Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ состояния и уровня механизации завершающих операций рыбоконсервного производства 10
1.1. Характеристика технологического процесса линии приведения консервов в товарный вид 11
1.2. Анализ существующей укладочной техники. Классификация банкоукладочных машин 14
1.3. Основные результаты главы 1 25
2. Синтез банкоукладочнои машины с плоско параллельным движением захватов по дугам постоянного радиуса 27
2.1. Описание устройства машины 28
2.2. Описание работы машины 32
2.3. Кинематический расчет машины 35
2.4. Исследование механизма перемещения захватов
2.4.1. Структурный анализ механизма перемещения захватов 37
2.4.2. Определение скорости и ускорения выходного звена аналитическим способом 39
2.4.3. Анализ силовой работоспособности механизма
2.5. Расчет циклограммы 57
2.6. Обоснование необходимости применения двух шестерен для перемещения захватов 60
2.7. Точность определения момента полезных сопротивлений 65
2.8. Исследование безнасосной вакуумной системы
2.8.1. Расчет усилия на удержание банки вакуум-присосом 70
2.8.2. Расчет остаточного рабочего давления в вакуум-присосах. Определение размеров присосов 79
2.8.3. Экспериментальное исследование безнасосной вакуумной системы захвата. Оценка погрешностей экспериментальных 91
измерений
2.9. Основные результаты главы 2 94
3. Синтез банкоукладочнои машины с постоянным вращение ротора, несущего захваты 99
3.1. Описание устройства машины 99
3.2. Описание работы машины 103
3.3. Анализ производительности укладочной машины в функции взаимосвязанных аргументов: времени рабочего цикла и времени формирования слоя 105
3.4. Исследование центральных кривошипно-коромысловых механизмов в приводах банкоу клад очных машин 110
3.4.1. Анализ характеристик и особенностей ЦККМ 112
3.4.2. Исследование ЦККМ на геометрическую проворачиваемость 122
3.4.3. Исследование ЦККМ на силовую работоспособность 130
3.4.4. Анализ интервалов движения ЦККМ по экстремальным значениям угла передачи 144
3.4.5. Экспериментальное подтверждение полученных результатов исследования центральных кривошипно-коромысловых механизмов 152
3.5. Основные результаты главы 3 159
4. Синтез банкоукладочнои машины с кулачковыми механизмами подъемно-опускного и горизонтального перемещения захватов 161
4.1. Описание устройства машины 161
4.2. Описание работы машины 165
4.3. Экспресс-метод определения силовой работоспособности кулачковых механизмов 167
4.4. Исследование спаренных кулачковых механизмов в составе привода захватов укладочной машины 171
4.5. Оценка точности определения угла давления 178
4.6. Анализ характеристик накопителя в питателях банкоу кладочной машины 179
4.7. Основные результаты главы 4 184
Основные результаты работы и выводы 186
Список использованной литературы
- Анализ существующей укладочной техники. Классификация банкоукладочных машин
- Определение скорости и ускорения выходного звена аналитическим способом
- Анализ производительности укладочной машины в функции взаимосвязанных аргументов: времени рабочего цикла и времени формирования слоя
- Анализ характеристик накопителя в питателях банкоу кладочной машины
Введение к работе
Актуальность темы. Актуальность темы диссертации обусловлена ее направленностью на решение проблем механизации рыбоконсервного производства на основе совершенствования машин-манипуляторов для укладки банок в тару, осуществляющих одну из наиболее трудоемких операций технологического процесса.
Важнейший вклад в рассматриваемом направлении внесли известные ученые: Артоболевский И.И., Белецкий BJL, Боренштейн ЮЛ., Бурляй Ю.В., Вульфсон И.И., Горбатов В.МЧ Горлато в А.С., Дикие МЛ., Соколов А.Я., Колчин Н.И., Маршалкин Г.А., Панфилов В.А., Попов Н.Н., Соколов ВД, Сурков В.Д., Сухой Л.А., Шувалов BJL, Харламов С.В. и
др.
