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拋丸器分丸輪直徑的計算方法

文章出處:www.onenonly.com.cn人氣:622發表時間:2018-07-26

    摘要:木文對拋丸器中分丸輪直徑與拋丸量的關係從理論上進行了計算,得_出了可獲得最大拋丸量時分丸輪內徑和外徑的比值關係,以及滿足所需拋射速度的拋丸輪葉片外徑與分丸輪外徑的比值關係,從而使得在轉速、拋丸器直徑確定後,可直接從公式中得出分丸輪內徑和外徑的數據。

    在清理鑄件的主要設備中,國內一直采壓拋丸清理室,但其關鍵部件拋丸器的設計,還沒有一個理想的公式作為設計依據,盡管多年來人們作了不少探索,但往往處子一種經驗數據的範疇。比如國內X500新型拋丸器,對於拋丸器中分丸輪直徑與拋丸器拋丸量的關係是采用不同尺寸的零件在工作中實測的,這樣勢必造成時間和物力的浪費,且並不一定獲得最佳值,下麵就對這一問題,從理論上進行分析計算。

一、分丸輪內徑的確定:

    1、拋丸在分丸輪中運動分析:

    據資料分析,彈丸隨葉片轉動由於受離心力影響產生了沿葉片向外徑向運動,其遠距離與時間t關係為:

時間關係 計算公式

計算公式

計算公式

    2、可以從定向套窗口拋出的彈丸最小位置半徑:

    由於彈丸在葉片之間是散料,所以經過定向套窗口時是分先後飛出的(見圖1)。在az彈丸越過窗口時,由於離,心力作用飛出,而al彈丸也將向外移出一個距離,但bl、bZ彈丸由於約束不產生移動,所以首先越過窗口的彈丸將先於其它彈丸層拋出窗口,盡管其運動應該受彈丸間摩擦力影響,但從公式(3)看,由

圖1彈丸相對運功示意圖

於v等於零,故最終徑向速度將不受影響。所以認為a:和b,彈丸在到達分丸輪外徑:後的0, t,廠r值相同,因此定可能從定向套窗口拋出的彈丸位置半徑隻要考慮b1彈丸的位置半徑r。即可。 

   b,彈丸隻有在其它彈丸均開始向外運動後才開始運動,其運動摩擦係數僅由分丸輪葉片與彈丸決定。

計算公式

圖2 b1彈丸與拋丸倫葉片相對運動位置示意圖

計算公式

式中R,一為定向套內徑,r/R1=0, 90    如果,b<b則.彈丸運動到分丸輪外徑時可以拋射出來,b> b則說明彈丸將被定向套窗口阻擋留在分丸輪與定向套間隙之間直至旋轉到下一圈再拋出。    如果將p=p,建立方程求根,則由於屬超越方程,解根較為困難,下麵通過試查法來求:o/:的數值。計算結果列入表1。

表1

      (p一p)為負數說明彈丸受到定向套阻擋,故位置半徑為0.75;的彈丸可經定向套窗口拋出,而位置半徑為0.7r的彈丸隻能在下一圈旋轉中拋出。在取定向套中徑為R,計算時,仍可取:。=0,75ra    因此要使拋丸量獲得較大值,在設計時應取分丸輪內徑r。二。.75r。當ro過小時,不僅位置半徑小於0, 75r的彈丸不能拋出,反而影響進丸量,即影響彈丸從分丸輪中部進入葉片間隙之中。當ro}0, 75r時,分丸輪的拋丸量潛力沒有得到發揮,同樣使拋丸量下降。    實際使用中拋丸量為最大時的,o/:值為:    r=88mm    ra=67mm   ro/r=0.76    r=110mm   re=80mm   ro/r=0,727    實際產品的,ro/:值均與計算值0,75大致相等,且在左右取值,說明計算值是準確的。

    二、分丸輪外徑的確定:

    從分丸輪葉片內彈丸運動情況可知,a:彈丸最先從分丸輪拋出,而b,點彈丸最後拋出,因此從這兩個點考慮,尋求到最終拋射速度與分丸輪葉片直徑的關係,則其它各點彈丸情況也定得以滿足。

    1.a:彈丸所在位置半徑計算    從上述推證,AG亚游集团得出r0 = 0. 75r的關係,但,。取值得依賴r的具體數值。    在整個彈丸群中,a:彈丸最先以切向速度V. 0Ve-r。拋出。設與葉片相遇時,拋丸器葉片轉角。t==B+400(見圖3)。    從已有設計中,拋丸器葉片與a:彈丸中心夾角為400。則彈丸自由飛行始點與終點的中心角為:

o=wt-40°又設彈丸飛行距離為:,視彈丸為直線飛行,s=Ilt=忽略重力影響,r co t,依圖3:

圖3az彈丸與拋九搶葉片相對泛台位置示意圖

tgB'=S/Y=:。t/r=。tB,=arctgt式中0一為t時間彈丸與飛行始點的中心夾角。設相撞為t時B=0'按試查法,可求得各數值如表2。

表2

    (B‘一B)為彈丸轉過角度大於葉片轉角,則未相遇,當t = 0, 00729s時,B‘一B0,說明已相遇。取。= 2300轉/min, =240rad/s;    s=r t二1.7496r    相遇點位置半徑為R0即:    R。'0=s/sin60.250=1.7496r/0.868          =2 .0152 r    此刻彈丸運動方向與葉片夾角為a即:    a=90“一60.25。二29.750    於是彈丸在葉片上徑向速度為:

2 .b,彈丸位置半徑計算

2 .b,彈丸位置半徑計算

表3 表4

圖4分丸輪直徑與拋射速度關係

圖4分丸輪直徑與拋射速度關係

式計算結果正確。    從圖4中可查得r = 0. 08m時,a:彈丸射速度有極值Tla =73.25m/sf  b,彈丸Va=73.5m/s。

三、結論:

      (1)要獲得最大拋丸量,分丸輪葉片內徑與外徑之比應滿足:o/r = 0. 750 

     (2)為了使各點彈丸拋射速度大致相等,分丸輪外徑,取為0, 28738值。

     (3)拋出彈丸絕對速度計算式

    首先飛出分丸輪的彈丸(r.=240rad/s)Ya=。了0.7534r2+3,51r(8一2.0152r)+RZ    最後飛出分丸輪的彈丸( = 240r ad/s a“。側0,9932r2+2,6394r(8一1,6188r)iR2

      (4)在R,。一定時,r與Y:具有雙值函數關係,故為獲得較大Y。值,r不一定取小值,而應取等於或稍大於0, 2888的數值,既可獲得較大的Y。值,又可增大分丸輪內腔,便於拋丸量的提高。