输送机构（精选九篇）
输送机构 篇1
输送机的正常运行与其张紧机构是密不可分的,张紧机构解决了输送机在运输时皮带过松而导致运行故障,同时也是调节张紧力大小主要机构之一,也保证输送带和传动滚筒间产生摩擦力,使输送带不打滑,并限制输送带在各托辊间的垂度,使输送机正常运行。所以张紧机构是输送机的主要构件之一。
皮带跑偏是输送机运行时常见故障,也是皮带快速损坏的原因之一,解决皮带跑偏问题一直以来是输送机厂家很大的难题,就这一问题提出很多解决方法。
1 输送机张紧机构的结构型式
输送机的张紧机构型式是很多的,其中常见的张紧方式有端部张紧和中间张紧,可根据输送机的长度及用途选用。常见的结构型式如下图所示:
张紧装置的预张距离X至少要有皮带长度的1%,其中图1是最简单的的张紧方式,主要适用于较短的输送机,一般长度不得大于3m;图2适用于轴心无法改变,张紧装置就设置於回归侧;图3适用于负载较重,输送机较长;输送机的张紧机构的结构型式也可根据实际运输物料型式采用不同的张紧方式,也可以结合两种型式联合使用。
2 张紧力的控制
输送机的张紧力对其传动能力、寿命和轴的压力都有很大的影响。张紧力的不足,传递载荷的能力降低,使滚轮发热,输送带摩损严重。张紧力过大,则会使输送带的寿命降低,轴和轴承的载荷过大,从而降低了它们的使用寿命。因此,适当的张紧力是保证输送机正常工作的重要因素。而张紧力的控制与其输送机的张紧机构是密不可分的,张紧力的大小可由张紧机构中调节螺杆来控制,这样输送机在运行当中就能通过张紧机构有效的控制张紧力的大小使输送机正常工作。
3 输送机跑偏与导正
带式输送机的跑偏是由多种原因造成的,其中最主要的原因有以下几种。第一,辊筒长度与输送带宽度。一般辊筒的长度决定输送带的宽度,设计辊筒长度时,要为输送带在横向保留足够的余隙,余隙选用不合适就会使输送带跑偏或过渡浪费辊筒长度。选用时,当输送带宽度小于或等于100毫米时,辊筒长度应等于输送带宽度加上20毫米;当输送带宽度大于100毫米时,辊筒长度等于1.08倍的输送带宽度加上12毫米。第二,主动轮与从动轮。通常主动轮与从动轮都设计成圆筒—圆锥形。由于输送带有往滚轮最高点跑的趋势(与传动带运行方向成直角的方向),圆锥侧则是一直都将皮带往滚轮的中央送,所以圆筒—圆锥形主动轮对皮带有自我导正的效果,防止皮带跑偏有一定的作用。其结构型式如图4,尺寸应满足B=A/2,A为皮带宽度,其中圆锥侧的锥度h(冠高)应满足表1要求:
过高的冠高h可能会导致输送带与圆锥侧无法接触,故会失去导正效果(特别是横向较僵硬的皮带);过小起不到导正的效果。第三,滑板和支撑轮。输送带在滑板上运行时,滑板的边缘必须要做成圆角,而且滑板也必须比滚轮的表面低,同时滑板面的清洁度对皮带的导正和寿命有很大的影响。在较长的输送机装置与需要输送大型沉重物品的状况下,一般不用滑板而采用支撑轮的方式,但支撑轮必须与输送带运转的方向成直角以免输送带跑偏。
其它导正的方法:如果上述方法仍不能解决输送带跑偏问题可采用以下方法。可在输送和回归侧安装歪斜的辊轮(例如导向轮与压力轮)的方式,输送带就可以被导正得很好。这些歪斜的辊轮,其导向效果并不是自发性的。换句话说,若是输送带跑偏的趋势改变了,这些辊轮的位置就必须被重新调整。所以这种方式很少被双向运转的系统采用。按其受力情况可分两种,一种是可调式压力轮。装在输送带跑向尾轮之前的可调式压力轮,要调节压力轮时,就以辊轮轴的一端方向移动,为了达到良好的导正效果输送带与压力轮间的接触弧面至少要30°。另一种是可调式支撑轮。一般都安装在较长的输送机上(大于3m),且有局部的输送带跑偏趋势输送带可以经由旋转一个或数个支撑轮来达到导正的效果;只要辊轮的一侧是用滑槽的方式安装即可。
结束语
主要针对输送机(料袋输送机)的张紧机构的结构型式,根据用途的划分为三种,简要地阐述了它们在输送机运输设备中的作用;以及输送机中皮带跑偏问题做了一个实质性的分析和研究,提出解决的办法供大家参考。
摘要：输送机的张紧机构解决了其运行时张紧力的调节问题;跑偏是输送带磨损的主要因素。就这一问题,提出了很多解决的方法供大家参考。
关键词：输送机,张紧机构,张紧力,跑偏,导正
参考文献
[1]袁纽.运输机械设计选用手册[M].北京:化学工业出版社,1998.
[2]成大先.机械设计手册——带传动设计[M].北京:化学工业出版社,2004.
输送机构 篇2
路面铣刨机是一种高效的沥青混凝土路面维修养护机械,其原理是利用滚动铣削的`方法把路面局部或全部破碎.为了减轻劳动强度,机器设计有回收装置,使铣削下来的铣削物直接输送到运载卡车上.本文运用Pro-E和ADAMS软件对其集料输送机构二级皮带支撑机构进行三维建模和仿真分析.
作 者：赵月罗 刘宏哲 ZHAO Yue-luo LIU Hong-zhe 作者单位：赵月罗,ZHAO Yue-luo(河北工程大学,河北,邯郸,057000)刘宏哲,LIU Hong-zhe(陕西建设机械股份公司,陕西,西安,710000)
刊 名：廊坊师范学院学报（自然科学版） 英文刊名：JOURNAL OF LANGFANG TEACHERS COLLEGE 年，卷(期)：2009 9(3) 分类号：U415.52 关键词：路面铣刨机 集料输送机构 三维建模 仿真分析★ 数学建模论文范文
★ 浅谈船体完整性建模
★ bim建模是什么意思
★ 仿真实习团队总结
★ 仿真玫瑰花制作作文
★ 煤化工仿真实习报告
★ 工程建模bim是什么意思
★ 面试中如何把握应聘者的稳定性
★ 大学生仿真综合实习报告
输送机构 篇3
无论是坊间盛传的泽熙或有特别通道，能够以更快的速度逃离跌停板；还是对公募基金为了报答当年泽熙从机构手中接盘重庆啤酒，此次投桃报李的猜测，这些无疑都违背了证券市场公平公正的原则，特别基金用基民的辛苦钱来“送礼”给私募，让基民难以接受，网络上已有人呼吁要求“监管部门彻查是否存在利益输送的情况。”
机构接盘浮亏上千万
受塑化剂事件影响，上周五复牌的酒鬼酒不出意料地一字跌停。全天交易总额仅为5312万元，换手率0.55%，截至收盘，跌停板上的封单仍有8756万股，约37.5亿元，当日该股市值蒸发15.47亿元。
诡异的一幕出现在上午9点41分，有一笔1万手的买单突然成交，成交金额4282万元。谁会贸然在第一个跌停板上大手笔买入酒鬼酒？要知道，在众多基金刚刚发布的最新估值调整报告中，他们对酒鬼酒的合理估值仅为38元多，以接近43元的价格买入酒鬼酒无异于主动找套。