Одним из определяющих показателей эффективности операций на выходе рыбоконсервных линий является частота повторения рабочих циклов. Наиболее монотонной и однообразной операцией в линиях приведения рыбных консервов в товарный вид является укладка банок в транспортную тару. Однако существующая техника не обеспечивает необходимой высокой производительности и не исключает применения ручного труда при укладке в тару готовых изделий.
На рыбоконсервных предприятиях основные операции технологического процесса механизированы и автоматизированы, а операция укладки банок в тару выполняется в основном вручную. Различие в уровнях оснащения основных и завершающих операций техническими средствами их реализации оказывается тормозом повышения производительности труда на рыбоконсервных линиях.
Многочисленные попытки использования в рыбоконсервном производстве банкоукладочных машин, созданных для других пищевых отраслей, не дали положительных результатов. При выпуске рыбных консервов традиционно используется мелкая консервная тара (банки № 2, 3, б, 8, 21 и др.), поэтому производительность рыбоконсервных линий, выраженная в штучном измерении, оказывается в 2-4 раза больше той, которую имеют линии по производству, например, овощных или мясных консервов, при одинаковой с ними производительности по массе продукта. Оснащение линий приведения рыбных консервов в товарный вид дорогостоящим импортным укладочным оборудованием экономически нецелесообразно. В этих условиях совершенствование банкоукладочных машин рыбоконсервного производства на основе их синтеза, учитывающего достоинства и недостатки существующей укладочной техники, представляет собой проблему, решение которой предложено в данной работе.
Цель работы. Решение проблемы механизации укладки банок в транспортную тару на выходе рыбоконсервных и пресервных линий путем разработки новых банкоукладочных машин-манипуляторов со сложным движением выходных звеньев, осуществляющих «схват» изделий, удержигание изделий при переносе в позицию укладки, подачу изделий в ящики или на поддоны и освобождение изделий.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
разработка классификации банкоукладочных машин с делением их на группы по характеру движения захватов;
-
исследование кинематических характеристик машин: с плоско-параллельным движением захватов по дугам постоянного радиуса, с постоянной частотой вращения ротора, несущего захваты; с кулачковыми механизмами вертикального и горизонтального перемещения захватов;
-
анализ геометрических характеристик накопителя и формирователя слоя банок и разработка конструктивного решения по совершенствованию их работы;
-
проведение экспериментального исследования работы безнасосных вакуум-захватов с использованием отсекателя вакуума, разработка методики расчета безнасосных вакуум-захватов;
-
проведение экспериментального исследования центральных кривошипно-коромысловых механизмов на Геометрическую проворачиваемое» и силовую работоспособность в приводе захватов роторной укладочной машины;
-
аналитическое исследование кулачковых механизмы в составе привода захватов банкоукладочной машины и разработка экспресс-метод по определению геометрических параметров кулачков в зависимости от силовой работоспособности;
-
анализ производительности укладочной машины в функции взаимосвязанных аргументов: периода рабочего цикла н продолжительности формирования слоя изделий с разработкой рекомендаций по ее повышению;
-
разработка технических решений по совершенствованию конструкций банкоукладочных машин.
Научная новизна. Разработана классификация банкоукладочных машин, обоснована целесообразность создания укладочной техники, предпочтительной для рыбоконсервного производства.
Аналитическими и экспериментальными исследованиями определены условия геометрической проворачиваемое и силовой работоспособности центральных кривошипно-коромысловых механизмов, получены закономерности, которые послужат дальнейшему развитию теории четырехшарнирных механизмов и методов их силового синтеза.
Получены математические зависимости экспресс-метода со определению конфигурации и геометрических параметров кулачков, используемых в машинах с учетом их силовой работоспособности.
Установлены закономерности изменения производительности банкоукладочных машин в зависимости от продолжительности формирования слоя изделий на формирователе питателя н пернода рабочего цикла.
