Машина для вирівнювання деталей взуття по товщині

Машина для вирівнювання деталей взуття по товщині, що містить установлені над станиною один над одним пару підпружинених транспортуючих валиків, ніж, розміщений між транспортуючими валиками і забезпечений механізмом зворотно-поступального переміщення в напрямі, перпендикулярному напряму подачі виробу, що містить шатун і ексцентрик, закріплений на валу, привід, кінематично зв'язаний з транспортуючими валиками з можливістю регулювання зазору між ними, і транспортер, привідний барабан якого кінематично з'єднаний з нижнім транспортуючим валиком, для введення виробів, що обробляються, в зазор між транспортуючими валиками на ніж, яка відрізняється тим, що забезпечена додатковим ножем, електродвигуном, напрямною, додатковим шатуном і ексцентриком, додатковий ніж установлений з можливістю зворотнопоступального переміщення в напрямі, перпендикулярному напряму подачі виробу, і кінематично пов'язаний з валом через додатковий шатун і додатковий ексцентрик, при цьому пара ножів установлена в напрямній під кутом до площини подачі виробу, а пара ексцентриків закріплена на валу, кінематично зв'язаному з електродвигуном, і зміщена по фазі відносно один одного Винахід відноситься до обробки матеріалів різанням і може бут використаний в машинах для вирівнювання деталей низу взуття по товщині взуттєвій галузі легкої промисловості Відома машина для вирівнювання деталей низу взуття по товщині (а с СССР 1750641, кл А 43 D 8/32, 1992), що містить установлені над станиної одним над іншим пару підпружинених транспортуючих валиків, ніж, розміщені між транспортуючими валиками і забезпечений механізмом його переміщень привід, кінематичне пов'язаний з транспортуючими валиками з можливість регулювання зазору між ними, і транспортер для введення деталей, що обробляються в зазор між транспортуючими валиками на ніж, привідний бараба якого кінематичне з'єднаний з нижнім транспортуючим валиком Ніж В механізм установлений з можливістю зворотно-поступального переміщення його напрямі, перпендикулярному подачі виробу, що складається з шатуна ексцентриком, закріпленим на валу приводу, зубчатої рейки, з'єднаної одним кінцем з шатуном, а своїм корпусом з ножем, двох пар конічних коліс закріплених на станині з двох сторін зубчатої рейки з можливістю взаємодії нею, і двох храпових механізмів, розміщених з двох сторін відносно зубчате рейки і виконаних у вигляді зубчатих сегментів з важелями, установлених н ВІДПОВІДНИХ осях конічних коліс зубчатої рейки, і супроводжуючих храпови собачок, установлених на ВІДПОВІДНИХ осях двох пар конічних коліс Відома машина значно зменшує енерговитрати на різання і підвищує якіст поверхні зрізу деталі У машині досягається ефект переривистого ковзаючого різання, ш позначається на якості поверхні зрізу деталі, що обробляється, а велика вібрація машини викликана тим, що ніж з рейкою має зворотно-поступальне рушення, транспортуючі валики мають переривисте обертання відносно горизонтальної ос і залишаються нерухомими відносно ножа з рейкою При цьому переривистої рух валиків і самої деталі позначається на динаміці переміщення деталі і н, збільшенні енергетичних витрат на переривисте рушення валиків, маса яки> значно вище за масу ножа Крім цього швидкість різання залишається ю 47275 як і раніше невисокої Відома також машина для вирівнювання деталей низу взуття по товщин (патент СССР 1792314, кл А 43 D 8/48, 1993), що містить установлені на, станиною один над іншим пару підпружинених транспортуючих валиків, ніж розміщений між транспортуючими валиками, і забезпечений механізмом зворотно-поступального переміщення в напрямі, перпендикулярному напрям) подачі виробу, що містить шатун і ексцентрик закріплений на валу, привід кінематичне пов'язаний з транспортуючими валиками з можливістю регулюванню зазору між ними, і транспортер, привідний барабан якого кінематично з'єднаний з нижнім транспортуючим валиком, для введення виробів, що обробляються в зазор