深交所盘后龙虎榜显示，当日鬼酒鬼共计成交124万股，成交金额5312万元。国泰君安交易单元（390426）、国泰君安上海打浦路营业部分列卖出金额最大的前两位，分别卖出4586.45万、432.49万元。而在买入金额最大的席位中，机构专用席位以4282万元排在首位。
不难看出，机构席位接盘的正是这1万手突然成交的买单。而卖出方金额最大的两个席位国泰君安交易单元（390426）和国泰君安上海打浦路营业部均是业内盛传的私募一哥徐翔旗下泽熙的大本营。
本周前两个交易日，酒鬼酒继续开盘即跌停，但机构已没有再继续买入了。同样，国泰君安交易单元（390426）、国泰君安上海打浦路营业部的卖出金额也没有发生任何变化，仅仅是后者在此期间买入了1.77万元。
按酒鬼酒28日收盘价31.22元计算，23日买入100万股的机构目前账面浮亏高达1160万元。
接盘只为拯救泽熙？
不难看出，能在第一个跌停板就卖出酒鬼酒的国泰君安交易单元（390426）和国泰君安上海打浦路营业部无疑是十分幸运的。但值得一提的是，这两个席位都是业内盛传的泽熙常用的席位。
一位长期跟踪交易席位的业内人士告诉记者，“这几个席位在泽熙操盘过的国电清新、德豪润达等多只股票上都出现过，可以断定这就是泽熙的席位。除此之外，中信证券上海浦东大道营业部也是他的席位。”
酒鬼酒今年三季报显示，泽熙瑞金1号在三季度新进313.41万股。这期间酒鬼酒的股价最高58.99元，最低46.50元，按52.74元的均价计算，泽熙用耗资1.65亿元。虽然此次泽熙或许顺利的在第一个跌停顺利逃出100多万股，但由于剩余数量仍可观，因此损失仍然不少。
目前市场关注的焦点主要集中在两点，一是在众多跌停卖单中，为何偏偏泽熙的传统“大本营”营业部席位成交的多？二是机构为何会在第一个跌停板买入100万股？对于第一点，目前有业内人士认为是徐翔拥有所向披靡的高速交易通道，这使得无论是股票涨停还是跌停，他总能抢先买到或卖出。而有分析人士称机构此次买入则主要是回报在重庆啤酒一役中徐翔在跌停板买入以拯救机构，当时泽熙在第十个跌停板买入重啤，成功从大成基金手中接盘。
输送机构 篇4
我国辣椒的总产量居世界之首, 年产量达2 800万t多, 约为世界辣椒产量的46%, 同时每年还以9%的速度增长[1], 辣椒去核是辣椒进行深加工前的一个重要工序, 目前国内辣椒产品的加工大多采用手工去核, 费工又费时。个别企业开始使用一种辊子式的辣椒去核机械, 通过两个辊子相对转动将辣椒压破, 达到辣椒核与辣椒肉的分离;但用这种方法去核对辣椒肉的伤害比较大, 且辣椒肉与辣椒籽混在一块, 不利于辣椒丝和辣椒片的制作[2]。
本文所介绍的辣椒去核机是通过一种间歇式的链条输送机构配合其他机构共同作用, 实现辣椒核与辣椒肉的有效分离, 并且在加工过程中辣椒肉受到的伤害较小。间歇式链条输送机构是辣椒去核机的重要组成部分, 本文着重介绍该辣椒去核机间歇式输送机构的设计, 并应用Recur Dyn软件对输送机构的链轮和链条进行了动态仿真, 得到主要工作部件的运动动态特性曲线, 并对机构的干涉情况进行检查, 从而为该机构的设计提供必要的参考。
1 间歇式输送机构的设计和工作原理
图1为辣椒去核机的原理结构图, 图2为输送机构原理图。工作时, 动力由电机输入到凸轮分割器, 凸轮分割器[3,4]上装有两个输出轴, 分别为传动主轴和主轴;传动主轴连接主动链轮, 通过传输链条带动中从动链轮和左从动链轮做间歇转动;整个链条每间隔一个链节的附板上都安装有盛放辣椒的锥形槽, 主轴上固定有压紧装置下凸轮、切割装置下凸轮及冲核装置凸轮盘, 3个凸轮分别驱动压紧架、切割架和冲头运动, 使辣椒压头、切刀、辣椒冲头到达预定位置。为使辣椒在压紧和冲核时链条的波动性较小, 在链条下方设置支撑板。由于主动链轮与左从动链轮之间的中心距较大, 在输送过程中链条可能会出现跳齿或者波动较大的现象, 在下边链条靠近左从动链轮处设置张紧轮, 以使链条传动更加平稳。
1.切割装置下凸轮2.主轴3.冲核装置凸轮盘4.压紧装置下凸轮5.冲核架6.切割架7.凸轮分割器8.压紧架9.冲头10.压头11.切刀12.传动主轴
1.料斗2.张紧轮3.定位板4.中从动链轮5.传输链条6.主动链轮7.支撑板8.锥形槽9.左从动链轮
当主动链轮驱动链条运动时, 辣椒从料斗落入锥心槽中, 并随之移动, 多余的辣椒会被定位板阻挡于输送途中, 从而实现了辣椒的排队和上料。辣椒输送过程与去核的过程都是以6个辣椒为一个单元。主动链轮和中从动链轮之间的链条上方为辣椒的加工位置。辣椒随锥形槽移动到加工位置时, 主动链轮停止驱动链条, 此时辣椒上压头落下, 夹紧辣椒;然后辣椒切刀下落, 将露在锥形槽外端的辣椒尖部切掉, 完成切割后, 切刀立即回到原位;在切刀离开工作位置后, 辣椒冲头开始做往复直线运动, 并将辣椒核冲掉, 待辣椒冲头和上压头都退回原位, 主动链轮继续驱动链条移动, 锥形槽内已去核的辣椒被移出加工位置, 未去核的辣椒再次经排队、上料, 随锥形槽进入加工位置。如此循环往复, 利用输送机构的周期性间歇运动, 实现辣椒的去核。
2 关键参数的确定
2.1 输送机构的工作参数
首先, 初步给定凸轮分割器输出到主轴的转速为30r/min;然后, 根据凸轮连杆部分的仿真结果, 并充分考虑装置的压紧、切割、冲核过程所用时间, 确定了凸轮分割器驱动链轮做间歇式转动的工作周期为1.3s。其中, 6个辣椒输送到工作位置的时间为0.4s, 间歇时间为0.9s。
2.2 输送链条的参数
根据辣椒的尺寸选择链条型号, 锥形槽中间直径约比被加工最大辣椒的中间直径 (平均中径) 大2~3mm。同时, 还必须考虑锥形槽与链条附板的安装结构, 初步确定链条的节距, 根据下式进行计算, 即
其中, P为链条的节距;D中=30为被加工辣椒的中间直径, mm。可选择10A型带附板滚子链, 此时节距P=15.875。
2.3 链轮的设计
由于辣椒间歇式输送装置每周期中运动的时间为0.4s, 在此时间内输送链条需走过6个锥形槽的距离L (L=362.5mm) , 可知链条为低速运行, 所以由机械设计手册可确定小链轮的齿数z小=19。由于传动比在3左右时, 链条传动时不易出现跳齿和脱齿现象, 所以选用大链轮齿数为z大=60。此时, 大小链轮传动比i=z大/z小≈3.16。中间链轮仅起使加工位置的锥形槽处于水平状态的支撑作用, 所以选用z中=31。根据各个链轮齿数和链条的节距, 可以算得各链轮的分度圆直径[5,6], 即