Новизна технических решений подтверждена: тремя патентами на изобретения укладочных машин-манипуляторов с различной структурой кинематической цепи (патенты J6 2130410 РФ (1999 г.), 2151087 РФ (2000 г.), 2192996 РФ (2002 г.). разработкой и исследованием конструкции питателя, разработкой и созданием конструкции отсекателя вакуума, разработкой инженерного метода расчета безнасосных вакуум-присосов, получением результатов для дальнейшего развития методов синтеза четырехшарнирных механизмов.
Практическая ценность. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования влияния геометрических размеров элементов вакуумной системы на величину вакуума в присосах.
Результаты исследований, содержащие методики расчета трех групп банкоукладочных машин-манипуляторов, а также исходные требования к техническому заданию на их проектирование, внедрены для практической реализации ва предприятии ОАО НПО «Рыбтехцентр» (г. Калининград).
Работа выполнялась в рамках госбюджетной темы КГТУ № 3132.100.2 «Совершенствование технологического оборудования и линий на пищевых предприятиях региона» (2000-2005 гг.)
Результаты исследования внедрены в учебный процесс при подготовке специалистов по специальности 260601.65 «Машины и аппараты пищевых производств» и используются в учебном процессе и при проведении НИРС на кафедре пищевых и холодильных машин Калининградском государственном техническом университете.
Положения, выносимые на защиту:
-
научно обоснованную классификацию банкоукладочных машин;
-
результаты комплексных исследований безнасосной вакуумной системы банкоукладочных машины;
-
функциональные зависимости, характеризующие условия геометрической проворачиваемое и силовой работоспособности центральных кривошипно-коромысловых механизмов;
-
рекомендаций по повышению производительности укладочных машин в функции взаимосвязанных факторов: времени формирования слоя изделий на формирователе питателя и периода рабочего цикла машины.
-
математические зависимости экспресс-метода по определению конфигурации и геометрических параметров кулачков, используемых в машинах с учетом их силовой работоспособности;
-
технические решения по совершенствованию конструкций банкоукладочных машин-манипуляторов.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научных конференциях в Калининградском государственном техническом университете (1998-2000,2003-2005 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ, в том числе три патента РФ на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Ее содержание изложено на 201 странице машинописного текста, включает 71 рисунок и 29 таблиц. Список источников состоит из 296 наименований. Приложения представлены 35 страницах,
Анализ существующей укладочной техники. Классификация банкоукладочных машин
Машина содержит питатели 1 предметов, зубчато-рычажный механизм 2 с захватами 3 для предметов, опору 4 для тары и привод 5 (рисунок 2.1).
Каждый питатель 1 предметов состоит из накопителя 6, формирователя 7 и ворошителя 8. Накопитель выполнен в виде стола с полированной плоской рабочей поверхностью, установленного с наклоном в сторону формирователя 7. Формирователь оснащен расположенными вертикально продольными тонкостенными пластинами, образующими «ручьи» для предметов, при этом каждый «ручей» снабжен конечным выключателем (датчиком наличия предметов). Все конечные выключатели соединены последовательно Банкоукладочная машина с плоскопараллельным движением захватов сблокированы системой автоматического управления с приводом 5 для подхода захвата к формирователю только при наличии в «ручьях» последнего полного комплекта предметов. Ворошитель 8 выполнен в виде двух связанных между собой реек, которые являются выходным звеном центрального кривошштно-коромыслового механизма. Рейки расположены по обеим кромкам накопителя 6, возвратно-поворотное движение реек, воздействующих на предметы, интенсифицируют процесс перемещения предметов по накопителю в направлении к формирователю. Над верхней частью каждого формирователя 7 перпендикулярно его «ручьям» установлена подпружиненная планка 9, служащая для предотвращения опрокидывания предметов, находящихся на накопителе, на контактирующих с крайними предметами в «ручьях» формирователя, при подъеме комплекта предметов захватом 3.
