Реферат

     Пояснительная записка 31 с.,19 рис., 1 табл., 4 источника.

КУЛАЧКОВЫЙ  МЕХАНИЗМ, НОЖ, СТОПА, БУМАГА, ЛИНИЯ РЕЗА, УГОЛ НАКЛОНА, ПРОФИЛЬ КУЛАЧКА

     Пояснительная записка состоит из пяти разделов.

     Целью выполнения курсовой работы является проектирование механизма опускания ножа в бумагорезальной машине.

     Произведены компьютерный синтез кулачковых механизмов и расчет параметров бумагорезальной машины в среде MathCad. Расчет должен обеспечить необходимую работоспособность отдельных узлов, а также экономическую целесообразность их изготовления.

     В результате спроектирован механизм опускания ножа оптимальной долговечностью  и производительностью.

 

      Содержание

 

     

     Введение

        Последние десятилетия идет непрерывный  процесс переработки и модернизации моделирования. При этом не  только происходить устранение  устаревших разделов и методов, но и пересмотр некоторых понятий и терминов, введение  новых  понятий  и  расчетных  методов.  Большинство  этих  методов являются  плодами  творчества  авторов  научных работ.  Часто  авторы  не имеют  конструкторской  практики,  а  предлагаемые  ими  методы  расчета  содержат как методические, так и логические ошибки. Что конкретно не удовлетворяет  меня  в изданной  за последние  годы методической литературе. Во-первых, игнорирование требований стандартов в терминологии, единицах измерения, оформлении диаграмм и графиков. Во-вторых, искажение  в  них  физического  смысла  некоторых  терминов  и  понятий (например, угол давления), использование в разделах метрического синтеза терминов  теории  колебаний  и  теории  автоматического  управления,  таких  как «передаточная функция» и «фазовый портрет.

     Без преувеличения можно сказать, что  вся подготовка студентов конструкторских специальностей в высших учебных заведениях направлена на то, чтобы обучить их мастерству проектирования. При выполнении курсовой работы студент должен проявлять максимум самостоятельности и творческой инициативы  в выборе вариантов конструкций, материалов, форм деталей, графического оформления чертежей и т.п.

     Изучения  основ проектирования начинают с  проектирования простейших элементов машин общего назначения. Знания и опыт, приобретенные студентом при проектировании элементов машин, являются базой для дальнейшей конструкторской работы, а также для выполнения курсовых работ по специальным дисциплинам и дипломного проекта.

 

1. Общие сведения

     Кулачковые  механизмы используются  в  различных  машинных  агрегатах  для  выполнения  разнообразных  основных  или  вспомогательных  функций. В двигателях внутреннего сгорания они перемещают впускные и выпускные  клапаны,  в  станках  используются  в  механизмах  подачи  заготовки,  в конвейерах и транспортерах  управляют механизмами дозаторов или концевых  выключателей,  в  кузнечнопрессовых  машинах  перемещают  заготовки или готовые изделия. В механизмах с гидравлическим приводом кулачковые механизмы применяются для регулирования подачи жидкости. Плунжерные насосы на основе кулачковых механизмов используются в смазочных системах механизмов и редукторов.

     Важным  этапом синтеза механизма является выбор вида толкателя. Качающийся  или  коромысловый  толкатель  позволяет  использовать  большие значения  допустимых  углов  давления,  обеспечивает  большую  нагрузочную способность механизма. При поступательном толкателе важную роль играет такой параметр кулачкового механизма как внеосность или эксцентриситет - смещение оси толкателя относительно оси кулачка. Внеосность используется либо для уменьшения угла давления на фазе удаления, либо для выполнения дополнительных конструктивных требований. При одностороннем (нереверсивном)  вращении  кулачка  эксцентриситет  существенно  уменьшает  допустимые минимальные размеры кулачка, при реверсивном движении применение  эксцентриситета  увеличивает  размеры  кулачка.  Для  уменьшения  угла давления эксцентриситет откладывается в направлении основного вращения кулачка,  а  его  оптимальная  величина примерно  равна половине максимального значения первой передаточной функции.

     Широкое использование в конструкциях полиграфических  машин в качестве основных исполнителей кулачково-рычажных механизмов объясняется  следующими их свойствами: способностью выполнять практически любой закон периодического движения, гибкостью встраивания в конструкцию машины, способностью таких механизмов обеспечить в строго заданный момент кинематического цикла заданную величину того или иного параметра движения.

     В данной работе я использовала кулачковые механизмы при моделировании  бумагорезальной машины, а именно при построении механизма опускания  ножа.

       

 

2. Принципы  работы бумагорезальной  машины

     Резальные машины применяются в брошюровочно-переплетном производстве для разрезки и обрезки листов бумаги в стопе, книжных блоков, брошюр и журналов, т. е. для изменения линейных размеров полуфабрикатов с целью получения продукции нужного формата. В качестве режущего инструмента в резальных машинах используется нож.