根据链条在0.4s运动的距离, 可以计算出大链轮转动的角度为144°。
3 柔性体三维模型的建立与仿真分析
3.1 软件介绍
Recur Dyn软件是由韩国Function Bay公司开发的新一代多体系统动力学仿真软件, 适合求解大规模的多体动力学问题, 且有专门用于解决链传动问题的子模块。所以, 本文采用Recur Dyn软件进行三维建模与仿真[7]。
3.2 柔性体三维模型的建立
在Recur Dyn软件的Chain子模块中, 按照ISO606标准选择型号为10A的滚子链。其中, 滚子、套筒、链板等零件的尺寸系统自动按标准算出, 按此参数生成链节的三维模型。由已知的链轮齿数和链条型号, 根据ISO 606标准系统自动计算出链轮分度圆直径、齿宽、链轮宽度等尺寸, 然后即可生成链轮三维模型。
图3为链条与链轮的装配及布置图。为使每组6个辣椒在加工时完全位于主动链轮与中间链轮之间, 主动链轮与中从动链轮之间的水平距离按照排放8个辣椒锥形槽所需链条的长度来确定。综合考虑料斗与定位板的尺寸后, 中间链轮与左从动链轮之间的距离按着排放10辣椒锥心槽所需链条的长度来确定;然后, 通过Chain Assemble命令对链条和链轮进行装配, 该装配过程由软件链条子系统自动完成;系统装配完之后, 若发现齿轮与链条没有正确啮合, 此时必须通过Recur Dyn中Object Control命令来旋转相关链轮, 使链条与所有链轮恰好啮合。
3.3 动态仿真与分析
为了加快计算机求解速度, 取辣椒输送机构中单排链条和链轮在运动的前两个周期进行仿真。由于凸轮分割器中凸轮曲线用变梯形曲线, 所以此处可用step阶跃函数来对链轮角速度进行仿真[8]。在3个链轮中心全部添加旋转副, 然后在主动链轮的旋转副上添加角速度驱动, 令驱动函数为
因为研究输送过程中的平稳性, 关注的重点是处于链条水平位置的部分, 所以取靠近中从动链轮的链节作为研究对象。该链节编号为160, 可通过此链节观察链条在仿真的周期内的运动特性。设置仿真结束时间2.6s, 仿真步数为150, 进行仿真, 结果如图4所示。
由图4可知, 链轮带动链条做间歇式的周期运动。在一个周期开始的0~0.1s间, 主动轮角速度从零逐渐增大, 然后趋于恒定。之后, 再以恒定角速度运行0.2s。在0.3~0.4s间, 主动轮角速度速度又逐渐减小到0。此运动时间内, 该输送装置要实现辣椒的排队和上料的工序, 同时把冲核完成的辣椒运送到工作位置外。在0.4~1.3s间, 链条和链轮处于静止阶段, 此时处于加工位置的辣椒需要完成压紧、切尖和去核的工序, 之后进入下一个周期。
图5为主动轮角加速度和角位移的运动曲线。其中, 粗实线为主动轮角位移曲线, 细实线为主动轮角加速度曲线。在主动轮角速度增大和减小的时候 (见图4) , 其角加速度都是先增大然后再减小为零;当主动轮角速度为匀速时, 其角加速度为零, 而其角位移一直处于增大阶段。在第2周期时, 由于角位移增大到π, 所以在运动曲线上的角位移突变到-π, 继续按原方式计算, 确保系统中角位移曲线能表达在-π~π之间。在运动结束后, 可以观察到每周个期主动链轮转过的角位移为144°, 符合链条设计时所要求运动的距离。
图6为编号160的链节在链轮转动时y方向上的振动位移图, 可以用来观察链条和链轮在运动过程中的稳定性。由于该链节处于整个链条上部分的水平一段, 所以当链轮转动时, 该链节随着链条水平运动, 同时会产生y方向上的振动。由该位移图可知:此链节在水平运动时其y方向上振动的最大位移与最小位移之差为2mm, 相对于主动链轮与中从动链轮的中心距离要小很多, 所以整个链条在输送过程中的运动比较平稳。在1.3~1.7s时, 该链节转过链轮, 所以运动曲线出现了下滑;在1.7~2.6s时, 主动链轮静止, 该链节不再运动, 所以运动曲线为水平直线。
由上述链条链轮结构的仿真结果可知, 该链条链轮结构的设计与实际要求链条链轮的工作情况相符。在运动过程中, 链条与链轮的啮合不会产生干涉, 可以实现平稳的间歇式运动, 满足设计要求。
4 结论
1) 由模拟仿真可知, 所选型号的链条与相对位置确定的各链轮在装配时不产生干涉, 盛放辣椒的锥形槽在转过链轮位置时不会出现相互干涉, 并且各个零件的设计尺寸在大小上能够匹配, 验证了该结构在设计上的合理性。
2) 由链轮转动过程中链条的模拟动画可知, 链轮和链条的运动比较平稳, 并得到该机构任意时刻链轮与链节运动学、动力学曲线, 从而确定了该结构可以实现预定的间歇式运动, 理论上验证了该结构在运动上的可行性。
3) 该机构的设计与仿真和实际情况比较一致。链条链轮间歇运动的间歇时间与对辣椒的压紧、切尖和冲核各阶段所需时间相匹配。在实际生产中, 可通过选用不同型号的伺服电机或凸轮分度器来改变主轴和传动主轴的转速, 从而实现不同的高速间歇输送, 满足不同生产率的需求。
摘要：对一种辣椒去核机输送机构的工作原理和结构进行了阐述, 分析了间歇式辣椒去核机输送机构的设计。根据其工作原理和设计思路, 利用RecurDyn软件对该输送机构的链轮和链条进行建模、装配, 并对其间歇式运动过程进行动态仿真。根据仿真得到的运动学曲线, 对该机构不同时间段的运动状态进行了分析, 证明了链轮链条机构在运动过程中不产生干涉, 其运动为周期性的间歇式运动, 检验了该输送结构设计的合理性与间歇式运动的可行性。
关键词：辣椒,输送机构,间歇式运动,RecurDyn,动态仿真
参考文献
[1]邹高峰.早春辣椒育苗与高产栽培技术[J].辣椒杂志, 2012 (2) :30-32.
[2]唐文波, 王春耀, 郭亚平.辣椒定向去核机凸轮机构的设计[J].机械设计与制造, 2013, 7 (7) :28-30.
[3]陈鹏飞.弧面分度凸轮机构虚拟样机技术研究[J].中国高新技术企业, 2012 (30) :16-17.
[4]陶学恒, 肖正扬.分度凸轮机构装置的虚拟制造技术研究与开发[J].机械科学与技术, 2002 (6) :91-93.
[5]吴宗泽.机械设计师手册[K].北京:机械工业出版社, 2012:114.
[6]李康举, 王晓方.机械设计基础[M].北京:中国轻工业出版社, 2009.
[7]焦晓娟, 张湝渭, 彭斌彬.RecurDyn多体系统优化仿真技术[M].北京:清华大学出版社, 2010:57-58.