Зубчато-рычажный механизм 2 включает ведущую зубчатую рейку 10, кинематически связанную с шестернями 11 и 12, укрепленными на двух параллельных горизонтальных валах 13 и 14, две рамки 15 и 16, укрепленные соответственно на валах 13 и 14 перпендикулярно продольным осям валов, исполнительное звено, выполненное в виде П-образной горизонтальной рамы 17, шарнирно связанной с рамками 15 и 16.
Захваты 3 для предметов укреплены посредством Л-образных стержней на боковинах горизонтальной рамы 17. Каждый захват 3 выполнен в виде пустотелой плиты, на нижней поверхности которой смонтированы вакуум-присосы, выполненные из упругодеформируемого материала, например вакуумной резины, при этом полость каждой пустотелой плиты, посредством герметичной трубки соединена с соответствующими отсекателями вакуума (рисунок 2.2).
Отсекатель вакуума состоит из корпуса 20, в цилиндрической полости которого размещены плунжер 21, снабженный наконечником 22, и пружина 23, пробки 24 и втулки 25. Корпус 20 отсекателя вакуума имеет фасонный вырез 26 для крепления отсекателя к соответствующему Л-образному стержню 28. В стенке корпуса выполнены два сквозных отверстия 29 и 30, причем отверстие 29 посредством герметичной трубки соединяет цилиндрическую полость корпуса отсекателя с полостью захвата 3, а отверстие 30 служит для соединения полости с атмосферой по цепи: захват 3 - герметичная трубка - отверстие 29 - цилиндрическая полость корпуса отсекателя - отверстие 30. Сообщение полости захвата с атмосферой обеспечивается в результате взаимодействия наконечника 22 плунжера 21 с упором, укрепленном на раме устройства. Каждый отсекатель вакуума крепится на соответствующем Л-образном стержне посредством хомута, для чего стенка корпуса отсекателя в месте расположения фасонного выреза 26 выполнена утолщенной и имеет глухие резьбовые отверстия.
Опора 4 для тары содержит стол для фиксированного положения ящика в горизонтальной плоскости и пневмомеханизм вертикального перемещения стола. Стол 4 установлен симметрично относительно формирователей 7 и относительно параллельных горизонтальных валов 13 и 14, несущих рамки 15 и 16, т.е. находится на середине расстояния между ними, при этом расстояние от осей валов 13 и 14 до осей соответствующих боковин горизонтальной рамы 17 равно расстоянию от оси любого из указанных валов до центра опоры 4 для тары.
Привод 5 машины содержит механизм 17 привода для передачи движения от электродвигателя и редуктора зубчато-рычажному исполнительному механизму 2. Передачу движения обеспечивает кривошипно-шатунный механизм, выходным звеном которого является ползун, функцию ползуна выполняет зубчатая рейка 10, при этом, поскольку зубчатая рейка находится в зацеплении с шестернями 11 и 12, для механизма 2 она является ведущим или входным звеном.
Для исключения остановки зубчато-рычажного механизма 2 в период захвата предметов вакуум-присосами и снятия их с формирователя 7 до образования нового ряда предметов, т.е. до замыкания цепи датчиков наличия предметов, предусмотрены конечные выключатели, укрепленные в верхней горизонтальной части рамы устройства, нормально замкнутые контакты которых соединены параллельно с контактами датчиков наличия предметов соответствующих формирователей 7.
Определение скорости и ускорения выходного звена аналитическим способом
Для осуществления заданного технологического процесса укладки банок в ящики с помощью проектируемой машины необходимо, чтобы захваты машины перемещались с определенной скоростью и ускорением, а сами перемещения производились в требуемой последовательности.
Для этого рассчитаем линейную циклограмму банкоукладочной машины [263, 264, 288]. Машина содержит следующие исполнительные механизмы: 1. Механизм перемещения захватов (два). 2. Механизм вакуумной системы (два). 3. Механизм формирования слоя банок (два), 4. Механизм опускания стола.
Механизм перемещения захватов работает непрерывно в течение полного оборота кривошипа кривошипно-ползунного механизма. За первую половину оборота кривошипа один из механизмов перемещения захватов совершает рабочий ход, а другой - холостой ход. Во второй половине интервала движения механизмы выполняют соответственно противоположные операции.
