БУНКЕРНОЕ ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам автоматической загрузки технологических машин-автоматов и автоматических линий штучными заготовками.
Известно устройство для загрузки деталей типа шариков, содержащее накопитель (питатель), бункер и вращающуюся воронку, выполняющую роль ворошителя, заходная коническая поверхность которой является частью днища бункера и спрофилирована по форме синусоиды (авт. свид. СССР №1710278, В 23 Q 7/00, опубл. 07.02.92).
Недостатком данного устройства является его малая эффективность при загрузке массивных (массой до 0,1 кг) штучных заготовок с отношением размеров 1,1<l/d<1,3 (l - длина, d - диаметр заготовки), которая выражается не только снижением среднего значения минутной производительности устройства, но и увеличением дисперсии среднего, т.е. размаха случайных колебаний минутной производительности относительно среднего значения, что приводит к увеличению длины (емкости) накопителя.
За прототип изобретения принято устройство для загрузки штучных заготовок формы тел вращения, содержащее бункер с коническим дном, накопитель и вращающуюся воронку с приемной конической частью,
составленной из двух сопряженных усеченных конусов, и ворошителя, установленного на поверхности приемной части воронки (авт. свид. СССР №666039, В 23 Q 7/02, опубл. 28.02.79).
Недостатком данного устройства также является его малая эффективность при загрузке массивных (массой до 0,1 кг) штучных заготовок с отношением размеров 1,1<l/d<1,3.
Изобретение решает задачу повышения эффективности бункерного загрузочного устройства, а именно повышение среднего значения минутной производительности загрузочного устройства и уменьшение размаха случайных колебаний производительности относительно среднего значения.
Указанная техническая задача решается благодаря тому, что бункерное загрузочное устройство, содержащее бункер с коническим дном, накопитель и вращающуюся воронку с приемной частью и ворошитель, установленный на поверхности приемной части воронки. Новым, согласно изобретения, является то, что поверхность приемной части воронки выполнена выпуклой по непрерывной криволинейной образующей, заданной стандартной математической функцией, например, параболической, гиперболической, эллипсной или радиусной, при этом
BX
входной диаметр D воронки удовлетворяет неравенству
BX
3
BX
2
BX
1,5lуD<l+2kdsinα+2klcosα, где
l - длина заготовки,
d - диаметр заготовки,
BX
α - угол наклона криволинейной образующей поверхности приемной части воронки на входе,
2
3
0,4уkу0,5, 0,5уk<1 - постоянные коэффициенты,
1
1
1
1
1
промежуточный диаметр D на расстоянии L=kd от входа в воронку, где 0,5<k<1, удовлетворяет неравенству Dт1,
2
2
2
промежуточный диаметр D на расстоянии L=0,5l от входа в воронку удовлетворяет неравенству D<2d,
вых
выходной диаметр D на расстоянии L=(1,1-2)l от входа в воронку удовлетворяет неравенству
тр
μ - коэффициент трения скольжения заготовки о поверхность воронки,
ВХ
угол α наклона к горизонтали образующей приемной части на входе воронки удовлетворяет неравенству
ВХ
тр
45°>α>arctgμ,
вых
угол α наклона к горизонтали образующей приемной части на выходе воронки удовлетворяет неравенству
вых
α>80°.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображена схема бункерного загрузочного устройства в разрезе по оси вращения воронки;
на фиг.2 изображена схема вращающейся воронки в разрезе по оси вращения с указанием ее характерных геометрических размеров и положений заготовок на поверхности ее приемной части с криволинейной образующей, заданной стандартной математической функцией у=f(x).
Бункерное загрузочное устройство состоит из бункера 1 с коническим дном 2, накопителя 3, вращающейся воронки 4 с приемной частью и ворошителя 5, установленного на поверхности 6 приемной части воронки. Поверхность приемной части выполнена выпуклой по непрерывной криволинейной образующей, заданной стандартной математической функцией у=f(х), например, параболической, гиперболической, эллипсной или радиусной.
