CC BY
8
Кристалл кремниевой фотодиодной структуры p+-v-n+ типа, операционный усилитель и элементы обратной связи смонтированы на печатной плате в монтажных колодцах с лицевой и тыльной стороны, соответственно, с последующей герметизацией оптическим компаундом фоточувствительного кристалла и силиконовым герметиком электронных узлов. Этажерочная конструкция сборки при минимальных габаритах соответствует требованиям поверхностного монтажа.
Докучаев Александр Сергеевич, директор, mail@mery. spb. ru, Россия, Санкт-Петербург, ООО «МЭРИ»,
Захаров Антон Вячеславович, заместитель главного конструктора, zakha-rov_av@krlz.ru, Россия, Калуга, АО «Восход»-КРЛЗ
PHOTODIODES AND PHOTODIODE ASSEMBLIES PRODUCED BY MARY LLC
A.S. Dokuchaev, A.V. Zakharov
Photodetectors are actively used to solve various technical problems. When developing optoelectronic systems, it is necessary to choose the optimal parameters of the photodetector, such as the output signal level and speed. Both of these parameters are interrelated. It depend on the area of the photosensitive element. The improvement of one parameter leads to the deterioration of the other. In this regard, LLC "MERY" offers a wide range of photodiodes andphotodiode assemblies. This ensures the selection of the device that is suitable for achieving a specific result. The organization offers devices in metal-glass cases and on printed circuit boards.
Key words: photodetectors, radiation receivers, photodiodes, photodiode assemblies, polymer sealing, hybrid assembly.
Dokuchaev Aleksandr Sergeevich, director, mail@mery. spb.ru, Russia, Saint-Petersburg, LLC MERY,
Zakharov Anton Vyacheslavovich, deputy chief designer, zakharov_av@krlz.ru, Russia, Kaluga, JSC «Voskhod»-KRLZ
УДК 621.9.06-52
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-10-105-110
СПОСОБЫ ОРИЕНТИРОВАНИЯ БЛИЗКИХ К РАВНОРАЗМЕРНЫМ ДЕТАЛЕЙ С АСИММЕТРИЕЙ ПО ТОРЦАМ В МЕХАНИЧЕСКИХ БУНКЕРНЫХ ЗАГРУЗОЧНЫХ
УСТРОЙСТВАХ
Э.В. Дьякова
В статье на основе анализа известных конструкций бункерных загрузочных устройств предложена классификация и представлены механические, пневматические и электромагнитные и способы ориентирования равноразмерных и близких к ним деталей.
Ключевые слова: равноразмерные детали, автоматическая загрузка, ориентирование, бункерное загрузочное устройство.
В настоящее время в современном мире автоматизация всех технологических процессов имеет огромную и важную роль. В различных отраслях промышленности существует необходимость в обеспечении автоматической загрузки штучных деталей и изделий с заданной производительностью [1]. До сих пор не существует универсальных конструкций загрузочных устройств, которые подходили бы для загрузки деталей и изделий, различных по форме и размерам [2]. Поэтому в каждом производстве используют такие системы автоматической загрузки на базе механических бункерных загрузочных устройств (БЗУ), которые обеспечивают загрузку исключительно конкретных деталей [3].
105
Как правило, в БЗУ используют 3 способа ориентирования.
Механические способы, характеризуемые непосредственным механическим воздействием элементов системы на изделие или друг на друга, т.е. передачей механической энергии. Эти способы наиболее распространены в САЗ, их используют для осуществления процессов захвата, накопления, ориентирования и выдачи изделий. Процессы захвата, накопления, ориентирования и выдачи изделий осуществляются чаще всего движением изделий под действием массовых сил (сил тяжести, инерции, фрикционных сил) или под действием сосредоточенных сил, создаваемых специальными механизмами или комбинацией перечисленных воздействий.
Пневматические способы, характеризуемые воздействием воздушных потоков, струй или вакуума на изделие или на элементы систем, используют в основном для осуществления процессов захвата и ориентирования.
Электрические или электромагнитные способы, характеризуемые передачей электромагнитной или электрической энергии от элемента системы к изделиям или другому элементу системы.