Запишем формулу для определения времени перемещения захвата от формирования к подъемно-опускному столу (ящику) f = JV (2Л8) з(ср) где ср х - угол поворота кривошипа, соответствующий рабочему ходу захвата, ср х = 180 = 3.14 рад; со - угловая скорость кривошипа, со = 1,046 раді с; Ур.х " Угол поворота рамки, несущей захват, соответствующий рабочему ходу, у -180 = 3,14 рад; тз{ср) средняя угловая скорость рамки, несущей захват, 03(с/,) = 1,046 раді с. Получаем, 7 = 3,14/1,046 = 3,00 с.
Вакуумные захваты удерживают банки при переносе их от формирователя к загрузочному столу с ящиком. Угол поворота кривошипа, соответствующий времени работы вакуумной системы, равен углу q . В таких условиях время работы вакуумной системы будет равно тв = 3,00 с.
При перемещении захвата от стола с ящиком к формирователю, т.е. при совершении захватом холостого хода, вакуумная система не работает. При этом кривошип поворачивается на угол рхх = 360 - д ршХ = 360 -180 = 180, гДе Рх.х Угол поворота кривошипа в интервале холостого хода. Время холостого хода захвата составит тхх= 3,14/1,046 = 3,00 с. Время кинематического цикла машины или время полного оборота кривошипа определим следующим образом Т=—, Тк=трх + тхх= 3,00 + 3,00 = 6,00 с. Цикловые диаграммы захватов смещены одна относительно другой на 180 . Поэтому время рабочего цикла машины будет равно Г,=—» (2-19) где z - число захватов банкоукладочной машины, z = 2. Будем иметь Т=- = Ъ с. Р 2
Формирование нового слоя банок начинается после снятия захватом сформированного слоя и заканчивается до подхода захвата к формирователю. Следовательно, продолжительность комплектования слоя банок на формирователе должна удовлетворять условию тф Тк, (2.20) где Тф - время формирования слоя банок на формирователе, т(р 6 с.
Продолжительность комплектования слоя банок на формирователе не превышает 2 с. Механизм опускания стола с ящиком начинает работать сразу же после укладки банок в ящик. Он обеспечивает опускание стола на высоту банки за время, меньшее времени рабочего цикла машины ь on.cm — р) где топш - время опускания стола с ящиком, топст 3,0 с. После наполнения ящика банками ящик удаляется с подъемно-опускного стола и стол поднимается в первоначальное положение. Эта операция должна осуществляться за время меньшее времени рабочего цикла, т.е. осе.cm — л р" где тосвст - время вывода наполненного ящика с подъемно опускного стола и подъем стола в первоначальное положение, тосвст 3,0 с. На основании проведенных расчетов вычерчиваем линейную циклограмму проектируемой банкоукладочной машины (рисунок 2.10).
Анализ производительности укладочной машины в функции взаимосвязанных аргументов: времени рабочего цикла и времени формирования слоя
Включается в работу ворошитель и транспортер подачи изделий на накопитель, в позицию укладки подается пустой ящик. После образования полного комплекта изделий на формирователе включается в работу привод, обеспечивающий вращение ротора 1 с захватами 3. Пальцы захватов 3, проходя между пальцами 18 формирователя, захватывают вакуум-присосами изделия, находящиеся в «ручьях» формирователя, и переносят их в позицию укладки. При вращении ротора 1 приводные ролики фиксаторов 11, перемещаясь в пазу 16 тормозного диска 12, перемещают фиксаторы, на которых они смонтированы, вдоль осей дополнительных валов 9. В позиции укладки зубья шлицев дополнительного вала 9 выходят из зацепления со шлицами фиксатора 11, в результате чего последний перестает запирать захват 3 в рабочем положении.
