Автоматизация процессов ориентации штучных изделий с использованием газовой несущей прослойки

• Автор: Авцинов, Игорь Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 401 с. : ил. + Прил.(276 c.: ил.)

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Анализ штучных изделий многономенклатурных отраслей промышленности как объекта автоматической загрузки
1.2. Конструкции автоматических загрузочноориентирующих устройств и области их применения

1.3. Обзор предшествующих исследований и разработок

1.4. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ

МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ РАСПОЗНАВАНИЯ ШТУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТОНКОЙ ГАЗОВОЙ НЕСУЩЕЙ ПРОСЛОЙКИ.
2.1. Принципиальная новизна предлагаемого метода распознавания, сортировки и ориентирования штучных
изделий.
2.2. Классификация загрузочноориентирующих устройств, использующих в работе эффекты тонкой газовой несущераспознающей прослойки
2.3. Систематика геометрических параметров рабочих поверхностей автоматических загрузочноориентирующих устройств.
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
АВТОМАТИЧЕСКИХ ЗАГРУЗОЧНООРИЕНТИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТОНКОЙ ГАЗОВОЙ НЕСУЩЕРАСПОЗНАЮЩЕЙ ПРОСЛОЙКИ
3.1. Влияние системы рабочая поверхность газовая прослойка изделие на коэффициент трения при
распознавании, сортировки и ориентировании штучных
изделий.
3.2. Распознавание изделий при их транспортировании по вращающейся рабочей поверхности АЗОУ, выполненной
в виде вогнутого диска
3.3. Опознавание изделий при перемещении внутри вращающегося полого цилиндра и на лотке
3.4. Распознавание изделий при движении по перемещающемуся усечнному секционному конусу
3.5. Опознавание изделий при транспортировании на движущемся ленточном полотне.
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ И НАДЖНОСТИ
ПРЕДЛАГАЕМЫХ АЗОУ.
4.1. Теоретическая номинальная производительность АЗОУ
с тонкой газовой несущераспознающей прослойкой.
4.2. Влияние конструктивных и режимных параметров системы рабочая поверхность газовая прослойка изделие на время и процесс распознавания при транспортировании, сортировке и ориентировании штучных изделий.
4.3. Пути повышения теоретической номинальной производительности разработанных АЗОУ.
4.4. Управление процессом переналадки в предлагаемых
АЗОУ при переходе на другие изделия.
ГЛАВА 5. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И РАЦИОНАЛЬНОЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ АЗОУ
5.1. Чувствительность процесса распознавания для АЗОУ
с тонкой газовой прослойкой .
5.2. Влияние конструктивных и режимных параметров системы рабочая поверхность газовая прослойка изделие на
чувствительность предлагаемых устройств
5.3. Область рационального использования разработанных
ГЛАВА 6. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ
ПРЕДЛАГАЕМЫХ АЗОУ
6.1. Расчт дисковых АЗОУ
6.2. Расчт барабанных цилиндрических АЗОУ.
6.3. Расчт конусных АЗОУ
6.4. Расчт ленточных АЗОУ
6.5. Расчт лотковых АЗОУ
6.6. Примеры расчта АЗОУ с тонкой газовой несущераспознающей прослойкой.
ГЛАВА 7. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
7.1. Промышленное использование АЗОУ с тонкой газовой несущераспознающей прослойкой.
7.2. Способы загрузки описанных АЗОУ.
7.3. Расширение функциональных возможностей АЗОУ с
тонкой газовой несущераспознающей прослойкой.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Как правило,в представленных работах рассматривалось действие центробежного поля на исследуемый объект, которое зачастую возникает в относительном движении последнего по рабочей поверхности устройства. При этом в основу теоретических исследований данных систем положены фундаментальные положения теоретической и прикладной механики. В подавляющем большинстве работ, описывающих взаимодействие инерционных полей с исследуемым объектом,рассматривались вопросы движения материальной точки по определенной поверхности и не учитывались характерные размеры изделия. Причем основное внимание уделялось разработке конфигурации рабочей поверхности устройств или различных ее элементов с целью улучшения техникоэкономических показателей оборудования. Поэтому вопросы применения инерционных систем для распознавания изделий, с учтом их характерных параметров, требуют дальнейшего исследования. Кроме того, полученные законы движения материальной точки по вращающейся рабочей поверхности конической, цилиндрической и др. При этом сила трения в дифференциальных уравнениях движения определялась по классической формуле Кулона Амонтона, где коэффициент трения находился по справочной литературе для конкретной трущейся пары рабочая поверхность исследуемый объект и считался постоянным. Поэтому их применение для распознавания изделий при комбинированном воздействии на него пневмоинерционных полей нецелесообразно. Таким образом, на основании анализа проведнного в описанных разделах 1. Целью диссертации является разработка научных основ автоматизации процессов ориентации штучных специфических изделий с использованием динамической распознающей тонкой газовой несущей прослойки и создание автоматических устройств, использующих в работе эффекты ТГНП. Разработать концепцию и варианты схем создаваемых автоматических распознающих устройств. Провести математическое моделирование процесса взаимодействия конструктивных и режимных параметров разрабатываемых устройств, тонкой газовой прослойки и распознаваемого изделия. Проанализировать влияние системы рабочая поверхность тонкая газовая несущая прослойка на чувствительность создаваемых устройств к изменению характеристик опознаваемого изделия. Исследовать влияние конструктивных и режимных параметров предлагаемых устройств на быстродействие процессов, происходящих в них, а также на производительность устройств. Разработать структурные схемы систем управления процессом переналадки на основе анализа взаимосвязи различных параметров устройств, предложить методику их расчта и выбора основных характеристик. Провести стендовую и производственную апробацию, показать эффективность, оценить область рационального использования и расширенного применения разработанных устройств с ТГНП. ГЛАВА 2. На основании анализа, представленного в главе 1, предлагается метод распознавания штучных изделий, основанный на комбинированном пневмоинерционном способе воздействия на объект опознавания, при конструктивном исполнении рабочей поверхности предлагаемых устройств в виде пневмоматрицы. На рис. АЗОУ, элементы которого составляют основу разработанных конструкций. На схеме рабочая поверхность 1, находящаяся в постоянном движении в частности, вращающаяся вокруг своей вертикальной оси, полностью перфорирована воздухоподводящими отверстиями 3 и жестко установлена на пневмокамере 2. Рабочая поверхность 1 может быть различной конфигурации в зависимости от функции, выполняемой данным устройством. Например, в виде вогнутого диска, усеченного прямого кругового конуса или цилиндра, установленного горизонтально, а также их различных комбинаций и др. Распознавание изделия осуществляется следующим образом в пневмокамеру 2 подается сжатый воздух, который истекая из перфорации 3 рабочей поверхности 1 создат под изделием воздушную прослойку. Расход воздуха выбирается таким образом, чтобы только под развитой большей опорной поверхностью изделия 5 создалась воздушная прослойка достаточная для всплытия объекта распознавания. Процесс всплытия характеризуется отсутствием механического контакта между изделием 5 и поверхностью 1 устройства . Рис.