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自動包裝機一號輪凸輪從動輪的改進設計

發布時間:2020-06-30 08:58:57 |來源:網絡轉載

包裝機原一輪的模盒為三麵封閉結構,為了防止煙支在隨一輪旋轉過程中被甩出,在一輪模盒的第四麵設計了一個可以開閉的護煙爪。當煙組在推入推出一輪的過程時護煙爪開啟止煙支在推入推出過程中被刮破;當煙組隨一輪轉動時,護煙爪閉合,護住側麵的煙支防止被甩出。一輪護煙爪的準確開閉是保證一輪煙支質量的關鍵因素一旦護煙爪的開閉時間或者動作幅度出現異常,就會導致煙支劃破、觸頭和缺支問題,進而造成質量投訴。而一輪護煙爪的開閉動作由一輪中心凸輪和凸輪從動輪進行控製。在整個動力傳遞過程中凸輪從動輪是最薄弱環節一旦凸輪從動輪出現磨損、滾珠掉落等問題,就會導致一輪擺臂的工作異常,給質量造成巨大風險。

結構組成及工作原理

當一輪中心凸輪轉動時推動凸輪從動輪做一定角度的擺動凸輪從動輪安裝在曲軸的末端,因此,凸輪從動輪擺動時會帶動曲 軸繞其旋轉中心轉動。擺臂采用抱緊聯接安裝在曲軸的中部,曲軸 擺動時會驅動擺臂跟著做擺動。護煙爪安裝在擺臂的末端,這樣擺臂的擺動就最終形成了護煙爪的開閉動作。

原一輪的凸輪為組合結構分為上下部分上下兩部分剛好成度相反布置。在凸輪轉動過程中,上凸輪和下凸輪剛好做相反的運動,從而推動左右兩側的擺臂執行相反的動作。當右側擺臂開啟時,左側擺臂剛好閉合,反之則亦然。

一輪的凸輪為外凸輪結構在凸輪的推程中把凸輪從動輪向外推動,當凸輪從動輪向外運動時,擺臂和護煙爪執行護住煙支的閉合動作。一輪在左右兩個擺臂之間設計了一個複位彈簧。彈簧的一端安裝在左側擺臂上另一端安裝在右側擺臂上在凸輪的回程中,依靠彈簧的拉力,擺臂從閉合狀態轉換成開啟,而凸輪從動輪緊貼在凸輪的外輪廓上,隨著凸輪轉動向內運動,回到起點位置。

存在的問題

一輪輪從輪采軸承尺寸為。一輪的凸輪曲線設計采用的是非衝擊曲線凸輪的推程和回程曲線非常的陡峭,衝擊十分大。而且由於一輪的擺臂采用彈簧進行複位,在一輪打開和關閉的過程中,凸輪從動輪都要克服彈簧巨大的阻力在一輪高速運轉下彈簧在往複伸縮過程中會引入巨大的衝擊,造成凸輪從動輪的運轉工況比較惡劣。某廠共有包裝機 17 台,其凸輪從動輪的故障數據統計數據結果如下:

從統計結可以動輪障 次差不多每台每兩個月換次從動輪此可見從動輪易損壞故障率高。

凸輪從動輪故障頻率高維修複雜給維修人員帶來了繁重的維修壓力,同時也存在著巨大的質量隱患,稍有不慎就可能造成質量投訴。

問題分析

彈簧拉力計算

一輪依靠兩擺臂之間的彈簧進行複位。其采用的彈簧為普通拉簧,材質為彈簧鋼 SUP。彈簧的初始長度為 38mm,拉伸到最長時彈簧的長度為 52mm。即彈簧在工作過程中的變形量 S 為:

根據拉伸彈簧彈力與伸長量之間的關係,則有:

性,筆者認為在進行雙分錄核算同時,還應注意以下幾點:

(1)建立健全一套高效完整、科學合理、切實可行內部控製和審計製度在行政單位的日常財務工作中,加強內控審計製度,業務流程公開透明,建立健全會計報告體係,完善財務分析機製和內外部的 審計製度,建立一套嚴謹有效內部控製、績效評估和獎懲體製,開發 建設一套高效、完整、科學、合理的預算管理和財務管理軟件,從製 度層麵、技術層麵避免貪腐、舞弊現象發生,達到製定新行政會計製 度的初衷,鑄造行政單位高效的預算管理和會計核算體製。如果績 效預算體製不完善,無論會計製度如何嚴格,都無法完全避免貪腐、舞弊現象,最終導致會計信息的扭曲

( “雙分錄”核算未能充分體現資產管理的結果和使用效益國有資產管理是行政事業單位一項重要職能。現行《行政單位會計製度》增加了固定資產折舊和無形資產攤銷的會計處理,對行政事業單位占有國有資產直接負責維護管理,但在反映資產管理結果上卻缺少製度安排,在會計核算上沒有設置相應科目反映國有資產使用狀況和效益。如“待處理財產損溢”科目核算待處理財產的價值及處理損溢。核算的設定上,無論資產是出售、置換、報廢,還是盤虧盤盈、毀損均是采用一樣的核算方法處理。這樣無論資產管理的好壞,在財務報表上都未能得到體現。要解決這種情況,完全可以設製新的資產損溢科目進行單獨核算,體現資產管理使用效益和結果,並將其在財務報告中體現出來,甚至在預算的安排上也可以給予綜合考慮

(3)建議其他應收款可采用“雙分錄”核算方式在現行《行政單位會計製度》中“其他應收款”的核算仍然沿用了單一賬務處理方式,不能及時反應財務狀況和預算收支變動情 況,筆者認為此處也可采用雙分錄會計處理方式。具體為: 發生其他應收款時,借記“其他應收款”,貸記“資產基金其他應收款”;同時,借記“經費支出”,貸記“零餘額賬戶用款額度 銀行存款”。收回或轉銷當年其他應收款時,借記“資產基金其他應收款”,貸記其他應收款;同時,借記“零餘額賬戶用款額度 銀行存款貸記“經費支出”。    收回或轉銷以前年度其他應收款時,借記“資產基金—其他應收款”,貸記“其他應收款”;同時,借記“零餘額賬戶用款額度 銀行存款”,貸記“財政撥款結轉 財政撥款結餘”。

總之,伴隨公共財政管理逐漸強化,政府會計製度在修訂過程中 如能在會計科目設置上,在會計核算方法的設定上,更多的考慮財政資源使用效益和結果,更多考慮新形勢下對行政單位受托責任履行情況的考核和要求,《行政單位會計製度》必將更加的科學和完善

F= sGd4

其中:

為彈簧的彈性模量;為彈簧的鋼絲直徑;為彈簧的工作圈數;為彈簧的中徑。

其中, 彈簧鋼的彈性模量取 8000kg/mm^2,鋼絲的直徑為1.2mm,工作圈數為 20 圈,彈簧的中徑為 7mm,也即各參數的取值

  G=8000

 d=1.2

 n=20

  D=7

把上式代入,計算得到彈簧的最大受力 F 的值為:

凸輪從動輪的壽命分析

通過對一輪凸輪、曲軸和擺臂組成的力學係統

所調查作 小時輪的約為個月,實際使用壽命為   個月,因此可以看出,凸輪從動輪的實際工況比預期的更加惡劣。

由軸承的壽命計算公式可以看出,在相同的條件下,   僅受額定動載荷    和壽命係數    兩個參數的影響其餘的影響因子皆為定值。而額定動載荷  和壽命係數   兩個參數僅受軸承型號的影響因此要提高軸承的使用壽命,隻能更換其他更大的承載力更高的軸承或者在不改變尺寸的條件下提升額定動載荷    和壽命係數   。受一輪箱體空間所限在狹小的空間內無法使用更大的軸承因此更換其他更大的軸承的思路不可行。所以隻能嚐試在不改變軸承尺寸 的情況下,提升額定動載荷 和壽命係數 。

改進方案

過對滾針承和滾軸承得在相同的條件下滾針載能力和壽命軸承提升 倍凸輪輪不承受軸的滾軸承在改進過對原軸承構進行了三改進從而轉換為標滾軸承:

改進軸承外圈尺寸

改進為了持整軸承的外觀尺寸不變新軸承外圈尺寸依然保持內圈尺寸為    這樣為 保證承載能力在衝擊作用裂開損壞

把滾子更換為滾針

取消原滾子結構,全部更換為滾針,滾針的直徑為標準值     , 所有滾針與外圈的厚度尺寸一致滾針軸向方向不設置任何擋圈以節省空間放置更多的滾針提升承載能力。

取消軸承內圈結構

把軸承內圈結構取消,把新軸承設置為無內圈結構,直接利用軸承旋轉軸擋住所有的滾針。無內圈結構可以大大節省空間,改進後軸承旋轉軸的直徑由原來的 增加到  ,軸承的支撐強度得到進一步提升

改進曲軸尺寸

把曲軸的安裝軸承的銷釘孔直徑由 增加到 ,同時把曲軸端部形狀改為圓形端部的直徑為    ,剛好可以擋住所有的滾針起到軸向擋板的作用防止滾針在運動過程中滑出

應用效果

方案實施後,新一輪凸輪從動輪的使用壽命得到了大幅度提升,目前新一輪已經在各大煙廠進行試驗在試驗過程中技術人員對凸輪從動輪的使用情況進行了長時間的跟蹤,以下是凸輪從動輪的故障率統計數據:

凸輪從動輪在運動過程中,隻受凸輪對其的徑向作用力,其軸向作用力可以忽略不計。因此根據軸承的壽命公式可以得到:

其中,為當量動負荷,其計算公式為:

P=XFr+YFa

式中,r 為徑向負荷,a 為周向負荷,  和  分別為徑向係數和軸向係數。由於凸輪從動輪隻承受徑向負荷且查表可得      ,因此把上式簡化為:P=Fr

由故障率統計可以看出,新一輪在各煙廠的運行狀態非常穩定,在不同地方使用的三個一輪最高已經穩定運行了 個月之久沒有發生過凸輪從動輪的故障。在拆機檢查過程中,發現一輪從動輪狀態良好,無須更換。

由此可見改進之後,凸輪從動輪的使用壽命得到了大幅的提升,保養時間間隔也有較大的延長改進效果十分明顯

包裝機一輪凸輪從動輪的成功改進,成功降低了煙支的質量風險和一輪的保養頻次,同時也對降低車間的備件消耗有著十分重要的意義。

 

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