输送机构 篇5
随战争发展起来的液压技术由于其独特的优势, 在世界各国各行业的装备中得到了广泛的应用, 当然在现代各型车辆中也不例外。但液压系统一旦出现故障, 很难诊断。若车辆中液压系统的故障不能及时发现并排除, 势必影响车辆正常的使用。为减少液压系统故障诊断的盲目性以及拆装工作量, 本文结合某型车辆输送机构典型液压故障, 提出了一种基于模糊控制理论的新型液压系统故障诊断方法。
1 某型车辆输送机构液压系统模糊故障诊断模型
1.1 典型故障现象及故障原因
输送机构是某型车辆的重要组成部分, 其主要功能是将车载物品输送至车辆物品出口处, 为物品的向外卸载做好准备。输送机构液压系统主要由液压泵、液压马达、电磁换向阀、储油罐、电机等组成, 在工作过程中其典型故障现象为输送不到位或输送过程欠速, 输送不到位故障原因主要有以下几种:电机故障;双联泵故障;液压马达故障;电磁换向阀故障;油液泄漏量较大;油液杂质较多;储液罐液位过低。输送过程欠速的故障原因主要有以下几种:电机故障;双联泵故障;液压马达故障;油液泄漏量较大;系统内进入空气;油液粘度较低。由于液压系统故障诊断存在着典型的模糊性, 考虑利用模糊诊断评价方法简单的特点来进行故障诊断应收到良好的效果。
1.2 建立故障征兆集与故障源集
根据故障征兆是否出现情况, 得到故障征兆向量, 其中xi=0或1, 1代表故障征兆出现, 否则为0。将上述输送机构在运行过程中的两种典型的故障现象作为故障诊断的故障征兆集, 即, 其中x1表示输送不到位;x2表示输送过程欠速。将故障征兆的自然语言描述用模糊语言变量值及评价从属度来描述, 将其语义分为5档, 输送不到位的语言变量为:完全不到位、很不到位、较不到位、稍不到位、完全到位, 分别对应区间[1.0, 0.8], [0.8, 0.6], [0.6, 0.4], [0.4, 0.2], [0.2, 0];输送过程欠速的语言变量为:速度为零、速度很低、速度较低、速度稍低、速度正常, 分别对应区间[1.0, 0.8], [0.8, 0.6], [0.6, 0.4], [0.4, 0.2], [0.2, 0]。
输送机构液压系统故障由1种或几种原因引起的, 将所有的故障原因作为故障诊断的故障源集, 即f={f1, f2, …, fn}, 若输送机构出现输送不到位和输送过程欠速两种故障征兆, 其故障源集f={电机故障f1, 双联泵故障f2, 液压马达故障f3, 电磁阀故障f4, 油液泄漏量较大f5, 油液杂质较多f6, 储液罐液位过低f7, 系统内进入空气f8, 油液粘度较低f9}。模糊诊断矩阵!R是表达输送机构液压系统故障征兆向量与故障源向量之间因果关系的, 矩阵中每个元素rij即第i种征兆xi属于第j种故障原因fj的隶属度, 因此隶属度函数的确定是模糊诊断中的重要环节。由于模糊规则的制定者在专业知识、实践经验等方面存在着差异, 因此对于同一个现象, 不同的人会使用不同的确定隶属度的方法。考虑到液压系统的不断运行, 由于磨损和疲劳等因素的影响, 隶属度在不同工作状况而有所不同, 本文在基于多因素加权综合法构建模糊矩阵的基础上提出了一种以铁谱技术为基础的模糊关系动态变化的隶属度确定方法。
1.3 模糊诊断矩阵的构造
1.3.1 采用多因素加权综合评判
常用确定隶属度的方法有两种:模糊统计法和专家经验法。
模糊统计法是基于概率统计的基本原理, 对于n次试验, u0对A的隶属频率。结合车辆管理部门对输送机构故障的维修记录, 由记录数据统计确定隶属度
专家经验法是根据专家的实践经验给出相应权系数值来确定隶属函数的一种方法。为了提高专家经验的可信度, 找到多位该领域的专家, 每位专家根据经验将产生同一故障现象的各个原因按产生故障的概率从小到大进行排序, N位专家共作出N种排序数, 将每个专家的排序数求和, 进行归一化处理, 可得到隶属度bij。这种方法要求专家具有丰富的液压系统维修经验, 才能保证经验知识的准确性。
由于车辆管理部门对故障统计方面的数据记录有限, 又由于专家主观判断难免出现纰漏, 为了更为客观准确地确定隶属度值, 本文综合模糊统计法和专家经验法, 采用两种方法分别加权, 综合得到隶属度的方法, 即多因素加权综合评判法, 为了反映各评判因素的相对重要程度, 对每个因素按其重要程度赋予相应的权重:设模糊统计权重为A1, 专家经验权重为A2, 其中A1叟0, A2叟0, A1+A2=1。则由经验数据及专家经验的综合模糊隶属度为rij=A1aij+A2bij, (i=1, 2, …, m;j=1, 2, …, n) , 从而构造模糊诊断矩阵2R= (rij) m×n。
1.3.2 建立动态模糊关系
动态模糊理论是为了适应实际的需要, 各因素的相对权重和模糊关系矩阵在评判对象不同的发展阶段, 做出相应的调整。液压系统发生故障的原因有80%~90%是由于油液污染造成的, 其中固体颗粒的危害极大, 它主要来源于液压元件在长期使用过程中零部件的不断磨损, 磨损不仅破坏了液压元件的密封、增大了泄漏, 磨损颗粒混入油液后还会导致磨损的恶性循环, 使液压系统产生故障, 因此液压系统故障诊断与定期监测液压油液中磨损颗粒的形态、数量等关系重大。
通过对磨损颗粒进行铁谱分析, 可以准确地获得液压系统有关磨损方面的重要信息。它能够在不拆开系统的情况下报告其磨损状态, 反映运行情况。因此, 通过定期抽检输送机构液压油油样, 进行磨粒浓度及形态分析, 可实现输送机构液压系统磨损状态监测。通常按照铁谱监测的液压系统的磨损颗粒大小将系统运行分为正常运行阶段、异常磨损阶段、严重磨损阶段三个阶段, 磨粒尺寸小于属正常磨损, 当出现尺寸为的磨粒时, 表明系统已处于严重磨损阶段, 故障随时可能发生。元件磨损程度不同, 说明系统运行时间不同, 元件疲劳程度及油液质量也就不同, 故障原因排序自然会发生变化, 就以这三个阶段的分隔点作为模糊关系动态变化的分隔点, 根据专家经验, 将各个故障原因在不同阶段赋予不同的隶属度。
1.4 诊断原则
模糊推理的公式为2Y=2X莓2R, 公式中2X为故障征兆的隶属度组成的向量, “莓”为模糊算子, 2R为由模糊隶属度组成的模糊诊断矩阵, 2Y是由推理公式得到的故障原因模糊向量。公式中模糊算子“莓”有几种运算方法:模糊变换法、以“乘”代替“取小”、以“加”代替“取大”等, 拟采用模糊变换法。对于计算出的故障原因模糊向量, 利用最大隶属度原则来推断。即设yt=max{yj|j=1, 2, 3, …, n}, 则由最大隶属度原则推断故障原因为yt, 即为第t故障原因。
1.5 诊断流程 (图1)
2 应用实例
某型车辆在使用过程中发现出现输送机构输送不到位且速度稍显不足的故障, 采用模糊理论与铁谱分析相结合的方法对该液压系统故障进行诊断, 主要步骤如下:
现场观测, 确定故障征兆集:, 用模糊语言变量表述可得到征兆向量隶属度为2X= (0.7, 0.3) 。
确定故障源集:f={电机故障f1, 双联泵故障f2, 液压马达故障f3, 电磁阀故障f4, 油液泄漏量较大f5, 油液杂质较多f6, 储液罐液位过低f7, 系统内进入空气f8, 油液粘度较低f9}。
由铁谱分析确定系统使用时间:油液抽样进行铁谱检测, 磨粒尺寸小于15μm, 属正常磨损阶段。现有三名专家根据铁谱分析结果, 即在正常磨损阶段下, 分别给出产生故障的各个原因的概率从小到大的排序数:
求和归一化处理得专家经验隶属度:
将统计数据隶属度与专家经验隶属度进行综合加权, 设专家经验权重为A1, 经验数据权重为A2, 其中A1叟0, A2叟0, A1+A2=1, 则由统计数据和专家经验确定的综合模糊隶属度为rij=A1aij+A2bij。由车辆管理队长期积累经验确定A1=0.5, A2=0.5, 则由
rij=0.5aij+0.5bij得综合模糊诊断矩阵为:
利用模糊变换法求解模糊方程
最终得到诊断故障原因向量为, 由最大隶属度原则, y5=max{yj|j=1, 2, 3, …, 9}, 所以诊断的故障原因为第5原因, 即系统油液泄漏量较大。
3 结论
液压系统由于其自身的特点, 能快速准确地得到故障原因实在不是一件容易的事情。由于车辆液压系统在故障诊断过程中普遍存在着模糊的概念和方法, 将模糊理论应用到某型车辆液压系统故障诊断中。考虑到液压系统由于磨损和疲劳等因素的影响, 其故障隶属度在不同工作状况而有所不同, 本文提出了一种基于先期的铁谱分析技术来确定系统磨损情况, 进而由专家根据系统运行状况来给定模糊隶属度的方法, 最后采用最大隶属原则进行故障诊断, 为某型液压系统故障诊断提供了一种新的方法, 提高了诊断的准确性和可靠性, 为建立故障诊断专家系统提供了较有价值的设计思路。
摘要：本文针对某型车辆输送机构液压系统故障诊断困难的问题, 提出了基于模糊理论的新型液压系统故障诊断方法。应用实例表明, 该方法能为该型车辆输送机构液压系统故障诊断提供有效的思路。
关键词：输送机构,故障诊断,模糊,铁谱
参考文献
[1]诸静.模糊控制理论与系统原理[M].北京:机械工业出版社, 2005.
[2]陶务纯.铁谱分析在液压故障诊断中的应用[J].中国设备工程, 2010:54-55.
