Los mecanismos intermitentes pueden utilizar mecanismos de poleas, mecanismos de engranajes incompletos, etc. El mecanismo de posicionamiento y apriete puede utilizar un mecanismo de leva, etc.

3. Plan de movimiento

3.1 Plan 1: (Consulte la figura adjunta para ver el diagrama del mecanismo)

Utilice un tren de engranajes de eje fijo para reducir la velocidad y utilice uno incompleto. Engranajes para realizar la rotación intermitente del plato giratorio. La ventaja de esta solución es que tanto los engranajes rectos estándar como los engranajes incompletos son fáciles de procesar. Desventajas: por un lado, la relación de transmisión es demasiado grande cuando se utiliza un tren de engranajes de eje fijo para la transmisión, ocupa demasiado espacio, lo que hace que todo el mecanismo se hinche y el procesamiento de los engranajes cónicos sea difícil; Por otro lado, los engranajes incompletos producirán un gran impacto. Al mismo tiempo, solo puede realizar una rotación intermitente pero no puede realizar el autoposicionamiento.

3.2 Opción 2:

Las partes de llenado y taponado adoptan la leva del mismo ancho como se muestra en la figura, y la parte de transporte adopta el mecanismo de transmisión paso a paso como se muestra en la figura. Desventajas: la leva de ancho constante se desgastará debido a la fricción, lo que afectará la precisión cuando el mecanismo de transmisión paso a paso produce botellas; requiere una palanca con alta precisión de movimiento;

3.3 Opción 3:

1. Como se muestra en la figura, es impulsado por el motor y desacelerado por la turbina helicoidal; las botellas entran y salen a través de la cinta transportadora que pasa por el marco.

La rotación y el posicionamiento intermitentes se logran mediante el mecanismo de polea; El mecanismo de llenado y tapado adopta un mecanismo deslizante de manivela desplazado sincronizado. Además, en el mecanismo de llenado y tapado, hay un puerto de alimentación, un puerto de tapado y una salida para el material restante, como se muestra en la figura anterior.

Este plan es el que finalmente elegimos.

2. Análisis de ventajas y desventajas.

Ventajas: la transmisión de tornillo sin fin está equilibrada, la relación de transmisión es grande y la estructura es compacta, la cinta transportadora funciona por fricción, la transmisión es suave, puede amortiguar y absorber golpes y el ruido es; bajo; el mecanismo de la polea puede realizar una rotación intermitente y tiene un mejor rendimiento. El posicionamiento en el suelo facilita el llenado y el taponado.

Desventajas: Aparecerán puntos muertos en el mecanismo de paralelogramo, lo que afectará el movimiento cuando la inercia del mecanismo es pequeña debido a la limitación del tamaño del mecanismo, las poleas deben ser accionadas; otro motor.

3.4 Durante el proceso de diseño, consideramos usar el mecanismo de leva en la imagen a continuación como mecanismo de llenado y tapado para que seis estaciones puedan funcionar continuamente para mejorar la eficiencia. Sin embargo, finalmente consideramos varias razones, como el dispositivo de transporte. , este plan fue abandonado.

4. Diagrama del ciclo de movimiento

Toma como referencia el ángulo de la manivela del mecanismo de manivela deslizante (el mismo que el ángulo de la rueda guía de la polea)

Plato giratorio de trabajo

Parar

Girar

Parar

El control deslizante del mecanismo de llenado y taponado

Salir

Agregar

0 60 120 150 180 240 300 360

5. Diseño dimensional

5.1 Diseño de engranaje helicoidal:

Módulo de número de dientes (mm) Ángulo de presión (0) Diámetro del ángulo de hélice (mm)

Engranaje sin fin 20 25 20 14,04 100

Sinfín 1 25 20 14,04 500

5.2 Diseño del engranaje (el engranaje loco se muestra en la figura siguiente y un par de engranajes engranando con él): utilizando engranajes estándar

Módulo (mm) Ángulo de presión (0) Número de diámetro de dientes (mm)

Engranaje 1 5 20 20 100

Engranaje 2 5 20 60 300

5.3 Diseño de cinta transportadora

Velocidad: V=wr=72r /min*50mm

La distancia S entre cada dos botellas: t=S/v=1/(w1/6) donde w1 es la velocidad angular del plato giratorio 12r /min

Solución: S=50mm

5.4 Cálculo del mecanismo de manivela deslizante

Según el tamaño total del mecanismo, la carrera es de 137 mm, la carrera coeficiente de relación de velocidad K = 1,4 y la excentricidad es de 50 mm. El proceso de diseño específico Ver método de diagrama

5.5 Diseño del mecanismo de paralelogramo

Dado que la longitud de la manivela es de 50 mm y la longitud. de la biela es 706,61 mm, el tamaño del mecanismo se puede obtener del teorema del paralelogramo.