По окончании выхода шлицев из зацепления шестерня 13 входит в зацепление с зубчатым сектором 14. В вакуум-присосах разряжение сменяется атмосферным давлением, и изделия устанавливаются на дно ящика или на расположенный ниже ряд изделий, уже находящихся в ящике. Вал 9 продолжает поворачиваться вместе с ротором 1. При этом, поскольку шестерня 13 взаимодействует с зубчатым сектором 14, обеспечивается поворот на 360 укрепленного на валу кривошипа 8, который посредством выходного звена 10 сообщает жестко связанной системе шатун 7 - стержень 15 - захват 3 сложное движение по замкнутой траектории перпендикулярно продольной оси вала 2 ротора 1. В результате этого захват 3 выходит из ящика, проходит мимо опоры 5, не имея контакта с последней, и до подхода к формирователю возвращается в рабочее положение. После поворота кривошипа 8 на 360, что соответствует приходу захвата 3 в рабочее положение, шестерня 13 перестает взаимодействовать с зубчатым сектором 14, а шлицы фиксатора 11 входят в зацепление с зубьями шлицев вала 9, в результате чего захват 3 запирается в рабочее положение.
При подходе захвата 3 к формирователю ролик фиксатора 11 нажимает на конечный выключатель, вмонтированный в паз 16 тормозного диска 12, и размыкает его контакт. Если формирователь заполнен изделиями, ротор 1 продолжает вращение. Если же ряд изделий не сформирован, ротор 1 посредством электромагнитной муфты останавливается при работающем электродвигателе привода 6. По окончании формирования комплекта изделий на формирователе контакты датчиков наличия изделий замыкаются, и ротор 1 автоматически включается в работу. Аналогичным образом функционируют с интервалом во времени и другие захваты устройства, обеспечивая послойную укладку изделий в тару. После укладки ряда изделий в ящик опора 5 опускает ящик на расстояние, равное высоте изделий. После наполнения ящика выводит его из устройства, сигнализируя о подаче под укладку пустого ящика.
В рабочем положении захвата 3 выходное звено 10 взаимодействует с упором, фиксирующем звено 10 в крайнем положении, соответствующем началу прямого хода. После поворота кривошипа 8 и выходного звена 10 на 360, т.е. по завершении прямого хода, звено 10 вступает во взаимодействие с упором, определяющим положение звена, от которого начинается его обратный ход. При выполнении обратного хода выходное звено 10 совершает поворотное движение в направлении, противоположном его движению при прямом ходе.
Применение механизмов, выполняющих прямые и обратные хода соответственно в функции параллелограммных механизмов, позволит упростить конструкцию привода, уменьшить потери на трение, исключить контакт захватов с ящиком. Это повысит КПД устройства и качество укладки изделий.
Как известно, производительность каждой технологической машины является показателем, определяющим степень ее соответствия уровню развития производства. В полной мере этот показатель применим для оценки совершенства любых технологических машин, в том числе, машин карусельного или роторного типа [15, 23, 24, 25, 28, 36, 48, 80, 168, 181, 185, 203,218,234,241,253,288].
Карусельные технологические машины в отличие от линейных машин аналогичного назначения обладают большими потенциальными возможностями с точки зрения увеличения их производительности. Поэтому практически целесообразным является поиск новых путей, направленных на реализацию имеющихся резервов производительности таких машин.
Рассмотрим этот вопрос на примере машины роторного типа. Кинематическая схема банкоукладочной машины представлена на рисунке 3.1. Роторная укладочная машина выполняет за один полный оборот ротора следующие операции: комплектование ряда изделий на формирователе, съем изделий с формирователя и перенос их захватом в позицию загрузки; укладку изделий в ящик; откидывание захвата и возвращение его в рабочее положение. При наличии в машине нескольких захватов все операции последовательно повторяются в интервале оборота ротора число раз, равное числу захватов [64, 77, 79].
Каждая из упомянутых операций совершается на некотором участке дугового пути ротора. Все операции выполняются в указанной последовательности, однако комплектование ряда изделий на формирователе совмещено во времени с остальными операциями.
