ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ РОТОРНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ РЕЗКИ НЕПРЕРЫВНОГО МЫЛЬНОГО БРУСА

АННОТАЦИЯ

Для обеспечения перпендикулярности плоскости реза направлению перемещения мыльного бруса необходимо, чтобы режущие элементы устройства перемещались в горизонтальном направлении синхронно с брусом, и в то же время постоянно сохраняли вертикальное положение. Указанное требование, оказалось возможным совместить в разработанной конструкции устройства резки непрерывного пластичного бруса мыла, имеющей два барабана с рычагами. Результаты проведенного испытания дали возможность сопоставления точностных характеристик предлагаемой конструкции автомата для резки мыла с аналогичными характеристиками известных резательных автоматов, для получение этих показателей были построены гистограммы распределения погрешностей длины отрезаемых кусков, перпендикулярности и плоскостности   поверхности. После анализа построенных гистограмм получено преимущественные точностные показатели новой конструкции с известными  аналогическими конструкциями.

ABSTRACT

To ensure that the cutting plane is perpendicular to the direction of movement of the soap bar, it is necessary that the cutting elements of the device move horizontally synchronously with the bar, and at the same time constantly maintain a vertical position. The results of the test made it possible to compare the accuracy characteristics of the proposed design of a soap cutting machine with similar characteristics of known cutting machines. To obtain these indicators, histograms of the distribution of errors in the length of the cut pieces, perpendicularity and flatness of the surface were constructed. After analyzing the constructed histograms, the predominant accuracy indicators of the new design with known analogical constuctions were obtained.

Ключевые слова: режущий элемент, рычаг, барабан, шнекпресс, мыло, синхронизация, точность резки, перпендикулярность реза.

Keywords: cutting element, lever, drum, screw press, soap, synchronization, cutting accuracy, cutting perpendicularity.

Введение. Одним из хорошо зарекомендовавших себя в мыловаренном производстве устройств резки непрерывного действия, является автомат для накатки и резки мыла системы Пронина [1,С.29-31]. Как известно узел накатки данного устройства, одновременно служит для передачи энергии мыльного бруса режущему барабану. Однако при резке большинства изделий, например, туалетного мыла, кирпича и др. необходимость в накатке трафарета на отрезаемые куски отсутствует. В таких случаях, накатная часть устройства может быть удалена. Но при этом следует обеспечить передачу энергии разрезаемого мыльного бруса, режущим элементам устройства.

Энергия пластичного мыльного бруса может передаваться непосредственно режущим элементам, если они будут иметь вид не струн, а пластин.

При этом для сохранения постоянной длины отрезаемых изделий, а также для обеспечения перпендикулярности плоскости реза направлению перемещения мыльного бруса необходимо, чтобы режущие элементы устройства перемещались в горизонтальном направлении синхронно с брусом, и в то же время постоянно сохраняли вертикальное положение[2, С.115-116].

Указанное требование, оказалось возможным совместить в разработанной конструкции устройства резки непрерывного пластичного бруса мыла, имеющей два барабана с рычагами, показанной схематично на рис.1-5. [6, C.43-46]

Обьекты и методы исследование. Устройство включает установленные на основании 1 стойки 2. На коленчатой оси 3, закрепленной в отверстиях стоек 2, неподвижно закреплен копир 4 и барабаны 5 и 6, имеющие возможность вращения. На барабане 5 шарнирно закреплены рычаги 7. На одном плече рычагов 7 закреплены ролики 8, обкатывающиеся по поверхности копира 4, а на втором плече шарнирно закреплены режущие элементы 9, выполненные в виде рамок с пластинчатыми ножами 10. На барабане 6, также шарнирно закреплены одноплечие рычаги 11, второй конец которых, шарнирно соединен с режущими элементами 9. Разрезаемый пластичный брус 12 подается по рольгангу 13 из шнекпресса. Вращение барабанов 5 и 6 синхронизовано с помощью кривошипов 14, шарнирно соединенных с осями рычагов 7 и 11. (рис. 1 - 5 )

Устройство работает следующим образом: при подаче пластичного бруса 17 из шнекпресса, конец бруса оказывает давление на нож 10 режущего элемента 9. Режущий элемент 9 начинает перемещаться в горизонтальном направлении синхронно с разрезами брусом.

Давление бруса через нож 10 и рычаги 7 и 11 передается на барабаны 5 и 6, вследствие чего они приводятся во вращение.

При этом рычаги 7 и 11 от проворачивания вокруг осей шарнирных соединений с барабанами в направлении перемещения бруса сверх определенных пределов, удерживаются роликами 8. упирающимися в поверхность копира 4. После прохождения первым режущим элементом расстояния, равного определенной части длины отрезаемого куска мыла, следующий режущий элемент начинает врезаться в брус 12, одновременно синхронно перемещаясь в горизонтальном направлении, совместно с разрезаемым брусом, также, как и предыдущий режущий элемент. Так последовательно вступают в работу и последующие режущие элементы.

Профиль копира 4 выполняется из условия обеспечения синхронности горизонтальной скорости режущих элементов 9 и пластичного бруса 12. При повороте барабанов на угол равный углу между осями двух пар рычагов отрезается один кусок мыла.

После того, как первый режущий элемент заканчивает резку, он выходит из рабочей зоны с повышенной горизонтальной скоростью, а дальнейшее вращение барабанов 5 и 6, осуществляется последующими режущими элементами, находящимся в рабочем состоянии т.е. занимающее положение между верхней и нижней плоскостями пластичного бруса.

Рычаги 7, и барабаны 5 и 6, с режущими элементами 9, образуют шарнирный параллелограмм. Так как эксцентриситет коленчатой оси 3 имеет вертикальное направление, то и режущие элементы 9 постоянно сохраняют свое вертикальное положение, что обеспечивает перпендикулярность плоскости реза к опорной поверхности пластичного бруса. Заданная длина отрезаемого куска обеспечивается системой состоящей из двуплечих рычагов 7, роликов 8 и копира 4.

Указанные условия позволяют обеспечивать высокую точность, как в отношении прямолинейности и перпендикулярности линии реза, так и в отношении длины отрезаемых кусков мыла[4,С.362-366].

Рисунок 1. Новая конструкция устройства для резки непрерывного пластичного бруса

Рисунок 2. Опытный образец новой универсальной конструкции устройства для резки непрерывного пластичного бруса мыла

Конструкция устройства существенно упрощается за счёт исключения узла накатки и всех механических передач, поглощающих значительную часть энергии разрезаемого бруса (рис.3.).

Рисунок 3. Опытный образец новой универсальной конструкции устройства для резки непрерывного пластичного бруса мыла

Результаты. По результатам проведенного испытание для сопоставления точностных характеристик нового автомата для резки мыла с аналогичными характеристиками известных резательных автоматов, были построены гистограммы распределения погрешностей длины отрезаемых кусков, перпендикулярности и плоскостности поверхности реза (рис. 4.а,б,в).

Рисунок 3.15. Гистограммы точностных показателей известного и предлагаемого устройств

Заключение. При испытании опытный образец автомата для резки мыла показал нижеследующие преимущества:

а) повысилась надежность устройства, за счет исключения промежуточных механизмов, масса устройства снизилась на 20% ;

в) точность длины отрезаемых кусков мыла повысилась до ± 1,3 мм  или более чем в 2 раза по отношению к известному устройству;

г) повысилась перпендикулярность поверхности реза до ± 60 мин или более  чем в 2 раза по отношению к известному устройству;

д) повысилась плоскостность поверхности реза до 0,2 мм или более  чем в 12 раз по отношению к известному устройству.

Список литературы:

1. Пронин О.Я. Станок для маркировки и резки мыла // Маслобойная промышленность. – М.: 1962. - №12.- С. 29-31.
2. Сабиров Б.А., Рузиев И.С. Устройство для резки непрерывного пластичного бруса // Жараён-2000: Республиканская научная конференция. - Бухара , 2000. - С. 131
3. Сабиров Б.А., Рузиев И.С. К вопросу определения профиля копира барабанного устройства для резки // ФарПИ - Фергана, 2000. -№3/4. - С.115-116.
4. Сабиров Б., Рузиев И.С., Самандаров Г.И. Расчет конструктивных параметров устройства для резки непрерывного пластичного бруса //Энерго-ресурсоберегающие машины, оборудование и экологические чистые технологии в дорожной и строительной отрасли. Международная конференция. Белгород, 2020.С.362-366.
5. Патент РУз №02377 2003. Устройство для резки непрерывного пластичного бруса / Сабиров Б.А., Рузиев И.С // Патентное Ведомство Республики Узбекистан. 2003.
6. Sabirov B., Ruziev I., Radjapov M., Samandarov A., Radjapov J. The device for gutting the unbroken plastic bars //Europen journal of Advances in Engijneerihg and Technologi, 2016, 3(1): Р.43-46.