输送线上多种升降机构的比较与应用 篇6
关键词：物流输送设备,升降机构,应用比较
近年来,我国物流技术与设备市场有了较快发展,各种输送设备数量迅速增长,物流技术应用日趋现代化。由于连续输送机能在一个区间内连续搬运大量货物,搬运成本较低,搬运时间易控制,因此被广泛应用于现代物流系统中。例如,在自动化立体仓库系统中,其搬运系统一般都是由连续输送机组成,如进出库输送机系统、自动分拣系统等,整个搬运系统由中央计算机统一控制,形成了一个完整的货物输送与搬运系统,大量货物或物料的进出库、装卸、分类、分拣、识别、计量等工作均由输送机系统自动完成。
随着物流工艺的复杂性和柔性化需求增大,物流系统输送线上经常要求物料(或托盘)需进行垂直和水平移载,即物料在链式输送机或辊道输送机垂直交叉的地方进行移载输送。这部分功能主要是由采用带链条或辊道输送的内嵌式升降机完成,典型的工艺流程如图1、2所示。
一、升降机构的工作原理
内嵌式升降输送机(链式或辊道)是一种通过升降机构升降托起物料后再进行水平输送的设备,它一般与链式输送机、辊道输送机嵌套配合使用,其工作原理分为两种:
1. 高位输入低位输出
升降输送机开始置于高位,当工艺流程需要物料进入升降输送机时,在电控系统的控制下,上联输送系统输送物料到升降输送机之上并定位,升降机构开始动作,输送装置连同物料一起下降,将物料停放在相嵌套的链式输送机上,升降输送机下降到低位后停止,链式输送机将物料沿与物料输入方向垂直的方向输送出去。物料输出后,升降输送机升至高位,等待下一次接料指令。
2. 低位输入高位输出
升降输送机处于低位,当物料由链式输送机输入并在升降输送机上方到位停止后,凸轮升降机构动作,将物料顶起并上升到高位停止;输送装置再将物料沿与物料输入方向垂直的方向输送出去。物料输出后,升降输送机下降到低位,等待下一次接料指令。
二、三种升降机构结构的组成
物流系统输送线上垂直和水平移载的内嵌式升降机构,主要有以下几种形式。
1. 剪叉式链条升降机构
叉式升降机构由电机、链轮、链条、叉体等组成,采用链传动作为动力驱动,电机驱动链轮,通过链条带动剪叉杆上升、下降、锁止,升降机构一侧上下端为固定铰支座,剪叉杆由销轴连接固定在铰支座上。另一侧上下端为圆柱滚子轴承滚动,剪叉杆通过轴与轴承连接。升降机构在工作过程中,以固定铰支座一侧为支点,圆柱滚子轴承向左或向右滚动,使升降机构上升或下降。见图3。
2. 凸轮平衡杆式升降机构
凸轮升降机构由电机、凸轮机构、平衡连杆机构等组成。该升降机构由电机驱动电机轴上的小链轮,小链轮通过链条来驱动大链轮,大链轮与轴连接,带动主轴旋转,从而带动主轴上的两个凸轮做圆周运动,与凸轮边缘配合接触的是升降平台上的滚子,当凸轮运动时,托盘就通过滚子板的上下运动来完成举升。当凸轮运动到最近端时,升降机处于最低位置,此时会有一段近休止时间。当凸轮从最近端向最远端运动时则是升降机的举升过程。当凸轮运动到最远端时,升降机处于最大举升位置。见图4。
3. 曲柄连杆式升降机构
升降机构由电机、转盘、连杆机构等组成,电机驱动转盘转动,转盘带动连杆机构摆动,连杆机构摆动使输送装置垂直升降运动。见图5。
三、三种升降机构的应用比较
作为自动化物流中心内的一个连续、基础的输送系统,连续输送装备的技术发展也呈现出智能化、柔性化、轻型化、节能化和绿色环保等趋势。为了满足物流工艺的复杂性和柔性化需求,物流系统输送线上需要物料(或托盘)进行垂直和水平移载问题(即物料在链式输送机或辊道输送机垂直交叉的地方进行移载输送),一般由带链条或辊道输送的内嵌式升降机完成。
上文列举出的三种不同形式和类别的升降机构,在实际连续输送系统中都有着广泛应用。在具体的系统规划和设计中,需根据输送物料重量的不同、升降高度大小的差异,以及升降设备定位要求的精准度而选择合适的升降机构。
剪叉式链条升降机构是一种升降稳定性好、适用范围广的货物举升设备,具有结构紧凑、承载量大、通过性强、升降范围广和操控性好的特点,主要用于生产流水线高度差之间货物运送,物料上线、下线;仓储装卸场所与叉车等搬运车辆配套进行货物快速装卸等。
曲柄连杆式升降机构适用于小行程、轻负载的物料垂直和水平移载,该机构设计制造简单,但存在结构不紧凑、升降中间位置同步性差等缺点。
凸轮平衡杆式升降机构结构紧凑,较易实现复杂运动,广泛适用于物流输送移载场合。
柠条联合收获机拨齿式输送机构分析 篇7
柠条是豆科锦鸡儿属的一个种类,属多年生长灌木植物。柠条抗旱、抗寒、耐瘠薄、耐风沙,是水土保持、防风固沙的优良树种[1],且具有一定的药用[2,3]和饲用价值[4]。此外,柠条还可以作为一种生物质固化成型燃料[5,6]。随着柠条在山西省西北地区及内蒙古、陕西、宁夏等地的广泛种植,柠条收割机的研发也取得了一些进展[7,8,9]。4GN - 1900E型柠条平茬收割机是山西农业大学自主研制的柠条收割机,其切割部分已趋于成熟,现阶段研究方向是选择一种适合输送柠条输送机构,实现联合收割[10]。拨齿式输送机构在联合收割机械上应用广泛,是联合收割机收割流程的中间过渡环节。为此,针对柠条的生长特性、4GN- 1900E型柠条平茬收割机的工作要求,对拨齿式输送机构进行了理论计算和动力学等分析,得出了一些基本参数。
1 拨齿式输送机构组成
拨齿式输送机构主要由拨齿辊、齿板、拨齿、转轴等组成,如图1和图2所示。
由于柠条枝条较长,有一定的韧性,输送器不能一次性将切割下的柠条全部输送完,所以采用多级输送的方式。根据4GN - 1900E柠条平茬收割机的工作情况,在输送槽内设计三级拨齿辊,来完成柠条的输送。三级输送不仅能完成输送任务,还能消除喂入量短时间的跳动现象[11]; 同时,后一级拨齿辊转速稍大于前一级,使柠条层拉薄,有利于柠条均匀输送。本文对第一级拨齿辊输送机构进行了分析。
拨齿式输送机构主要通过拨齿对柠条的推力进行输送。输送过程中,只有当拨齿转到输送槽底部时,才能接触到柠条。因此,根据收割机输送槽宽1m、高0. 8 m的尺寸,设定输送器拨齿辊直径40cm、宽度1m。
总结前人研究成果[12,13,14],并对山西五寨、朔州柠条试验样地进行了考察,得到柠条样地密度为40株 /丛,最大自然高度1. 9m,柠条最大根部直径22mm,枝条平均直径15mm,柠条枝条湿重为170g /枝( 株) ,单位长度( 1m) 柠条枝条的质量为164. 3g,公顷产量为8 775kg。
2 拨齿结构参数
在输送过程中,拨齿会对柠条枝条产生挤压力,柠条可能会卡在相邻两拨齿的缝隙中,影响输送工作。为了避免这种情况发生,根据柠条枝条最小直径,对拨齿宽度、高度、齿角做了计算,如图3所示。
由图3得
其中,N1为拨齿个数。
已知柠条枝条半径r = 0. 011m,参考其他农业收割机械机构取拨齿高度h = 0. 025m,代入式( 1) 得因此,N1= 15.6,取N1= 16; d = 62. 5mm,取d = 60mm; 此时, = 100°。
3 拨齿辊转速
输送器输送柠条时,若输送速度过大,拨齿辊有较多时间处于空转的状态; 若输送速度过小,不能及时输送喂入输送器的柠条,造成堵塞,影响输送工作,甚至会损坏机构零件。因此,为避免输送器堵塞的情况发生,拨齿式输送器最小输送量应大于喂入量。
根据柠条的特性,参照其他收割机割幅[15]计算公式,则有
式中B—收割机的割幅( m) ;
β0—割下作物总重量中有效物料所占百分比;
M—作物单位面积产量( kg / hm2) ;
vm—收割机的作业速度( m/s) 。
变形得喂入量为
图4为拨齿式输送器最小输送量的示意图。
此时,柠条没有堆积,A、B点为拨齿开始推运柠条和推送完柠条的位置。由图4得:sinθ = 0. 24 ,L = 2 × sinθ·( R + H) = 0. 12m。那么,拨齿在推送柠条到离开柠条时间内最小输送量为
由此可得到单位时间( 1s) 最小输送量为
式中n—拨齿输送机构拨齿辊转速( r/min) ;
N—拨齿输送机构拨板数量。
当拨齿式输送器最小输送量大于喂入量时,输送柠条工作能顺利进行,即Qmin> q。
已知柠条平茬机割副2 m,柠条试验地柠条公顷产量8 775kg,带入式( 4) 可得
当vm= 2m / s、N = 3时,n > 78 r / min。取n = 100r / min。
4 拨齿与柠条的相互作用
柠条进入输送槽时有3种形态,即横进、竖进、侧进,如图5所示。由于柠条枝条有韧性、长度较长,拨齿与不同形态下柠条的受力情况关系到输送工作是否能正常进行。
为了提高拨齿的使用寿命,需要计算拨齿在输送过程中受到的最大外力。在如图6所示的情况下,达到最大输送量,拨齿受力最大。
式中D—输送槽宽度,D = 1m;
ρ—柠条密度,ρ = 0. 93g / cm3。
代入相应数据,则Qmax= 5. 95kg。
柠条在开始被拨齿输送时,受力最大。在图6所示输送条件下,柠条在y方向和z方向上的受力情况,如图7和图8所示。
式中F—拨齿板开 始推柠条 时所需的 最大推力( N) ;
F1—柠条与输送槽底总摩擦力( N) ;
F2—柠条与输送壁的总摩擦力( N) ;
F3—柠条的总抗弯力( N) 。
式( 8) 、( 9) 代入式( 7) 得
根据前人研究成果,柠条枝条抗弯力与直径的函数关系为
取柠条均直径15 mm,得到y≈239. 9N,则
把柠条受输送槽两壁挤压看成是两端铰接受轴向压力的弯曲杆,则柠条弯曲的轴向临界压力为
式中E—柠条抗压弹性模量( MPa) ;
I—截面惯性矩( m4) ;
L—输送槽宽( m) 。根据前人试验结果[16],取E = 3 544. 36MPa,则I
将F3、F4代入式( 10) ,则0. 97F = ( 0. 24F + 5. 95×9. 8) ×0. 4 + 977. 8 + 283,解得F = 1709. 4N。
运用Pro /E软件和ANSYS软件,对拨齿板进行了三维建模和有限元分析。已知拨齿板材料为45钢,密度7. 89g /cm3,弹性模量为210 GPa,泊松比为0. 269,屈服强度355MPa。对拨板施加1 709. 4N的均布载荷,得到了拨齿板等效应力、等效应变等值线图,如图9、图10所示。
从图9可以看出: 由于拨板占的面积较大,所以应力主要集中在拨板上,最大应力为0. 465 MPa,满足强度要求; 图10中,拨齿齿尖的应变最大,最大值为2. 98×10- 4m,说明日常作业时拨齿齿尖较易损坏弯曲,应定期维护。
5 结论
1) 针对柠条的生长特性和柠条联合收获装备设计性能要求,对选用的拨齿式输送机构做了机构计算和力学分析。
2) 通过分析与计算得到: 拨齿宽度为60mm,齿高25mm,齿角100°,拨齿个数为16,齿板数量为3。当收割机前进速度为2m /s时,拨齿输送机构转轴匹配转速为100r /min。同时,运用ANSYS软件进行了有限元分析,得到拨齿板应力、应变等值线图,结果满足设计要求。
3) 机构设计计算为下阶段柠条联合收获机输送系统的设计与试验提供了理论基础。
摘要：柠条生长几年后木质化程度很高、韧性很好,目前成熟的作物收获装备不能完成柠条的机械化收获。在创新柠条联合收获装备的设计中,输送机构是关键部件。为此,针对柠条的生长特性和柠条联合收获装备设计性能要求,对选用的拨齿式输送机构进行了相关运动学、动力学分析,确定了拨齿板数量、拨齿齿形、高度、齿角及拨齿个数等基本参数,分析了柠条以横进、竖进、侧进3种不同方式进入输送装置时拨齿的受力情况。同时,根据收割机喂入量与输送量的关系,计算得出:收割机前进速度为2m/s时,输送机构第一级拨齿辊转轴匹配转速为100r/min。
输送机构 篇8
汽车车身焊装主线主要由下车体线和总拼线组成,两者通常采用相同的输送机构,主线工位间的车身运输可以采取人工手动吊运和自动化输送两种方式。人工手动吊运具有灵活性高的优点,但人力成本较高,且存在多个工位同时吊运发生碰撞的风险。为保证生产安全,并降低人力成本,提高车身重复就位精度,现普遍采用自动化的往复输送系统。本系统由PLC控制,采用齿轮传动和气压传动两种方式,具有运行成本低,可靠性强等优点。
2 输送系统的工作原理
在往复输送系统中,每个拼台的输送机构相同,连接成一体,单个拼台升降机构如图1所示。每个工作循环包括:举升→前进→下降→后退。输送系统的同步升降采用气压传动,通过每个拼台的举升气缸(包括升降同步齿轮箱)及齿条拉杆控制实现。输送前进及后退采用齿轮传动,通过电机驱动齿轮、齿条,使滑车运动实现。齿轮传动是机械传动中应用最广泛的一种传动形式,它传动准确,效率高,结构紧凑,工作可靠,寿命长[1]。因此,输送机构的升降主要与升降同步机构有关。
3 升降机构的工作原理及结构特点
输送系统由多个拼台输送机构连接而成,在连接前,通过测量、调整等方法,保证每个拼台底板面水平,所以理论上讲,输送系统的升降性能取决于单个拼台的升降性能。因此,确保单个拼台的升降性能至关重要,而重点在于装配过程的控制。
3.1 工作原理
结合图1说明举升及下降的工作原理。
a.举升过程:举升气缸同时通气,将纵梁顶起,带动导向齿条上升,通过同步齿轮箱的齿轮啮合传动保证纵梁举升过程的水平性。
b.下降过程:举升气缸同时断气,纵梁在自重作用下降落,带动导向齿条下降,通过同步齿轮箱的齿轮啮合传动保证纵梁下降过程的水平性。
3.2 结构特点
一个拼台具有两组同步齿轮箱,为便于升降顺畅,两者的加工及装配精度要保持一致。单组齿轮箱主要包括箱体、导向齿条、同步齿轮轴及同步拉杆;传动方式为齿轮传动,通过齿轮与齿条的啮合改变传动方向。箱体内有导向齿条和同步拉杆,它们通过衬套保持线性滑动,两者配合间隙小,因此对导向齿条和同步拉杆的直线度要求高。
从齿轮传动的特点不难看出,升降同步齿轮箱的齿轮与齿条啮合状态最为关键,在装配过程中必须重点控制。为保证纵梁上升过程的水平度,可以通过调节两根同步拉杆之间的连接件来实现。
4 升降卡滞原因分析
输送系统升降卡滞故障一般多出现在调试阶段,由于现场条件限制,无法通过重新拆装的方式查找问题原因,通常情况由供应商通过现场修磨导向齿条及同步拉杆的方式解决,既影响项目实施进度,又无法保证输送线的质量。因此,为有效查找升降卡滞原因,特对供应商的输送机构装配过程进行了跟踪,检查确认了零部件装配前的加工质量及装配现场质量,从而得出升降卡滞原因及解决方案。