між транспортуючими валиками на ніж Механізм ножа також містить зубчату рейку, з'єднану одним кінцем з шатуном, а своїм корпусом з ножем, дві пари конічних коліс, закріплених на станині з двох сторін зубчатої рейки з можливістю взаємодії з нею і двох храпових механізмів, розміщених з двох сторін відносне зубчатої рейки і виконаних у вигляді зубчатих сегментів з важелями, установлених на ВІДПОВІДНИХ осях, двох пар конічних коліс зубчатої рейки і храпових собачок, установлених на ВІДПОВІДНИХ осях двох пар конічних коліс Транспортуючі валики за допомогою механізму зворотно-поступального переміщення, що містить ексцентрик, установлений на валу приводу в протифаз із ексцентриком ножа, шатун з'єднаний одним кінцем з ексцентриком, а другим рамкою установленою з можливістю зворотнопоступального переміщення з'єднану з транспортуючими валиками, установленим з можливістк переміщення в протифазі із зворотнопоступальним переміщенням ножа Відома машина підвищує продуктивність роботи за рахунок збільшенню швидкості різання і зменшує вібрацію Показником теоретичної відсутності вібрації в машині може служити рівність кінетичних енергій рухомих елементів машини, що розглядаються Дані елементи в прототипі являють собою ніж і транспортуючі валики, які мают можливість здійснювати зворотно-поступальний рух в проти фазі один до одного тобто Ен=Ев, де Ен - кінетична енергія ножа, Ев - кінетична енерп транспортуючих валиків Це рівняння можна розписати таким чином (Яворский Б М , Детлаф А А Справочник по физике для инженеров и студентов вузов - М "Наука", 1965-848с) mV mv? 2 2 При цьому mH - маса ножа, mB - маса валиків Якщо ж добитися абсолютної рівності маси рухомих елементів, що розглядаються, то тим самш досягається зниження вібрації роботи машини У прототипі досягається ефект переривистого ковзаючого різання, що позначається на якості поверхні зрізу деталі, що обробляється, ОСКІЛЬКІ транспортуючі валики за допомогою храпового механізму отримую" переривистий обертальний рух, який надалі приводить до переривистого поступального руху виробу А це в свою чергу спричиняє появу вібрації і площині подачі виробу через переривистий обертальний рух привідних транспортуючих валиків, при якому відбувається складання кінетичних енергії циліндричних тіл, що переривисте обертаються Крім того, переривисті обертання привідних транспортуючих валиків погіршує динаміку роботи машині взагалі, оскільки призводить до необхідності постійної зупинки і розгону значно маси валиків по ходу виконання технологічного процесу, а також до збільшенню енергетичних витрат на переривистий рух валиків У основу винаходу покладена задача створити таку машину для вирівнювання деталей взуття по товщині, в якій шляхом введення нових елементів і їх зв'язків забезпечилось би зменшення енергетичних витрат на процес різання і поліпшилась динаміка роботи машини Поставлена задача вирішена тим, що машина для вирівнювання деталей взуття по товщині, що містить установлені над станиною один над іншим пару підпружинених транспортуючих валиків, ніж, розміщений між транспортуючим валиками, і забезпечений механізмом зворотно-поступального переміщення напрямі, перпендикулярному напряму подачі виробу, що містить шатун ексцентрик закріплений на валу, привід, кінематичне пов'язаний транспортуючими валиками з можливістю регулювання зазору між ними, транспортер, привідний барабан якого кінематичне з'єднаний з нижні транспортуючим валиком, для введення виробів, що обробляються в зазор між транспортуючими валиками на ніж, згідно з винаходом забезпечуєтьс додатковим ножем, електродвигуном, напрямною, додатковим шатуном ексцентриком, додатковий ніж установлений з можливістю зворотне поступального переміщення в напрямі, перпендикулярному напряму подачі виробу і кінематичне пов'язаний з валом, через додатковий шатун і додатковий ексцентрик, при цьому пара ножів установлена в напрямній під кутом д площини подачі виробу, а пара ексцентриків закріплена на валу, кінематично пов'язаному з електродвигуном, і зміщена по фазі відносно один одного Введення в схему машини додаткового ножа, електродвигуна, напрямно шатуна і ексцентрика і їх зв'язків МІЖ собою і іншими елементами приводить д зворотно-поступального зміщеного по фазі руху двох ножів, що дозволя поліпшити динаміку роботи машини взагалі за допомогою урівноваження мас рухомих технологічних елементів машини, при умові зменшення енергетичних витрат на процес різання Поліпшення динаміки роботи машини досягається таким чином У конструкції машини, що пропонується, наявність двох однакових ножі що здійснюють спільний зворотно-поступальний рух зміщений по фазі площині, перпендикулярній площині подачі виробу, приводить до абсолюти аналогічного ефекту рівності кінетичних енергій рухомих елементів, як і прототипі Але при цьому внаслідок абсолютної ідентичності механізмів, ш 47275 повідомляють задании рух рівним по масі і геометричним параметрам ріжучи інструментам відсутня необхідність збільшення загальної маси конструкції як прототипі, викликана необхідністю зрівноваження маси транспортуючих валиків ножа Крім того, у винаході значно знижується вібрація машини в площині подачі виробу оскільки транспортуючим валикам повідомляється постійний обертальний рух під час роботи машини, а з приводу валиків повністю виключені передавал ьші ланцюги, ЗДІЙСНЮЮЧІ зворотнопоступальні і зворотно-коливальні рухи Остань приводить до спрощення конструкції приводу транспортуючих валиків зменшення його матеріалоємкості Умова зниження енерговитрат на процес різання виробу в даному винаході досягається завдяки створенню деформації волокон матеріалу виробу у взаемноперпендикулярних площинах Якщо представити в першому наближенні процес різання як руйнування окремо взятого, стислого в ЗІВІ транспортуючих валики мікро волокна в площині різання під дією деформації зрізу, виникаючої від роботи мікро пилки ріжучого інструмента (фиг 1), то у варіанті конструкції, ш пропонується він буде виглядати трохи інакше У разі використання двох ріжучи інструментів, рухомих у взаємно протилежних напрямах - на мікро волоки будуть впливати вже пара мікро пилок, які викликають складання векторі деформації зрізу в площині різання волокна (фіг 2), що і приводить до зниження енергії, що затрачується на процес різання (руйнування матеріалу виробу площині його подачі) При цьому через малу міру стиснення матеріалу деталі ЗІВІ транспортуючих валиків при різанні рухомим ножем, в наближеній моделі руйнування волокон матеріалів по схемі прототипу до домінуючої деформац зрізу буде додаватися деформація розтягнення матеріалу в площин перпендикулярної площині подачі виробу (валики і ніж рухаються в протифаза) незначна складова деформації зім'яття в напрямі подачі виробу Таким чином процес різання буде супроводитися складним деформаційним процесом Коли руйнування матеріалу супроводиться роботою двох ріжучих інструментів взаємно протилежних напрямах, то складова деформації розтягнення буде прагнути до нуля, що дещо зменшить роботу сил корисного опору На фіг 1 - модель руйнування матеріалу в прототипі, на фіг 2 - моделі руйнування матеріалу у винаході, на фіг 3 - представлена кінематична схем машини, що заявляється Машина складається з станини 1 (фіг 3), приводу, що включа електродвигун 2, з'єднаний з муфтою 3 кінематичне пов'язаної з головним валом машини 4, установлений в парі опор 5, зубчатих передач що включають зубчат колеса 6 і 7, 8, 9 і 10 і зубчатих коліс 11 Зубчате колесо 6 кінематичне пов'язане із зубчатим колесом 7, закріпленим на валу 12, і кінематичне пов'язаним з нижні транспортуючим валиком 13, несучим на своїй поверхні ріфлі Транспортуючи валик 13 шарнірно установлений в парі підпружинених повзунів, установлених в парі вертикальних напрямних 15 Зубчате колесо 8 закріплене н валу 4 і кінематичне пов'язано із зубчатим колесом 9 за допомогою коромисла К шарнірно установленим на осі 17 зубчатого колеса 9, яке, в свою черг} кінематичне пов'язане із зубчатим колесом 10, закріпленим на валу 18 з допомогою шатуна 19 На валу 18 закріплений верхній транспортуючий валик 2 шарнірно установлений в парі підпружинених клиноподібних повзунів 21 установлених в парі вертикальних напрямних 15 Над повзунами 21 установлен пара регулювальних клиноподібних повзунів лівий 22 і правий 23, кінематично пов'язаних між собою регулювальною тягою 24 (для регулювання паралельною верхнього транспортуючого валика 20 відносно площини леза ножа Регулювальний гвинт 25 (для регулювання відстані між нижньою твірною верхнього транспортуючого валика 20 і площиною ножа) кінематичне пов'язанні з лівим регулювальним клиноподібним повзуном 22 і установлений в різьбовій опорі 26 Ряд зубчатих коліс 1 1 , кінематичне пов'язаний з валом 12, віссю 27 валом 28 ведучого барабана 29 стрічкового транспортера Ведучий барабан 2 стрічкового транспортера установлений шарнірно в парі опор ЗО і за допомогою транспортної стрічки 31 кінематичне пов'язаний з веденим барабаном 32 Ведений барабан 32 шарнірно установлений в парі натяжних повзунів 33, що установлені напрямних 34 і кінематичне пов'язаних з парою регулювальних гвинтів 35 На стрічкою транспортера 31 установлена пластина - шибер 36 (для поштучной відділення деталей 37 від стопи) кінематичне пов'язана з регулювальним гвинтом 38 (для установки товщини відокремлюваної деталі від стопки) Леза ножів 39, 4( забезпечені механізмами зворотно-поступального переміщення, в напрям перпендикулярному напряму подачі деталей 37 і установлені в напрямній 41 пі кутом до площини подачі деталі 37 Механізми переміщення ножів містять ексцентрики 42, 43 кінематичне пов'язані з ножами 39, 40 за допомогою шатуні 44, 45, і закріплені на валу 46 установленому в підшипниках 47, і з'єднаним електродвигуном 48 за допомогою муфти 49 Машина працює таким чином Після включення електродвигуна 2 нижні виріб 37, відокремлюється від стопи і подається стрічкою транспортера Зів зазор між верхнім 20 і нижнім 13 транспортуючими валиками, які захоплюють його подають на кромку леза ножа 39 При цьому зазор між нижньою твірної верхнього транспортуючого валика 20 і площиною леза 39 визначає товщин майбутньої деталі Для зміни її товщини обертанням регулювального гвинта 2 здійснюємо переміщення лівого 22 і правого 23 регулювальних клинів, пов'язаний різьбовою тягою 24, яке веде за собою одночасне переміщення лівого і правого 2 підпружинених повзунів, а разом з цим і переміщення верхнього транспортуючого валика 20 Одночасно з включенням електродвигуна 2 відбувається запус електродвигуна 48, який приводить в рушення леза ножів 39, 40 в площин перпендикулярній до площини виробу, що 47275 обробляється 37 Коли виріб 3 захоплюється і подається транспортуючими валиками 13 і 20 на леза ножів 39, 4 різання матеріали виробу відбувається в площині, перпендикулярній площині подачі виробу, при цьому леза ножів здійснюють прямолінійні зворотне поступальні рушення за рахунок обертання ротора електродвигуна 48, яки передає обертання валу 46, установленому в підшипниках 47, за допомогою муфти 49 і на якому закріплені ексцентрики 39, 40 кінематично пов'язані через шатуни 44, 45, з лезами ножів 39, 40 Різання матеріалу виробу 37 лезами ножів 39, 40 відбувається у взаємн протилежних площинах, при якому волокна матеріалу руйнуються у протилежних напрямах Після ПОВНОГО розрізання виробу 37 його верхня відокремлювана частина поступає у верхній ящик (не показано), а нижня відокремлювана частина вироба поступає в нижній ящик для ВІДХОДІВ (не показано) Розміщення пари ножів під кутом до площини подачі виробу сприяє поя ефекту самозаточювання ріжучих кромок в процесі роботи машини не тільки завдяки використанню твердих сплавів нанесених на кромку ріжучіх інструментів (Корнилов В П Исследование процесса резания деталей низа обуві Автореф дис канд тех наук/ Моек техно-ский ин-т легкой пром-ти - М , 196 12с), але і за рахунок взаємного тертя поверхні ріжучого інструмента Це в свої чергу обумовлює