Механические способы ориентирования представлены на рис. 1, 2, 3. Ориентирование деталей при таком способе может осуществлять непосредственно при выходе из бункера (I), в лотке (II) и внутри БЗУ (III).
При выходе из бункера ориентирование может реализовываться с помощью выступов (рис. 1, а) и воронкой (рис. 1, б).
а б
Рис. 1. Механические способы ориентирования деталей в механических бункерных загрузочных устройствах при выходе из бункера (I): а - выступами; б - воронкой
Принцип работы БЗУ с выступами следующий. Конусообразные выступы 2 необходимы для ориентирования, которые расположены по окружности вращающегося диска 1. Расположенные выступы исключают проникновение деталей в другую зону. При попадании детали донышком к конусу, она не может проникнуть в щель и в таком положении перемещается диском в верхнюю зону, падает обратно в бункер. Во второй конструкции детали попадают в круговую канавку 1 с выступом, который повторяет внешнюю конфигурацию детали. В нужном положении попавшая в канавку деталь подводится диском к отверстию и западает в него
[4].
При ориентировании воронкой детали загружают в бункер 1. При вращении направляющей трубки, которая расположена под небольшим углом, захватывает одну деталь при помощи захвата 2. Захват расположен таким образом, чтобы подъем по окружности детали происходил до тех пор, пока сила тяжести не превысит силу удержания детали на захвате. Правильно ориентированная деталь поступает в приемно-ориентирующую воронку 4 и дальше к месту загрузки по направляющей трубке 3 [5].
Ориентирование в лотке осуществляется с помощью сферических тел, зубчатого захвата, разделением на призме и выступами (рис. 2). Воздействуя на деталь толкателем 1, она попадает в зону воздействия сферических тел 2. Во внутреннюю полость колпачка входит одно из сферических тел, которое ориентирует его (рис. 2, а) [6]. Детали, поступающие к выступам из канала, ложатся на них и упираются своей образующей во впадины 2. Двигаясь по окружности, они выпадают из щелей. Детали, поступающие отверстиями к выступам, проваливаются во впадины зубчатых захватов (рис. 2, б) [7]. При ориентировании призмой. Детали попадают в лоток, где разделяются с помощью сферической призмы 1 на два лотка и оказываются в одина-
ковом положении в каждом из лотков (рис. 2, в) [8]. Детали располагаются между выступами 2 наклонного диска 1 и поступают в специальный лоток 3, в котором происходит конечное ориентирование деталей (рис. 2, г) [8].
а б в г
Рис. 2. Механические способы ориентирования деталей в механических бункерных загрузочных устройствах в лотке (II): а - сферическими телами; б - зубчатым захватом;
в - призмой; г - выступами
Ориентирование внутри БЗУ происходит с помощью крючков, окошек в виде «сердечек», зубьями и роликами (рис. 3).
в г
Рис. 3. Механические способы ориентирования деталей в механических бункерных загрузочных устройствах и внутри БЗУ (III): а - крючками; б - окошками в виде «сердечек»; в - зубьями; г - роликами
Захватывающие органы в несколько рядов, представленные в виде крючков 2, находятся на внутренней стороне вращающегося барабана 1. Ненадежно захваченные детали досылаются на крючки с помощью волосяной щетки 3. Во второй конструкции, помещенные в бункер детали, попадают в гнезда вращающегося кольца 1. Удержание деталей в верхнем положении
от выпадения осуществляется с помощью планки. Находящиеся на боковой поверхности колпачки задеваются за кромки отверстий планки и поворачиваются в положение донышком вверх. Ориентированные в правильном положении колпачки захватываются крючками звездочки 3 и выпадают в лоток 4 (рис. 3, а) [9].
В конструкции с окошками, захватывающие органы представлены в виде «сердечек». При вращении диска детали западают требуемой стороной в окошки 1 и выводятся через специальный лоток (рис. 3, б).
В конструкции с зубцами детали западают в вырезы 1 и удерживаются зубцами 2. При вращении диска правильно ориентированная деталь попадает в лоток 3, а неправильно ориентированная выпадает обратно в бункер (рис. 3, в).
Принцип работы конструкции с роликами схож с принципом работы конструкции с зубцами. Детали 4 западают в карман 1 между роликами 2, при вращении диска 3 правильно ориентированные детали удерживаются в нем, а неправильно ориентированные выпадают обратно (рис. 3, г) [10].