5.6 Diseño de polea

L=450mm Ψ=30 ∴ R=LsinΨ ＝225 mm s＝LcosΨ＝389 mm

h≥s－（ L －R－r）＝130mm d1≤2（L－s）＝60mm d2＜2（L-R-r）＝100mm

donde L es la distancia entre centros del pasador, radio r＝30mm d1 es el eje del dial El diámetro d2 es el diámetro del eje de la polea

6. Algoritmo eléctrico y curva de movimiento

6.1 Curva de movimiento del mecanismo deslizante de manivela

Análisis de desplazamiento del control deslizante

Análisis de velocidad del control deslizante

Análisis de aceleración del control deslizante

De la curva de movimiento anterior, se sabe que el mecanismo tiene una característica de retorno brusco. Desde la curva de aceleración, el impacto institucional es pequeño.

6.2 Curva de movimiento del mecanismo del paralelogramo

Análisis de desplazamiento, velocidad y aceleración del punto A:

Curva de aceleración del punto A

Curva de desplazamiento

Curva de velocidad

Se puede ver en la curva anterior que el mecanismo del paralelogramo se mueve a una velocidad constante durante el movimiento y la aceleración cambiará repentinamente, por lo que es un impacto.

7. Resumen

7.1 Introducción al plan

Se utilizan mecanismos comúnmente utilizados, como el mecanismo de engranaje helicoidal, el mecanismo de polea, el mecanismo deslizante de manivela desplazada, etc. en todo el sistema. Completé la máquina desde la transferencia de botellas hasta el llenado, taponado y salida final.

La máquina llenadora rotativa es un mecanismo que requiere la rotación del disco, el movimiento del mecanismo deslizante de manivela y la transmisión de la cinta transportadora al mismo tiempo.

La parte de rotación intermitente del disco: debido a que los requisitos originales del sistema requieren características de rotación intermitente, y hay 6 estaciones, se introduce por primera vez un mecanismo típico que puede lograr una rotación intermitente: el mecanismo de rueda de ranura. .

La velocidad de rotación del mecanismo de polea es 6 veces mayor que la del disco y se detiene en 6 estaciones durante la rotación.

Parte de retorno de emergencia de llenado y sellado: Aunque llenado y tobera son dos estaciones, sus características de movimiento son las mismas, solo hay una diferencia horaria. El mecanismo más típico y simple con características de retorno brusco que hemos aprendido es el mecanismo deslizante de manivela desplazada. Debido a que la rotación del disco es de 12 r/min y es necesario llenar y sellar 6 botellas en cada rotación, también se requiere que la velocidad de rotación de la manivela sea de 72 r/min. Por lo tanto, la relación de transmisión entre la manivela y el motor es 20:1, por lo que el tren de engranajes delantero solo necesita completar el cambio de transmisión de 1440 r/min a 72 r/min. Por lo tanto, después de eso, se utiliza un mecanismo de engranaje helicoidal para hacerlo directamente. cambiar la relación de transmisión se convierte en 20:1. Sin embargo, debido al problema de dirección en estas dos posiciones, los dos deslizadores de manivela desplazados se mueven en direcciones opuestas. Debido a esto, se agregaron dos pares de engranajes pequeños entre las dos manivelas para lograr la conversión de sus direcciones.

7.2 Resumen del diseño

Antes de comenzar a diseñar este mecanismo, teníamos muchas ideas, algunas de las cuales eran ingenuas y ni siquiera podían considerarse planos diseñados por estudiantes de mecánica, y algunos de los cuales eran demasiado sofisticados. Es complicado, sólo puedes imaginarlo, pero es difícil implementarlo. El diseño de este curso es la primera vez que aplicamos de manera integral el conocimiento que aprendimos en el curso "Principios mecánicos" de este semestre en la práctica. Además, también obtuvimos una comprensión preliminar del diseño mecánico. Nos llevó más de un mes diseñar este curso, desde que no teníamos ni idea al principio hasta poco a poco ir haciendo un prototipo y luego seguir mejorándolo. Durante todo este proceso, hemos explorado y crecido en la práctica y, al mismo tiempo, nos hemos dado cuenta más claramente de que sólo dominando cuidadosamente el conocimiento teórico podremos aplicarlo sin problemas en la práctica.

8. Materiales de referencia

1. "Principios mecánicos" (Sexta edición) Editado por Sun Huan y Chen Zuomo, Higher Education Press

2. "Mecánico Design Courses" "Design" (Segunda edición) editado por Zhu Wenjian y Huang Ping South China University of Technology Press

3. "Curso básico de diseño de diseño mecánico" editado por Sun Dezhi, Zhang Weihua y Deng Zilong Science Press

4. "Diseño mecánico" "Diseño y teoría" editado por Li Zhuguo Science Press

5 "Diseño curricular de diseño mecánico" editado por Zhu Jiacheng Hefei University of Technology Press.

Llevo mucho tiempo buscándolo. Aún no he encontrado ninguno, así que me conformaré con ello. .