     Классифицировать резальные машины целесообразно по их технологическому назначению, определяющему число ножей в машине. Машины могут быть:

     – одноножевые;

     – трехножевые.

     Одноножевые бумагорезальные машины предназначены для обрезки и разрезки листов в стопе.  Они бывают только однопозиционными. Кроме бумаги могут разрезаться и другие листовые материалы – картон, целлофан, лидерин, коленкор, ткани, фанера и т. п. Они могут использоваться и для 3-сторонней обрезки книг, брошюр, журналов и т. п.

     Резальные машины, как одноножевые, так и трехножевые, включают в себя три главных механизма:

     – нож для резки;

     – прижим, удерживающий полуфабрикат при резке;

     – подаватель для перемещения полуфабриката.

     Технологическая схема одноножевой бумагорезальной машины представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Технологическая схема одноножевой бумагорезальной машины:

1 –  затл (подаватель); 2 – стопа бумаги; 3 – рабочий стол; 4 – балка прижима; 5 – нож; 6 – марзан; 7 – призмы; 8 – винт.

 

 

       Допустимое отклонение при резке листов определяется по паспорту машины, но, как правило, составляет не более 1 мм по длине, а «косина» не более 1% от длины листов. Точность обрезки блоков определяется регулировкой заднего упора механизма подавателя. Он должен быть строго параллелен плоскости движения переднего ножа и перпендикулярен столу машины. Чем выше усилие прижима, тем меньше высота пачки и удельное усилие резания и тем выше точность.

       В качестве рабочего инструмента в резальных машинах применяются ножи – прямоугольные пластины, заточенные в виде одностороннего клина, который имеет две рабочие грани – вертикальную и наклонную. Линия их пересечения образует лезвие. Наиболее изнашивающейся частью ножа является его режущая часть – лезвие.

       

       Рисунок 2. Устройство ножа: 1 – лезвие ножа; 2 – корпус ножа 

       Корпус ножа 2 делают из недорогой, мягкой и вязкой стали, а лезвие 1 – из очень твердой легированной стали ШХ-15, ШХ-10, хорошо работающей на истирание.

       Острота ножа определяется величиной радиуса закругления режущей кромки лезвия r. Чем меньше r, тем острее нож. В процессе работы лезвие ножа истирается и тупится. При этом радиус r увеличивается (у острого ножа радиус закругления лезвия r=4–5мкм; у тупого ножа радиус закругления лезвия r=15–20мкм).

       Для крепления ножа к ножедержателю в корпусе ножа делают два ряда резьбовых отверстий. Сначала используют нижний ряд отверстий, а при достаточном износе – 60–75мм используют верхний ряд. Заточка ножа производится на станках торцом чашечного круга. При смене ножа, как правило, меняют и марзан.

       В машинах ножи движутся в плоскости резания, расположенной перпендикулярно плоскости стола, на котором лежит продукция.

  

Рисунок 3. Виды движения ножей

 

       Различают 4 основных вида движения ножей (рисунок 3):

          а) Вертикальное.

          б) Наклонно-параллельное.

          в) Криволинейно-параллельное.

          г) Сабельное.

          

       Сабельное. В верхнем положении нож наклонен по отношению к стопе под углом ε, во время опускания он перемещается в сторону и постепенно поворачивается на угол ε против часовой стрелки. Угол ε для одноножевых машин равен 1°.

       В момент касания лезвие ножа врезается в стопу не сразу по всей длине, а постепенно, начиная с правой стороны. Удара не происходит, нагрузки возрастают плавно, уменьшается сдвиг листов в стопе, повышается точность обрезки, уменьшаются усилия резания, а значит, машина изнашивается меньше. Угол ε по мере опускания ножа уменьшается и в нижнем положении становится равным 0°.

       Ножи в резальных машинах перемещаются вместе с ножедержателями – массивными деталями, сообщающими лезвию ножа необходимую жесткость и кинематически связанными с приводом. Движение ножедержателей в машинах с марзанным принципом обрезки является сабельным, т. е. с поворотом ножа на определенный угол во время опускания и перемещения в стороны, в машинах с безмарзанным способом обрезки – наклоннопараллельным с сохранением постоянного угла врезания.

       В одноножевых машинах применяется следующая схема построения механизма ножа с двухсторонним приводом, который позволяет продлить срок службы механизма за счет распределения тягового усилия на две стороны ножедержателя (рисунок 4).

       

       Рисунок 4. Кинематическая схема привода одноножевой бумагорезальной машины

       В таком механизме ножедержатель 1 штангами 2 и 7 связан шарнирно с двуплечими рычагами 3 и 6, которые соединены между собой регулируемой по длине тягой 5. При вращении кривошипа 4 рычаги 3 и 6 поворачиваются и ножедержатель 1 опускается и поднимается. Сабельное движение ножа возникает вследствие разной