Пневмоориентирование деталей осуществляется в лотке после выдачи из БЗУ с помощью сопел и в самом бункере БЗУ на его диске (рис. 4).
I 2
воздух
к станку
воздух
—
воздух
1
воздух б
Рис. 4. Пневматические способы ориентирования деталей в механических бункерных загрузочных устройствах: а - соплами; б - отверстиями на диске
а
Ориентирование в лотке первой конструкции следующее. По каналу 1 детали 2 поступают лоток бункера, где под углом расположены сопла 3 и 4. Сопло 3 установлено под углом на стенке лотка. Если деталь к соплу 3 подается глухим отверстием, то из сопла струя сжатого воздуха сбрасывает деталь в вырез вниз. Если деталь поступает к соплу 4 торцом с глухим отверстием, то под воздействием струи сжатого воздуха, который направлен под углом по направлению движения, деталь через вырез на дне лотка проскакивает и по каналу продолжает свое движение [11]. Во втором БЗУ в установленном наклонно лотке под действием силы тяжести неориентированные колпачки спускаются вниз, когда колпачки достигают зону ориентирования, в которой расположены два сопла, при помощи которых правильно ориентированные детали движутся по каналу, а неориентированные попадают в вырез лотка и падат обратно в барабан (рис. 4, а). Ориентирование в бункере на диске заключается в следующем. Через отверстия 2, расположенные на диске 1, засасывается воздух, поэтому детали притягиваются только в одном положениии (рис. 4, б) [8].
Электромагнитное ориентирование осуществляется в лотке с помощью пластин и в бункере на диске (рис. 5).
Ориентирование с помощью пластин заключается в следующем. Донышко правильно ориентированной заготовки попадает в поле действия магнита 1, и удерживается от выпадения. Перемещаясь с верхнего ребра пластины 2 на вогнутый участок пластины, центр тяжести правильно ориентированной заготовки находится в пределах лотка. Далее заготовки поступают в отводящий лоток (рис. 5, а) [12]. БЗУ с электромагнитным ориентированием в бункере имеет три неподвижных магнита 2, расположенные через каждые 120° с нерабочей стороны диска 1. Детали, примагниченные стороной с наибольшей площадью контакта, удерживаются на диске, попадают в отсекатель и далее, в лоток (рис. 5, б) [13].
108
а б
Рис. 5. Электромагнитные способы ориентирования деталей в механических бункерных загрузочных устройствах: а - на пластине; б - на диске
Таким образом, в процессе работы были рассмотрены различные способы ориентирования деталей, которые применяются широко в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности для загрузки деталей. Рассмотренные конструкции обладают высокими показателя производительности, надежности, высокими коэффициентами выдачи.
Список литературы
1. Дьякова Э.В. Сравнительный анализ производительности бункерных загрузочных устройств с профильными карманами и вращающимися роликами// Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 10. С. 450-455.
2. Дьякова Э.В. Особенности движения штучных деталей по лоткам различных форм // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 12. С. 458461.
3. Системы автоматической загрузки штучных предметов обработки в технологические машины-автоматы / Н.А. Усенко, В.В. Прейс, Е.В. Давыдова, Е.С. Бочарова; под ред. проф. В.В. Прейса. Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. 310 с.
4. Давыдова Е.В., Прейс В.В. Механические бункерные загрузочные устройства в пищевой промышленности: под науч. ред. В.В. Прейса. Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. 168 с.
5. Патент № 40238. Устройство для ориентации и подачи цилиндрических деталей / И. П. Юрьев, А.А. Маньков, А.П. Митянин. Опубл. 10.09.2004. Бюл. № 25.
6. А. с. 387898 СССР. Загрузочное устройство / А.М. Хлебников, А.И. Комаров и А.И. Климов. Опубл. 22.06.73. Бюл. № 28.
7. А. с. 1493439 СССР. Бункерное загрузочное устройство / В.В. Клиновой, О.И. Третьяков и В.Н. Утков. Опубл. 15.07.89. Бюл. № 26.
8. Автоматизация загрузки прессов штучными заготовками/ В.Ф. Прейс. 1975, 280с.