поліпшення поверхні зрізу виробу в наслідок збережена постійного кута заточування ріжучого інструмента Крім того, використання самозаточюваних лез дозволить економити час и виконання технологічного регулювання, оскільки не вимагає зняття ріжучи інструментів з обладнання і виконання його заточування за допомого] спеціального оснащення У винаході може бути також збільшена продуктивність, за рахуно зростання швидкості різання яке досягається таким чином У машині вибраній як аналог кінематичний кут різання визначається тт формулі (Зыбин Ю П и др Технология изделий из кожи - М "Легка индустрия", 1975 -464с) де VH - швидкість переміщення ножа, Vni - швидкість подачі деталей на транспортуючі валики У прототипі транспортуючі валики отримали можливість зворотне поступального переміщення ВІДПОВІДНО цьому формула визначень! кінематичного кута різання змінилася К V H + V B де Vn2 швидкість переміщення транспортуючих валиків Якщо прирівняємо ЛІВІ частини виразів для кінематичного кута різання Kt і Кг виходячи з припущення, що, Vn2 - V n i то отримуємо наступну рівність Звідси ШВИДКІСТЬ подачі в прототипі V, 1+ vn2=v vL А оскільки в прототипі швидкості ножа і транспортуючих валиків рівн тобто, VB=VH TO ТОДІ Vn2=2v n i У прототипі досягається підвищенні продуктивності роботи машин завдяки підвищенню швидкості подачі виробу на ріжучий інструмент Збільшень ж швидкості подачі виробу в 3-4 рази приводить до зростання зусиль різана мікропористої і монолітної гуми приблизно на 90160 ВІДСОТКІВ Крім цього установлена ДОЦІЛЬНІСТЬ різання мікропористих і монолітних гум за допомогою рухомого ножа, в площині перпендикулярній площині подачі виробу, кол швидкість подачі матеріалу виробу знаходиться в діапазоні 0,01 - 0,06м/сек, (Корнилов В П Исследование процесса резания деталей низа обуви Автореск дис канд тех Наук Моек техноский ин-т легкой пром-ти - М , 1963 - 12с Таким чином, збільшення швидкості подачі виробу обумовлене жорстким технологічними рамками Згідно З винаходом формула для визначення кінематичного кута різані буде виглядати так оскільки машина має два ножа, що здійснюють спільне зворотш поступальне рушення зміщене по фазі, то в чисельнику останнього рівняння відбувається подвоювання Аналогічно вищевикладеному ми отримуємо наступне рівняння Потрібно пам'ятати, що у разі рухомого способу різання необхідні дотримувати наступну умову VH»Vn (Зыбин Ю П и др Технология изделий из кожи - М "Легкая индустрия", 1975 464с) ВІДПОВІДНО ДО ЦИХ викладень І ЗМІНІ конструкції машини, що пропонується можна збільшити швидкість різання за рахунок збільшення швидкості подачі виробу дотримуючи установленні технологічний діапазон, перевершуючи показники збільшення досягнуті у прототипі Поява додаткового електродвигуна у винаході не приведе до збільшення сумарної потужності електроприводу машини, в порівнянні з прототипом оскільки при різанні рухомим ножем мікропористих гум зусилля різаня знижується в 1,5-2 разу (Корнилов В П Исследование процесса резания деталей низа обуви Автореф дис канд тех наук/ Моек техно-ский ин-т легкой пром ти М , 1963 - 12с ), що неминуче спричиняє за собою зниження споживано електроенергії ріжучим інструментом У зв'язку із зменшенням зусилля різання зменшується технологічне зусилля, що затрачується на подачу матеріалу деталі на ріжучий інструмент Крім цього, через жорсткі технологічні умови для швидкості подачі виробу на матеріал виробу, оскільки ця величин, 47275 прямопропорціина швидкості переміщення виробу і силі прикладеній для його реалізації (Яворський Б М , Детлаф А А Довідник по фізиці для "Наука", 1965- 848 інженерів студентів вузів - І з) ВІДПОВІДНО низька швидкість пода 10 обумовлена оптимальним режимом рухомого різання навіть при умові знижень, зусилля різання гуми спричинить зменшення потужності, що затрачується н транспортування деталі Площина різання R Мікро піда ФІГ. 1 Мікро піли Фіг. 2 // // ; H\l\ !\ Н Фіг. З 11 47275 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 12