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机械创新设计—冲压式蜂窝煤成型机设计
机械创新设计
冲压式蜂窝煤成型机设计
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日期:
冲压式蜂窝煤成型机
1、工作原理及工艺动作过程
冲压式蜂窝煤成型机是蜂窝煤(通常又称煤饼,在圆柱形饼状煤中冲出若干通孔)生产厂的主要生产设备,它将煤粉加入转盘上的模筒内,经冲头冲压成蜂窝煤。
为了实现蜂窝煤冲压成型,冲压式蜂窝煤成型机必须完成以下几个动作:
煤粉加料;
冲头将蜂窝煤压制成型;
清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动;
将在模筒内的冲压后的蜂窝煤脱模;
将冲压成型的蜂窝煤输送装箱。
2、原始数据及设计要求
蜂窝煤成型机的生产能力:30次/min;
驱动电机:Y180L-8、功率N=11 kW、转速n=70 r/min;
冲压成型时的生产阻力达到0000N;
为改善蜂窝煤成型机的质量,希望在冲压后有一短暂的保压时间;
由于冲头要产生较大压力,希望冲压机构具有增力功能,以增大有效力作用,减小原动机的功率。
、设计任务
按工艺动作要求拟定运动循环图;
进行冲压脱模机构、扫屑刷机构、模筒转盘间歇运动机构的选型;
机械运动方案的评定和选择;
画出机械运动方案简图;
对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算设计总结说明书一份、设计方案提示
冲压式蜂窝煤成型机应考虑三个机构的选型和设计;冲压和脱模机构、扫屑机构和模筒转盘的间歇运动机构。
冲压和脱模机构可采用对心曲柄滑块机构、偏置曲柄滑块机构、六杆冲压机构;扫屑机构可采用附加滑块摇杆机构、固定移动凸轮-移动从动件机构;模筒转盘间歇运动机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构。
冲压式蜂窝煤成型机的运动方案
一、冲压式蜂窝煤成型机的功能和设计要求
1、功能
冲压式蜂窝煤成型机是蜂窝煤(通常又称煤饼,在圆柱形饼状煤中冲出若干通孔)生产厂的主要生产设备,它将煤粉加入转盘上的模筒内,经冲头冲压成蜂窝煤。
为了实现蜂窝煤冲压成型,冲压式蜂窝煤成型机必须完成以下几个动作:
煤粉加料;
冲头将蜂窝煤压制成型;
清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动;
将在模筒内的冲压后的蜂窝煤脱模;
将冲压成型的蜂窝煤输送装箱。
2、数据及设计要求
1)蜂窝煤成型机的生产能力:30次/min;2)驱动电机:Y180L-8、功率N=11 kW、转速n=70 r/min;
3)如图1所示位冲头3、脱模盘5、扫屑刷4、模筒转盘1的相互位置情况。实际上冲头与脱模盘都与上下移动的滑梁2连成一体,当滑梁下冲时冲头将煤粉压成蜂窝煤,脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中扫屑刷将刷除冲头和脱模盘上粘附的煤粉。模筒转盘上均布了模筒,转盘的间歇运动使加料后的模筒进入加压位置、成型后的模筒进入脱模位置、空的模筒进入加料位置;
4)为改善蜂窝煤成型机的质量,希望在冲压后有一短暂的保压时间;
5)由于同时冲两只煤饼时的冲头压力较大,最大可达0000N,其压力变化近似认为在冲程的一半进入冲压,压力呈线性变化,由零值至最大值。因此,希望冲压机构具有增力功能,以减小机器的速度波动和减小原动机的功率。
6)机械运动方案应力求简单。
二、工作原理和工艺动作分解
根据上述分析,冲压式蜂窝煤成型机要求完成的工艺动作有以下六个动作:
1)加料:这一动作可利用煤粉的重力打开料斗自动加料;
2)冲压成型:要求冲头上下往复运动,在冲头行程的二分之一进行冲压成型;
3)脱模:要求脱模盘上下往复移动,将已冲压成型的煤饼压下去而脱离模筒。一般可以将它与冲头固结在上下往复移动的滑梁上;
4)扫屑:要求在冲头、脱模盘向上移动过程中用扫屑刷将煤粉扫除;
5)模筒转模间歇运动:以完成冲压、脱模和加料三个工位的转换;
6)输送:将成型的煤饼脱模后落在输送带上送出成品,以便装箱待用。
以上六个动作,加料和输送的动作比较简单,暂时不予考虑,脱模和冲压可以用一个机构完成。因此,冲压式蜂窝煤成型机运动方案设计重点考虑冲压和脱模机构、扫屑机构和模筒转盘间歇转动机构这三个机构的选型和设计问题。
三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图
对于冲压式蜂窝煤成型机运动循环图主要是确定冲压和脱模盘、扫屑刷、模筒转盘三个执行构件的先后顺序、相位,以利对各执行机构的设计、装配和调试。
冲压式蜂窝煤成型机的冲压机构为主机构,以它的主动件的零位角为横坐标的起点,纵坐标表示各执行构件的位移起止位置。
图2表示冲压式蜂窝煤成型机三个执行机构的运动循环图。冲头和脱模盘都由工作行程和回程两部分组成。模筒转盘的工作行程在冲头的回程后半段和工作行程的前半段完成,使间歇转动在冲压以前完成。
扫屑刷要求在冲头回程后半段至工作行程的前半段完成扫屑运动。
四、执行机构的选型
根据冲头和脱模
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