Гравитационный лоток
GRAVITY TRACK

Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения и предназначено для транспортирования под действием собственного веса деталей, изготовленных из немагнитных материалов (титана, бронзы, латуни, алюминия и различных пластмасс).
В настоящее время гравитационные лотки известны. Обычно они состоят из противолежащих боковых стенок, между которыми расположено прямолинейное наклонное днище (наиболее распространенный вариант таких лотков показан на рис. 4,а в книге «А. Н. Малов. Загрузочные устройства для металлорежущих станков, - М: Машиностроение, 1965» на стр. 12).
При использовании таких лотков детали загружаются в его верхнюю часть, затем скользят или скатываются по наклонному днищу, а после этого выгружаются из его нижней части.
Описанные гравитационные лотки просты, но не всегда достаточно производительны. Иногда же высокая производительность от них требуется. Если такие лотки служат для связи машин (станков) в автоматических линиях, то нужно, чтобы они передавали детали от машины к машине как можно быстрее, иначе именно они могут стать «узким местом» линии и ограничить её производительность.
Для того, чтобы повысить производительность гравитационных лотков, их выполняют вогнутыми, в частности, такими, как описано в упомянутой книге на той же странице, и показано на рис. 4, и вверху. При работе такого лотка деталь тоже загружается сверху, но на сильно наклоном (крутом) участке лотка разгоняется, затем выходит на менее наклонный участок и подходит к зоне разгрузки. В отличие от лотков с прямолинейным днищем, лотки с вогнутым днищем, обычно, более производительны, так как время движения детали по ним оказывается меньше.
Известно, что время транспортирования деталей можно существенно сократить, если вогнутость днища лотка выполнять по кривой, являющейся отрезком циклоиды (см. книгу В.П. Боброва «Проектирование загрузочных устройств к станкам и автоматическим линиям. – М.: Машиностроение, 1964, стр. 92-93). Лотки с днищем, вогнутым в соответствии с циклоидой, называют лотками скорейшего спуска и применяют в случаях, когда нужно обеспечить высокую производительность транспортирования деталей. Вместе с тем нельзя не отметить, что их производительность, всё-таки, не максимальна. Это вызвано тем, что циклоида как линия скорейшего спуска – кривая теоретическая. Она получается из чисто геометрических и теоретико-механических соображений и не учитывает многие реальные факторы, действующие на деталь в процессе движения по лотку: ее трения и удары об элементы лотка, сопротивление воздуха и прочее, а потому неточная. Для того, чтобы все эти факторы учесть, при проектировании лотков скорейшего спуска профиль их днища приходится подбирать экспериментально. Но существующие лотки обеспечить точность подбора профиля не позволяют.
Проблемой, возникающей в связи с этим, как раз и является недостаточная точность профиля гравитационных лотков. Особенно остро она стоит при транспортировании разных деталей, когда требуется более или менее универсальный лоток, пригодный для отыскания оптимальной вогнутости днища, обеспечивающей минимальное время движения по лотку детали того или иного типа.
Технически решение указанной проблемы осуществляется путем того, что гравитационный лоток, состоящий из двух противолежащих боковых стенок и расположенного между ними вогнутого наклонного днища, отличается от известных тем, что его стенки выполнены перфорированными, с цилиндрическими отверстиями, соединены между собой цилиндрическими стержнями, концы которых размещены в отверстиях стенок, на стержнях установлены охватывающие их втулки с закрепленными на них постоянными магнитами, а днище лотка выполнено в виде гибкой стальной ленты, размещенной между стенками лотка с возможностью взаимодействия с магнитами.
На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемого гравитационного лотка, на фиг.2 – его вид по стрелке А.
Лоток состоит из двух противолежащих боковых стенок 1, закрепленных на основании 2 и расположенного между ними вогнутого наклонного днища 3. Его стенки выполнены перфорированными, с цилиндрическими отверстиями, соединены между собой цилиндрическими стержнями 4, концы которых размещены в отверстиях стенок. На стержнях установлены охватывающие их втулки 5 с закрепленными на них постоянными магнитами 6, а днище 3 лотка выполнено в виде гибкой стальной ленты, размещенной между стенками 1 лотка с возможностью взаимодействия с магнитами 6.
При использовании лотка для отыскании его оптимальный вогнутости, обеспечивающей минимальное время движения по нему деталей, выбирают деталь-представителя одного из типов деталей, подлежащих дальнейшему транспортированию по лотку (напомним, что он предназначен для транспортирования деталей из немагнитных материалов). Затем стержни 4 с втулками 5 устанавливают в стенках 1 лотка так, чтобы угол наклона начального участка днища 3 лотка, уложенного на магниты 6, по отношению к горизонтали составлял 80 – 85 градусов, а все днище имело некоторую начальную вогнутость. После этого деталь-представителя загружают на лоток и отпускают в свободное движение, замеряя время движения детали до конца лотка. Далее, переставив стержни 4 с втулками 5, угол наклона начального участка и вогнутость лотка уменьшают. Деталь-представителя снова загружают на лоток, снова отпускают в свободное движение и снова замеряют время её движения до конца лотка. Подобные операции повторяют заданное число раз, после чего выбирают положение стержней, обеспечивающее минимальное время движения детали, и угол наклона начальной части лотка и его вогнутость принимают за искомые. В дальнейшем для транспортирования деталей, аналогичных детали-представителю, изготавливают лоток с выбранным положением стержней.
Производя описанные выше операции, можно отыскать оптимальные параметры лотков скорейшего спуска. В целом, техническим результатом предложения является повышение точности экспериментального определения профилей днища гравитационных лотков, что в конечном итоге обеспечивает увеличение их производительности.