4.1 加工质量检查
输送机构通过齿轮与齿条的啮合实现同步功能,并通过齿条与衬套滑动配合导向。因此,在保证齿轮箱及齿形的加工精度基础上,导向齿条和同步拉杆的直线度及直径是控制的关键。由于现场检测设施不完善,检查加工质量主要通过以下方法:使用量具测量直径;从外观判断加工工艺合理性;间接粗测,判断直线度。
经过现场检查,发现导向齿条和同步拉杆的直线度均超差。热处理后的零件外圆表面(图2)保留了回火时的颜色;回火后通过校直工艺难以保证其直线度,合理工艺流程的最后工序应为外圆磨,通过设备保证直线度。为进一步验证直线度是否超差,将导向齿条放在检测平台上,并用厚薄规检测接触部位的间隙(图3),发现其中间部位弯曲;使用高度尺测量装配后的同步拉杆两端高度(图4),发现两端高度差较大,说明同步拉杆的直线度同样超差。
4.2 装配质量检查
同步齿轮箱具有齿轮啮合及滑动配合结构,装配精度要求较高。清洁度是衡量精度的重要标准之一,如果杂质进入滑动配合或齿轮啮合部位,容易导致卡滞。
经过对现场待装齿轮及齿轮箱的清洁度进行检查,发现齿轮箱内部存在铸造粘砂(图5);同步齿轮轴的齿面氧化皮未清理(图6);导向齿条及同步拉杆上存在杂质(图7)。在对现场已装配的输送机构进行拆卸检查时,同样发现存在清洁不彻底的问题,在齿轮箱内发现多类杂质(图8);在齿条上发现颗粒杂质(图9);在衬套内壁发现拉痕和铜屑类颗粒物(图10)。
4.3 原因分析
通过跟踪现场装配过程,并未发现装配工艺存在不合理问题。但经过沟通得悉,有一个拼台输送机构在供应商出厂调试时,存在轻微的举升卡滞现象,在现场连接后,出现了严重的升降卡滞问题,这说明齿轮箱内部杂质在运输过程中脱落进入到配合及啮合部位而导致卡滞。在现场重新挑选了两套直线度相对较好的导向齿条和同步拉杆进行装配并进行升降验证,发现卡滞现象得到了很大改善。
综上,输送机构升降卡滞的主要原因,一是导向齿条和同步拉杆直线度超差;二是装配清洁度严重不足。
4.4 解决方案及验证
4.4.1 临时措施
直线度超差问题可以通过校直或外圆精磨解决;装配清洁度不足可以由供应商现场整改。按以上方法重新装配试验后,升降卡滞问题得到了有效解决,证明原因分析正确且解决方法有效。
4.4.2 长期措施
a.通过更改工艺及过程控制解决直线度超差问题
由供应商技术人员联系加工厂家更改导向齿条和同步拉杆的制造工艺,并在发货前预验收确认直线度;同时考虑将运输包装及现场存放方式由横式摆放改为竖直吊放。
b.通过清洗工艺文件编制和控制装配过程解决装配清洁度超差问题
由供应商技术人员编制清洗工艺文件并对技能员工进行培训,根据待清洗零件的结构特点配置相应的清洗设施,重点进行清洗及装配过程的质量控制。
5 结束语
经后续项目实施验证,输送线的升降性能良好,升降卡滞问题未重复出现。机械问题的产生原因通常是综合性的,问题解决方法也有多种。输送系统升降卡滞问题的成功解决,展示了一种运用常规机械检测手段判断零部件质量状态的方法,也提供了一种装配问题解决的思路。对于采取外包制造的生产模式,不仅要在前期考察时审核供应商的制造水平,而且需要定期对供应商的加工过程进行质量监督,并对其下游供应商进行管控,这样才能保证产品的最终交付质量。
摘要：汽车车身焊接主线通常采用自动化的往复输送系统,用于工位间下车体和白车身的运送,现有往复输送的主要传动形式为齿轮传动。针对主线往复输送机构升降卡滞问题,分析了现有往复输送齿轮传动的特点,并结合实际案例探讨了升降卡滞的原因,提出了短期及长期的解决方法,以达到提高输送机构装配质量的目的。
关键词：车身焊装线,输送机构,升降卡滞,装配工艺
参考文献
输送带-转杯组合式喂苗机构的设计 篇9
为减轻劳动强度、提高生产效率和作业质量,钵苗机械化栽植作为一项现代农业增产措施已在国内外得到广泛应用。钳夹式、导苗管式、吊篮式和挠性圆盘式等人工辅助秧苗喂入、半自动型栽植机得到不断研发与应用[1,2,3]。
胡鸿烈[4]、顾世康等[5]研制的导苗管栽植机采用人工、单行、单株喂入方式,极限喂入速率为60株/min左右。董锋等[6]研制的带式喂入钵苗栽植机采用输送带对钵苗整排喂入方式。该方式需要对钵苗提前做好排序工作。
导苗管直落苗式栽植机,因其结构简单、不伤苗和能适应较高的作业速度等优点,得到了较多的研究[7,8,9,10,11,12]。为了克服目前导苗管栽植机存在的人工、单株和对位等秧苗喂入部分的缺陷,提高喂苗频率和机组速度,设计了一种输送带-转杯组合式秧苗喂入机构,用于营养钵蔬菜苗的栽植。
1 结构改进与工作过程
1.1 结构改进
导苗管式栽植机主要由喂入器、导苗管、扶苗器、开沟器覆土镇压轮和主梁及苗架等工作部件组成采用单组传动[4,5]。在此基础上,对单组的秧苗喂入部分进行了如下改进设计。
1.1.1 增加一套输送带机构
该机构包括输送带支架、输送带及相关部件(输送带、侧板、主动辊、从动辊等)、钵苗排序挡板和输送带带轮等,如图1所示。
1.输送带支架2.侧板3.主动辊4.输送带带轮5.钵苗排序挡板6.输送带7被动辊
1.1.2 改进转杯结构
该机构改由转杯顶部喂入钵苗为由转杯侧面喂入钵苗;转杯底部活门开启机构由弹簧+凸块的开闭方式改为活门+缺口圆盘配合的开闭方式;活门采用合页结构安装于转杯底部,圆盘上的缺口位于导苗管正上方,如图2所示。
1.1.3 增加一套带动输送带转动的传动结构
该机构包括连接架、驱动链轮、传动链轮与传动皮带轮等,如图3所示。
因此,由输送带-转杯组合式喂苗机构组成的移栽机单组主要由机架导苗管地轮及传动机构和输送带机构、转杯机构等组成。左右两个地轮分别带动与其一起转动的左右链轮转动;左右链轮再通过链轮—皮带轮机构分别带动转杯带轮和输送带带轮;转杯带轮带动转杯旋转,输送带带轮带动输送带运转。输送带机构与转杯机构相互配合,完成钵苗的输送、排序和等时间间隔喂入转杯。
1.转盘中心轴2.转杯带轮3.转杯连接板4.分钵转杯5.转杯支撑板6.缺口圆盘7.活门连接杆8.活门
1.机架2.导苗管3.输送带机构4.转杯机构5.传动机构6.地轮机构
1.2 工作过程
由图3～图5可知,工作时,移栽机由拖拉机牵引在田间运动,带动两个地轮转动,使得通过地轮—链轮-皮带轮机构与地轮连接的输送带带轮和转杯带轮获得动力而转动;人工从穴盘中取出若干株钵苗,放置于输送带装置的钵苗排序挡板V型开口处,钵苗在输送带的带动下从V型开口处前进,到达钵苗排序挡板的平行直槽开口处;此时的钵苗处于单株连续排列状态且在输送带带动下继续前进,直到第1株钵苗与分钵转杯的第1个转杯的开口弧面相切时,第1株钵苗便进入到转杯中,并与转杯一起转动;转杯连接板挡住第株钵苗待第株钵苗与第个转杯的开口弧面相切时,第2株钵苗便进入到第2个转杯中,实现钵苗连续、有序地进入转杯;当载着第1株钵苗的转杯转动至缺口圆盘的缺口(漏苗口)上方时,转杯底部的活门在钵苗重力作用打开,第1株钵苗落入导苗管中;转杯继续转动,打开的活门转过缺口圆盘的缺口后被圆盘阻挡而闭合,完成一株钵苗的喂入;后面的活门打开、钵苗下落、活门关闭过程与前述一致。
2 输送带-转杯式喂苗机构设计
2.1 转杯装置
转杯装置(图2所示)主要由转盘中心轴、转杯带轮、转杯支撑板、转杯、转杯连接板、活门和缺口圆盘等组成。转杯带轮安装在转盘中心轴上,转杯支撑板用于安装各转杯,活门通过活门连接杆安装在转杯下端,缺口圆盘安装在活门下方,当活门处于缺口上方时打开,钵苗靠重力落入导苗管中。
2.1.1 转杯的形状、尺寸及个数
导苗管落苗口中心到转盘中心轴的距离R,转杯个数n随着转杯内圆半径r的增大而减少,如图6所示。已知R=140mm,移栽钵苗钵体的直径一般在30～50mm,为保证移栽过程中输送带上的钵苗顺利进入到转杯中,取R弧=159.4mm,转杯r=40mm,转杯切去部分弧长L=74.9mm,转杯个数n=8。又移栽钵苗的高度一般在150～250mm,钵体高度在30～50mm,因此取转杯的总高为230mm,转杯侧面被切开部分高为150mm,留高位80mm。
2.1.2 缺口圆盘
缺口圆盘缺口(落苗口)中心所在圆的半径R'与转杯中心所在圆的半径R相等,R'=R;缺口圆盘的缺口宽度大于转杯落苗口直径2r,即R1-R2>2r;为保证钵苗顺利通过缺口,则弧长应为L,所对应缺口的角度为α;缺口圆盘内径R3
为保证结构的合理性,取r=40mm,R=140mm,设计R1=190mm,R2=90mm,R3=80mm,R4=200mm,L=63.39mm,α=60°。
2.1.3 转杯装置的传动机构与转杯的进苗时间
2.1.3. 1 转杯装置的传动机构
传动机构包括地轮与传动链轮的传动、传动皮带轮与转杯带轮的传动,如图8所示。由图8可得n1/n2=z2/z1,n2/n1=d3/d2。由此可以推出株距
式中z1—转杯驱动链轮齿数(个);
z2—转杯传动链轮齿数(个);
n1—地轮转速(r/s);
n2—传动链轮转速(r/s);
n3—转杯带轮转速(r/s);
d1—地轮直径(cm);
d2—传动皮带轮直径(cm);
d3—转杯带轮直径(cm);
t—相邻两株秧苗移栽的时间间隔(s);
l0—株距(cm)
设计参数:d1=53cm,d2=6cm,d3=16cm,z1=53。
按移栽速率为90株/min计算,得r/s,则l0与z2之间的关系如表1所示。更换传动链轮可以改变传动比,从而可以满足不同种类蔬菜的株距要求。
2.1.3. 2 转杯转动时的进苗时间
转杯开口的一侧转过输送带喂苗口时(如图9中转杯的位置钵苗在输送带带动下开始进入转杯当转杯开口的另外一侧边转到输送带喂苗口时(如图9中转杯1'的位置),钵苗停止进入转杯。因此,钵苗进入转杯的时间t1可表示为
由式(2)可知,钵苗进入转杯的时间与转杯转速、转杯开口角度以及转杯开口所在圆的直径大小有关。
2.2 输送带装置
2.2.1 钵苗排序挡板
为了将输送带上输送的多株无序钵苗进行排序,钵苗排序挡板前端设计成V型喇叭口,如图10所示。为保证钵苗能够连续进入到转杯中,钵苗排序挡板的后端设计成平行直槽开口,开口宽度略大于钵体直径d钵。d钵一般在30～50mm,人工双手每次能从穴盘取出钵苗6～10株,因此设计V型开口的最大宽度M=150mm,Lv=400mm,最小开口宽度等于平行开口宽度m,平行开口宽度可以调节,使m略大于钵的d钵,L平=400mm。因为钵体高度一般在30～50mm,为了保证钵苗不倾倒,设计h=25mm。
2.2.2 输送带装置的传动机构与送钵时间
2.2.2. 1 输送带装置的传动机构
包括地轮与传动链轮的传动、传动皮带轮与输送带带轮的传动,如图11所示。
可以推出输送带速度为
式中z1′—输送带驱动链轮齿数(个);
z′2—输送带传动链轮齿数(个);
n′1—地轮转速(r/s);
n′2—传动链轮转速(r/s);
n′3—输送带带轮转速(r/s);
d′1—地轮直径(cm);
d′2—传动皮带轮直径(cm);
d′3—输送带带轮直径(cm)。
设计中,z1′=z1,z2′=z2,n1′=n1,n2′=n2,d1′=d1。由式(3)可知,可以通过改变传动皮带轮直径d2′和输送带带轮直径d3′来改变输送带速度。
2.2.2. 2 输送带的送钵时间
输送带的送钵时间t2是指钵苗随输送带运动时从开始进入转杯到完全进入转杯的时间。在理想状态下,送钵时间t2可表示为
从式(1)～式(4)可以看出:通过调整转杯传动链轮齿数z2(输送带传动链轮齿数z′2=z2)可以满足不同株距的移栽要求;通过调整传动皮带轮直径d′2和输送带带轮直径d′3可以改变输送带速度,从而满足不同株距的供苗要求。
3 结束语
1)在综合分析了现有导苗管式移栽机的基础上,对移栽单组进行了秧苗喂入部分的改进设计,增加了一套输送带式送苗排序机构及其驱动装置,并改进了转杯结构,形成了新的由输送带-转杯组合式喂苗机构组成的移载机单组。
2)在转杯装置的设计中,主要对转杯的形状与尺寸及个数、缺口圆盘、传动机构与转杯的进苗时间等进行了结构形式的优化与参数确定,找到了传动链轮齿数与蔬菜株距之间的对应关系。同时,分析得出钵苗进入转杯的时间与转杯转速、转杯开口角度以及转杯开口所在圆的直径等因素有关。
3)在输送带装置的设计中,主要对排序挡板、输送带机构、传动机构与送钵时间等进行了结构形式的优化和参数确定,分析得到通过调整传动皮带轮和输送带带轮直径可以满足不同株距的供苗要求。
4)性能检测试验台的检测结果表明,生产率≥80株/min·行,栽植合格率≥90%。因此,输送带-转杯组合式喂苗装置集一次多株喂入、钵苗自动排序、钵苗连续移栽于一体,提高了生产效率,降低了劳动者的工作强度。同时,本机以地轮转动为动力,通过机械传动带动输送带装置与转杯装置结构简单造价低,适合我国国情。
参考文献
[1]封俊,张铁军.国内旱地栽植机械研制的新进展[J].农机科技推广,2001(2):29-30.
[2]韩占全,封俊,曾爱军.我国旱地栽植机械的现状和发展前景[J].现代化农业,2000(8):29-31.
[3]封俊,顾世康,曾爱军,等.中国玉米育苗栽植机械化的现状与问题[J].农业工程学报,1998,14(1):103-107.
[4]胡鸿烈,顾世康,曾爱军,等.导苗管式栽植器的设计与试验[J].农业工程学报,1995,11(2):59-64.
[5]顾世康,封俊,曾爱军,等.导苗管式栽植机的改进设计与试验[J].农业工程学报,1998,14(3):123-128.
[6]董峰,耿端阳,汪遵元.带式喂入钵苗栽植机研究[J].农业机械学报,2000,31(2):42-45.
[7]孙裕晶,马成林,周德义,等.组合振动导苗筒式移栽机研究[J].农业机械学报,2005,36(6):141-142.
[8]周德义,孙裕晶,马成林,等.组合振动导苗筒式移栽机栽植株距随机误差分析[J].农业机械学报,2006,37(9):71-73.
[9]范云翔,杨子万,K.A.Adekola,等.温室全自动移栽机的研究开发[J].农业工程学报,1996,12(2):111-115.
[10]王文明,窦卫国,王春光,等.2ZT-2型甜菜移栽机栽植系统的参数分析[J].农业机械学报,2009,40(1):69-73.
[11]陈凤.移栽机分苗机构的研究和虚拟试验[J].农机化研究,2001(6):111-113.