9. Малов А.Н. Автоматическая загрузка металлорежущих станков. Москва: Машгиз, 1955.400 с.
10. Патент № 170000. Бункерное загрузочное устройство/ Е.В. Давыдова, В.В. Прейс,
A.В. Чурочкин. Опубл. 11.04.2017. Бюл. № 11.
11. Патент № 2261787. Способ и устройство ориентации деталей / Д.М. Закиров, Ш.Р. Валиев, И.Б. Нуркаев, В.В. Майстренко. Опубл. 20.04.2005. Бюл. № 11.
12. А. с. 2065352 РФ. М. Кл.3 B23 Q7/02. Загрузочно-ориентирующее устройство / Дядин В Т. (РФ). - № 93006724/08; Заявлено 1993.02.03; Опубл. 1996.08.20, Бюл. № 17/2000. - 6 с.: ил.
13. А. с. 322253 СССР. М. Кл.3 B23 Q7/02. Бункерное загрузочное устройство /
B.М. Пчеляков (СССР). № 1421142/25-08; Заявлено 06.04.70; Опубл. 30.11.71, Бюл. № 36. 4 с.: ил.
Дьякова Элеонора Владимировна, аспирант, eleonora.borovkova@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
METHODS OF ORIENTATION OF PARTS CLOSE TO THE EQUIVALENT SIZE WITH ASYMMETRY AT THE ENDS IN MECHANICAL HOPPER FEEDING DEVICES
E. V. Diakova
In the article, based on the analysis of known designs of hopper feeding devices, a classification is proposed and mechanical, pneumatic and electromagnetic and methods of orienting equal-sized and close to them parts are presented.
Key words: multi-dimensional parts, automatic feeding, orientation, hopper feeding device.
Diakova Eleonora Vladimirovna, postgraduate, eleonora.borovkova@yandex.ru, Russia, Tula, Tula state university
УДК 621.926.47
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-10-110-117
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В КАМЕРЕ ПОМОЛА СТУПЕНЧАТОЙ ДИСКОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ
И.А. Семикопенко, Д.А. Беляев, В.П. Воронов, А.Э. Севостьянов
В данной статье продолжено теоретическое исследование ступенчатой дисковой мельницы. Получены формулы для определения среднего времени нахождения t^ частицы материала в камере помола поделенной на четыре зоны. Получены выражения для определения степени измельчения и соответственно нахождения размера готового продукта. Результаты проведенного исследования позволяют определять количественные соотношения тангенциальных отверстий и рациональное количество ударных элементов при проектировании дисковых мельниц.
Ключевые слова: материал, частица, дисковая мельница, измельчение, камера помола.
Дисковые мельницы являются одним из видов малотоннажного оборудования, служащие для помола, смешения и активации различных материалов, применяемых в строительной индустрии [1]. Преимущественными факторами использования данного оборудования являются его относительно малая установленная мощность, малые габариты, возможность автоматизации процесса, простота конструкции и изготовления [2].
В результате исследований дисковых мельниц с целью повышения их эффективности появляются новые конструктивные решения, внедрение которых связано с расчетом некоторых параметров. Для описания кинетики измельчения в рассматриваемой ступенчатой дисковой мельнице можно исходить из математической модели (1) [3].
— = -f (x )dt, (1)
m
где x - текущее значение диаметра частицы материала, м; t - значение времени нахождения частицы в камере помола, с; m - масса частицы материала, кг (2).
3
m = k • x • р, (2)
где k - коэффициент, учитывающий форму частицы материала; р - плотность частицы материала, кг/м3.
Функциональную зависимость f (x) в соотношении (1) можно интерпретировать как
распределение разрушившихся частиц по их размерам. Вид данной функции можно определить на основании следующих соображений. Естественно предположить, что данная функция является линейной величиной относительно размера "x" частицы и пропорциональна общему числу "N" ударных элементов, частоте ю вращения дисков и общему числу всех тангенциальных отверстий в цилиндрических вертикальных перегородках камеры помола и обратно пропорциональна суммарному размеру А тангенциальных отверстий во всех цилиндрических вертикальных перегородках камеры помола [4]. На основании сказанного можно записать следующее выражение:
