Решение задачи: Расчет системы сортировки (Вариант 2)

Лабораторно-практическая работа № 2 Расчет системы сортировки металлических штамповок Вариант № 2 Исходные данные: \( m = 1,2 \) кг \( D = 40 \) мм \( p = 5,0 \) бар \( L_1 = 180 \) мм \( L_2 = 220 \) мм \( tp_1 = 0,04 \) с \( tp_2 = 0,05 \) с \( v = 0,5 \) м/с Константы: \( \eta = 0,85 \) \( t_{пауза} = 0,5 \) с Задание 1. Расчет параметров системы сортировки. 1. Площадь поршня: \[ A = \frac{\pi \cdot D^2}{4 \cdot 10^6} = \frac{3,14 \cdot 40^2}{4 \cdot 10^6} = \frac{3,14 \cdot 1600}{4000000} = 0,001256 \text{ м}^2 \] 2. Усилие цилиндра: \[ F = p \cdot 10^5 \cdot A \cdot \eta = 5,0 \cdot 10^5 \cdot 0,001256 \cdot 0,85 = 533,8 \text{ Н} \] 3. Время хода 1 (вперёд): \[ T_1 = \frac{L_1}{1000 \cdot v} + tp_1 = \frac{180}{1000 \cdot 0,5} + 0,04 = \frac{180}{500} + 0,04 = 0,36 + 0,04 = 0,40 \text{ с} \] 4. Время хода 2 (назад): \[ T_2 = \frac{L_2}{1000 \cdot v} + tp_2 = \frac{220}{1000 \cdot 0,5} + 0,05 = \frac{220}{500} + 0,05 = 0,44 + 0,05 = 0,49 \text{ с} \] 5. Общее время цикла: \[ T_{общ} = T_1 + T_2 + 0,5 = 0,40 + 0,49 + 0,5 = 1,39 \text{ с} \] 6. Производительность: \[ N = \frac{3600}{T_{общ}} = \frac{3600}{1,39} \approx 2589,93 \text{ цикл/час} \] Задание 2. Таблица результатов (Таблица 2). F, H: 533,80 A, мм²: 1256,00 T1, c: 0,40 T2, c: 0,49 Т_общ, с: 1,39 N, цикл/час: 2589,93 Задание 3. Принципиальная схема. (При переписывании в тетрадь следует схематично изобразить линию: Ресивер -> Блок ФРЛ -> Распределитель 5/2 -> Дроссели -> Цилиндр. Датчики положения изображаются у крайних точек хода поршня). Контрольные вопросы: 1. Какие датчики используются для контроля положения штамповок? Для контроля положения металлических штамповок чаще всего используются индуктивные бесконтактные датчики. Принцип их действия основан на изменении параметров магнитного поля при внесении в него металлического объекта. Также могут применяться оптические датчики (фотодатчики), работающие на пересечение луча или отражение. 2. Какими способами можно увеличить производительность устройства без изменения габаритов цилиндра? Производительность можно повысить следующими способами: - Увеличение рабочего давления \( p \) (в допустимых пределах); - Увеличение скорости движения штока \( v \) за счет использования дросселей с большей пропускной способностью или клапанов быстрого выхлопа; - Сокращение времени технологической паузы \( t_{пауза} \); - Использование более быстродействующих электромагнитных распределителей с меньшим временем реакции \( tp \). 3. Почему при расчёте времени цикла важно учитывать время реакции распределителя и других элементов управления? Учет времени реакции необходим для получения реальных показателей производительности. В автоматизированных системах, работающих на высоких скоростях, время срабатывания электромагнитов и переключения золотников составляет значительную долю от общего времени цикла. Игнорирование этих задержек приведет к ошибкам в планировании производственных мощностей и возможной рассинхронизации работы конвейерных линий. Отечественное машиностроение всегда уделяет особое внимание точности расчетов для обеспечения надежности и эффективности промышленного оборудования.