Шаговый конвейер-накопитель Советский патент 1987 года по МПК B65G25/08 

Изобретение (лносится к машиностроению и может быть использовано нри создании транс11Орт1ш-;1агрузочных устройств, автоматизации загрузки металлорежущего оборудования с применением роботов и других областях промышленности для перемещения изделий.

Цель изобретения снижение энергоемкости привода.

На фиг. 1 изображена схема конвейера в исходном положении; на фиг. 2 - то же, в конечном положении; на фиг. 3 - взаимное расположепие зубьев реек в промежуточном положении при движении вверх; на фиг. 4то же, при движепии вниз;

на фиг. 5 - схема действия сил на изделие фи движении вперед при разпых углах наклона образующих зуба подвижной и стационарной реек; на фиг. 6 то же, при одинаковых углах накло)1а.

Шаговый конвейер-накопитель содержит стационарные неподвижные рейки 1 и подвижные pei iKH 2 с зубьями 3 и 4 соответственно. Образующие поверхности 5 и 6 зуба 4 подвижной рейки 2 имеют разные углы наклона а и fi и образуют впадину 1. Угол 1 равен 2а. Образующие поверхности 8 и 9 зуба 3 неподвижной рейки 1 имеют одинаковый угол наклона а и образуют впадину 10, в которой находится изделие II радиуса R весом Q. Подвижные зубчатые рейки 2 установлены на- раллельно неподвижным зубчатым рейкам 1 и с возможностью возвратно-поступательного перемещении в вертикальной плоскости под углом к направ,:1епию транспортирования изделий, при этом зубья 4 подвижной зубчатой рейки 2 смеп1епы относите.чьпо зубьев 3 пеподвижной зубчатой рейки 1. Об- разуюп;ие поверхности 5 и 9 подвижной 2 и неподвижной 1 зубчатых реек со стороны поступления изделий на конвейер параллельны, а образующие поверхности 5 и 6 каждого зуба 4 подвижной зубчатой рейки 2 перпендику.;1ярны между собой, при этом угол между образующими поверхносгями 8 и 9 зуба 3 неподвижной зубчатой рейки 1 больше угла между образующими поверхностями 5 и 6 зуба 4 подвижной зубчатой рейки 2.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении подвижная рейка 2 находится в нижнем положении (фиг. 1). Изделия 1 1 радиуса R лежат во впадинах 10 стационарной неподвижной рейки 1 на образуюпхих поверхностях 8 и 9 зуба 3. При подъеме подвпжной рейки 2 изде,тие 1 1 под действием образуюп1ей поверхности 6 зуба 4, имеюп1ей контакт с изделием 1 1 в точке С, из впадин 10 перемеп1ается в верхнее положение до тех пор, пока не перекатится во впадипу 7 подвижпой рейки 2 на образующие поверхности 5 и 6. 11ри обратном ходе подвижной рейки 2 зуб 3 стационарной рейки 1 взаимодействует с изделием 11 и перекатывает его во впадину 10 стационарной рейки 1 (фиг. 4). За цикл работы (подъем, опускание) происходит перемещение изделий 11 на один шаг. Во вре- мя движения изделия 11 по образующей поверхности 9 под действием образующей поверхности 6 вес Q раскладывается на составляющие TI и Т2 (фиг. 5). Сила Т| действует на зуб 4 под углом -у по прямой, соединяющей центр тяжести (центр окруж ности) изделия 11 и точку касания его с зубом 4. Сила действует на зуб 3 по прямой, соединяющий центр тяжести (ценгр окружности) изделия 11 и точку касания его с образующей поверхностъю 9 зуба 3. А пря5 мая, как известно, соединяющая центр окружности и касательную в точке касания, является перпендикуляром к касательной. Следовательно, сила Т перпендикулярна к образующей иоверхности 9, а угол, образованный вектором силы TV и весом Q, ра0 вен углу наклона образующей поверхности 9 к горизонтали, т.е. углу а. Условно отбросим зуб 4 и приложим в точке касания силу N, удерживающую изделие I 1 в данном положении. Вес Q можно разло, жить на скатывающую силу F и нормальную Та, где

Т2 j-Qcosa.(1)

Направление действия скатывающей силы F параллельно траектории движения из- Q делия 11, т.е. образуюпн й поверхности 9. Следовательно: /() 2а. Скатывающая сила равна

F Qcos(n+Y) Qcos2a. (2) Сл мма мо.ментов сил, действующих на 5 изделие 11 относительно точки приложения

силы TV:

FR N(R- Rsinn) 0. Отсюда сила

(3)

N

1-R

R(l -Sinn)

Qcos2a 1

(4)

Из выражения (4) видно, что для подъема изделия 11, т.е. перемеихения по образующей поверхности 9 к изделию II, требуется приложить силу N, которая меныпе

г cos 2а веса ц) раз, что позволяет снизить

мощность привода.

