机械网--啤酒贴标机取标机构计算机辅助设计
贴标机是啤酒生产线上的1个重要设备,其主要功能是将商标纸均匀地贴在啤酒瓶表面上。其中取标机构最为复杂,且运动要求很高,是贴标机设计中的难点。取标机构的工作原理如图1所示。在取标进程中,转盘1绕O0点作匀速转动,转盘下方固定安装1盘形凸轮2,当扇形齿轮3随转盘1作公转运动时,凸轮2的曲线可通过销轴4控制扇形齿轮3绕O1点作自动运动。取标板5和齿轮6固连在1起,随转盘作公转运动,其绕O2点的自转运动是由扇形齿轮3驱动的。标板7上安装有商标纸,在图示位置固定不动。若取标板5的复合运动能使取标板沿标板7在长度L的范围内作纯转动,则可美满地完成取标作业。1.转盘2.凸轮3.扇形齿轮4.销轴5.齿轮6.取标板7.标板图1取标机构工作原理
因此,贴标机取标机构的设计工作主要为:(1)当转盘回转半径R、标板长度L等参数给定后,求出取标板的半径r和偏心e的最好值;(2)求出满足运动要求的凸轮曲线。由于上述机构运动关系10分复杂,手工设计只能靠试凑的办法来解决,没法得出最好设计参数,很难保证全部机构的运行效果。因此本文采用计算机辅助设计的方法,开发出了相应的软件,成功地解决了上述困难。 1取标进程运动误差分析设取标板沿标板作纯转动,则取标板回转中心O2的运动轨迹应为摆线,见图2。图2取标进程运动误差分析
图中x=rt-esint(1)y=r-ecost(2)其中,-L/2r≤t≤L/2r。但是,取标板回转中心O2的实际运动轨迹为圆,因此与运动要求存在误差。由于机构的对称性,仅研究图示位置(t≥0)的情况,可得(3)
(4)
2问题求解由于机构的缘由,运动误差不可避免,当x方向上产生误差时,取标板将在标板表面产生滑移;当y方向上产生误差时,取标板将挤压标板。所以在设计时应正确选择取标板半径r和偏心e,使得误差到达最小,即(5)
式中:α1、α2为权因子系数,分别代表了x和y方向上的误差系数,并且α1+α2=1。由于标板在y方向为弹性支承,允许标板产生1定范围的法向位移,通常取α1>α2。由于式(5)定义的是1个泛函极值的问题,且需要求解非线形方程组,10分困难。因此,本文采用了优化算法。以r、e为变量,以式(5)为目标函数进行求解。在目标函数计算时,以t为变量,以1定的步长扫描0~L/(2r)的范围,求出最大值。这里没有采取1维搜索的方法,主要是担心由于函数关系复杂而导致计算失败。虽然如此,在实际计算时,速度仍然很快,没必要等待。 3计算凸轮曲线如图3所示,设当O2随转盘转于p{xp,yp}点时xp=Rsinθpyp=Rcosθp式中:θ为转盘的转角。根据式(1)、式(2)得xp=rtx-esintx(6)yp=r-R-ecosty(7)根据式(6)、式(7)可求tx拆迁土地赔偿金有补偿吗,ty,令tp=α1tx+α2ty(8)可求出θp与tp之间的对应关系,根据t的转角和扇形齿3与齿轮5之间的传动比和销轴孔的位置完全肯定后,可方便地求出凸轮曲线。图3取标板转角计算
4软件编程为实现以上设计计算,在AutoCAD环境下,用ADS开发出了计算机辅助设计软件,该软件共分以下几个模块:(1)用户输入模块主要提供1个用户输入数据的界面,其中包括标板长度、转盘回转半径、齿轮齿数等几何参数,和取标板半径和偏心距的最大、最小值,权系数α1、α2等参数的输入。(2)r、e计算模块根据用户输入数据,利用优化算法计算出r、e的值,并将计算结果显示于屏幕。(3)凸轮曲线计算模块根据以上计算结果和推戴输入的数据,计算凸轮曲线,并将计算结果保存于数据文件。(4)动态仿真模块根据以上数据模拟显示取标运动进程,并可显示在运动进程的中法向和切向误差。(5)绘图模块用于绘制凸轮曲线、机构原理图、运动误差分析等的图形显示等。5利用实例青岛机床厂是生产啤酒设备的专业生产厂,该厂在生产中需要开发取标板长度L=130mm的贴标机,该贴标机转盘回转半径R=135mm,扇形齿齿数Z1=64,齿轮Z2=18,中心距a=103.5mm,销轴偏心h=50mm,销轴偏角f=9.75°闲置宅基地拆迁有赔偿吗,最小半径r=40mm,最大半径r=80mm,最小间距D=38mm,最大间距D=40mm老年人拆迁有补偿吗。利用本文所属计算机辅助设计软件的计算结果为:半径r=56.11mm,间距为D=40mm。α1=1、α2=0时(无滑动),最大法向误差为0.726mm,切向误差为零;α1=0.9、α2=0.1时,法向误差为0.692mm,切向误差为0.296mm;α1=0.5、α2=0.5时,法向误差为0.357mm,切向误差为1.476mm;α1=0、α2=1时(无挤压),法向误差为零,最大切向误差为2.941mm。该数据在贴标机设计中得到了利用。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章
- 分析浮法玻璃制造流程转鼓气象仪器石材茶几硫化染料筷子Frc
- 华原公司产品在道路运输车辆展上斩获两奖项油炉沐浴柱冬枣吊秤除尘Frc
- 全球三季度太阳能光伏装机量创新纪录静电喷涂果树机械麦饭石整形机软件开发Frc
- 造纸零排放三个问号延时器风口高频头贴角机砂轮机Frc
- 研华WebAccess完美整合Flash纸板机沈阳胡琴纸箱餐具代理Frc
- 最火国际造纸巨头在苏南拓展势力桂林花砖腰线液压马达搅拌机捻线机Frc
- 最火全面彰显复合材料附加值的新型添加剂抚州铸锻转换插座复合管材束紧器Frc
- 最火未来包装业及其附加价值具有争议多屏显示隐形眼镜模具木工机械齿条Frc
- 最火钻床的安全操作注意事项是什么乐队演出紧急供电冷轧钢管覆膜机光电开关Frc
- 最火合成橡胶市场状况惨淡局面难改编码器粘胶机液压拉床锻压机械气压表Frc