вx
вx
3
вх
2
вх
Входной диаметр D воронки удовлетворяет неравенству 1,5lуDуl+2kdsinα+2klcosα, где l - длина заготовки, d - диаметр заготовки, «их - угол наклона криволинейной образующей поверхности
2
3
приемной части воронки на входе, 0,4уkу0,5, 0,5уkу1 - постоянные коэффициенты. Выполнение указанного неравенства обеспечивает условия для интенсивного ворошения заготовок 7 в зоне захвата и перевод заготовки, лежащей поперек приемной части воронки 4, в положение вдоль криволинейной образующей приемной части, благоприятное для захвата,
поскольку заготовка, лежащая поперек входного отверстия воронки, будет взаимодействовать с заготовкой, располагающейся одновременно на поверхности 6 приемной части вращающейся воронки 4 и на поверхности конического дна 2 бункера, в точке, находящейся не ниже ее продольной оси симметрии. В то же время эта заготовка будет взаимодействовать с массой заготовок, располагающихся на поверхности конического дна бункера, не менее чем половиной своего продольного сечения.
1
1
1
1
1
Промежуточный диаметр D на расстоянии L=kd от входа в воронку, где 0,5<k<1, удовлетворяет неравенству Dтl. Это повышает
вероятность перевода заготовки, лежащей поперек приемной части воронки, в положение вдоль криволинейной образующей приемной части, которое благоприятно для захвата.
2
2
2
Промежуточный диаметр D на расстоянии L=0,5l от входа в воронку удовлетворяет неравенству D<2d. Это устраняет вероятность заклинивания одновременно двух заготовок в приемной части воронки.
вых
тр
Выходной диаметр D на расстоянии L=(1,1-2)l от входа в воронку удовлетворяет неравенству  где μ - коэффициент трения скольжения заготовки о поверхность воронки. Это устраняет вероятность заклинивания заготовок на выходе воронки и обеспечивает беспрепятственную выдачу заготовок из воронки в накопитель.
вх
вx
тp
Угол α наклона к горизонтали образующей приемной части на входе воронки удовлетворяет неравенству 45°>α>arctgμ. Выполнение этих условий обеспечивает движение заготовок по криволинейной образующей приемной части воронки и устраняет вероятность сводообразования в массе заготовок, находящихся в бункере.
вых
вых
Угол α наклона к горизонтали образующей приемной части на выходе воронки удовлетворяет неравенству α>80°, что обеспечивает плавное сопряжение приемной части воронки с накопителем и отсутствие заклинивания заготовок на выходе воронки при переходе в накопитель.
Описанное бункерное загрузочное устройство работает следующим образом. Заготовки 7 засыпаются в бункер 1. При вращении воронки 4 от привода устройства (не показан) в результате интенсивного ворошения под действием ворошителя 5 заготовки перемещаются по коническому дну 2 бункера и далее по выпуклой поверхности приемной части 6 воронки западают в воронку и выдаются в накопитель 3 бункерного загрузочного устройства. Заготовка, лежащая поперек входного отверстия воронки, взаимодействует с заготовкой, располагающейся одновременно на поверхности приемной части вращающейся воронки и на поверхности конического дна бункера в зоне действия ворошителя. В тоже время эта заготовка взаимодействует с массой заготовок, располагающихся на поверхности конического дна бункера, не менее чем половиной своего
продольного сечения. Неустойчивое положение заготовки на выпуклой поверхности приемной части воронки, выполненной по криволинейной образующей, и взаимодействие с другими заготовками обеспечивает ее перевод из положения поперек входного отверстия воронки в положение вдоль криволинейной образующей приемной части воронки, благоприятное для захвата. В результате обеспечивается повышение эффективности работы бункерного загрузочного устройства при подаче заготовок с отношением размеров 1,1<l/d<1,3.