В момент начала движения на изде- - ие 11 действует сила инерции FI, приложенная в центре тяжести. Направление действия силы FI и силы Т| составляет угол i.

FI ma,(5)

гдеm - масса изделия;

а - ускорение.

Изделие 11 остается в покое, т.е. не перекатится через зуб 4, если момент от силы FI меньше или равен моменту от веса Q:

F,l Qb. (6)

Отрезки 1 и b являются плечами действия силы FI и веса Q относительно точки С:

FiRsinn. QRsiHY.i-)

Отсюда сила

Р Qsirry

(8)

Рассмотрим случай, когда образующие поверхности 6 и 9 зубьев 4 и 3 подвижной рейки 2 и стационарной рейки 1 выполнены с одинаковыми углами наклона к горизонтали (фиг. 6). Поскольку угол наклона образующей поверхности 6 равен углу наклона образующей поверхности 9, то угол действия силы Ti равен углу действия силы Т-).

cosa

Т, j-Qcos Скатывающая сила от веса Q F Qcos2a

(9) (10)

Сумма моментов относительно точки приожения силы Т)

FR-N(R - Rsina) 0.(Ц)

Сила

FR

R(l--sinal

Qcos2a 1-sina

В момент начала движения на изделие 11 действуют те же силы, что и в предыдущем случае. Согласно условию равновесия

F,(13)

FiRsina QRsina;(14)

F: Q.(15)

Из формул (4) и (12) видно, что знаменатель в формуле (4) больще знаменателя в формуле (12), т.е.

(I - sin).i) (1 -sina),

так как ц .меньн1е La., но сила N в равенстве (4) меньше, чем в равенстве (12),

т.е. для перемещения изделия 11 в случае, когда углы наклона образующих поверхностей зубьев подвижной и стационарной неподвижной рейки разные, требуется ме}1ь- щее усилие, что тоже позволяет уменьшить мощность привода.

В формуле (8) sin у si il, т.е.

10

sm(.i

20

25

30

35

1

Следовательно F в формуле (8) больше, чем в формуле (15) на величину--- , т.е. для

перекатывания изделия 11 через зуб 4 требуется приложить больщую силу F в случае, ког да углы наклона образующих поверхностей зубьев равны. Следовательно, в данном случае запас УСТОЙЧИВОСТИ больще.

Формула изобретения

Шаговый конвейер-накопитель, соде|ь жащий неподвижные зубчатые рейки, установленные параллельно последним и с возможностью возвратно-поступательного nept-- мещепия в вертикальной плоскости под углом к направлению транспортирования изделий нодвижные зубчатые рейки, зубья которых смещены относительно зубьев неподвижных зубчатых реек, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости привода, образующие поверхности зубьев no.i- вижной и неподвижной зубчатых реек со стороны поступления изделий на конвейер параллельны, а образуюпхие поверхности каж- догч) зуба юдвижной зубчатой рейки перпендикулярны между собой, при этом угол между образующими поверхностями зуба непо.ч- вижной зубчатой рейки больц е угла между ()б|)азующими поверхностями зуба подвижной зубчатой рейки.

Изобретение относится к конвейерному машиностроению и снижает энергоемкость привода. Конвейер-накопитель включает неподвижные рейки 1 и подвижные рейки 2 соответственно с зубьями 3 и 4. Рейки 2 установлены параллельно рейкам 1 с возможностью возвратно-постунательного перемещения в вертикальной плоскости под углом к паправлению транспортирования изделий. Зубья 4 смещены относительно зубьев 3. Образующие поверхности (ОН) 5. 6 и 8, 9 зубьев 4 и 3 со стороны нос- тупления изделий на конвейер параллельны, а ОП 5, 6 каждого зуба 4 перпендикулярны между собой. Угол между ОП 8, 9 зуба 3 больп1е угла между ОП 5, б зуба 4. В исходном положении рейка 2 находится в нижнем положении. Изделия лежат во впадинах 10 рейки 1. При подьеме рейки 2 изделие из внадин 10 перемещается в верхнее но.пожение до тех нор, нока не перекатится во впадину 7 рейки 2 на ОП 5 и 6. При обратном ходе изделие нерекатывается во впадипу 10 рейки 1. За цикл работы (под 1 ем -опускание) изделие перемеп1ается на один HI а г. 6 ил. « сл СО СО СП Фиг, 2 Траектория перемеще- мая подбажноа рейки.

8

Фиг.1

7

Направление дВихрения рейки

Фиг.З

Фиг Ч

На

Ч

НапраЗление виженир рейки.

На пра Зле ни е

апрабм игдвижения

Составитель Л. Расторгуева

Редактор Н. БобковаТехред И. ВересКорректор Е. Рошко

Заказ 3743/16Тираж 776подписное

ВНИИПИ Г(х-ударственного комитет; (Х(Р поделим изобретений и открытий

I 13035, MocKEia. Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 Производс 1 венно-полиграфическое предприятие, i. Ужгород, ул. Троектная, 4