Анализ характеристик накопителя в питателях банкоу кладочной машины
С помощью формулы (3.37) можно определить величину угла передачи для любого текущего значения угла поворота кривошипа. Для наиболее характерных положений ЦККМ угол /и нетрудно представить как функцию относительных длин звеньев механизма (таблица 3.6).
Таблица 3. Угол поворота кривошипа Текущее положение ЦККМ Угол передачи 0", 180" Кривошип лежит на линии 00] или является ее продолжением //min=arccos (Рх, (180" + П) Кривошип отстоит от линии 001 или ее продолжения на угол (р\ /л =arccos Из, (180 - еру), (360 -(р\) Механизм находится в крайних положениях // =arccos VИз у 90, 270" Кривошипперпендикулярен линии центров /W = »»
Из таблицы 3.6 следует, что для ЦККМ, при отсчете угла tp от линии центров 001, функция // = / {(р) в графической интерпретации за один оборот кривошипа представляет собой симметричную фигуру. Иначе говоря, в первом и втором полупериодах вращения кривошипа кривые, характеризующие изменение угла //, будут одинаковыми по форме и численному значению соответствующих ординат.
В связи с тем, что положения кривошипа, при которых углы передачи ЦККМ достигают минимальных значений, смещены относительно тех его положений, которые соответствуют границам прямого и обратного хода, встает вопрос о выборе начала приложения к механизму технологических нагрузок.
На рисунке 3.25 представлен график изменения угла передачи в интервалах прямого и обратного хода ЦККМ. 70
Из рисунка 3.25 следует, что влияние углов //min на силовую работоспособность ЦККМ можно исключить, если технологические нагрузки прикладывать к механизму с запаздываем относительно начала интервалов его прямого и обратного хода.
Для реализации такой возможности нагружение ЦККМ сопротивлениями от технологических усилий должно начинаться после поворота его кривошипа на угол ф11шНаг, удовлетворяющий неравенству Фн.шг Ф\ Здесь фнмаг - это угол поворота кривошипа, отсчитываемый от его положения на границе прямого и обратного хода, по достижении которого к механизму можно прикладывать нагрузку.
Если в формуле (3.37) независимую переменную ср выразить через функцию JLI , то численное значение угла фпмаг определяется выражением А-іЛі. z J COS// (3.38) Фн.шг = Ф\ + arccos A, где fj. - угол передачи, соответствующий моменту приложения к ЦККМ внешней нагрузки, град. Значение угла передачи //, подставляемое в формулу (3.38), следует выбирать с учетом не только величины преодолеваемой нагрузки, но и продолжительности ее действия в интервале движения механизма. Поэтому, если нагрузка приходится на значительную часть хода механизма, угол целесообразно определять по формуле Рн.наг=1Ы9- Рд.наг О39) где Фдмаг Угол поворота кривошипа, соответствующий времени действия нагрузки, град.
В последнем случае преодоление механизмом технологических усилий заканчивается при значениях углов передачи, равных /лкрпол = arccos т.е. по окончании им прямого или обратного хода. Если технологическая нагрузка имеет место на ограниченной части интервалов движения ЦККМ, то в моменты начала и окончания ее действия на механизм можно обеспечить одинаковые численные значения углов передачи. Как следует из рисунка 3.25, такие условия реализуются при Л3 значениях углов /л arccos В частном случае, при котором на границах приложения нагрузки /л = arccos , будем иметь Рь.наг = 180 - Р1шаг = 180 - 2arccos Я2. (3.40) Численное значение угла передачи, соответствующее окончанию действия нагрузки, можно вычислить посредством формулы (3.37), предварительно найдя величину аргумента ср из выражения cos u + рд. наг (р = arccos Я, Формулы (3.28-3.40) могут быть применены при расчете цикловых диаграмм ЦККМ с целью согласования действующих силовых нагрузок с экстремальными значениями функции // = / {(р) и улучшения, таким образом, силовой работоспособности ЦККМ.
