El diseño de la máquina laminadora de hisopos de algodón médicos requiere un plan de movimiento del mecanismo, junto con el dibujo de diseño general (las piezas móviles originales, el dispositivo de transmisión y las piezas accionadas están conectadas entre sí) y cálculos de tamaño.

1. Tema de diseño

Plan de movimiento y diseño del mecanismo de la máquina laminadora de hisopos de algodón médicos.

Los hisopos de algodón utilizados en hospitales consumen mucho dinero todos los días. En el pasado, eran utilizados por el personal médico. El personal enrolla los hisopos de algodón a mano durante los descansos, lo que supone una gran carga de trabajo. Está previsto utilizar máquinas para sustituir el enrollado manual de los hisopos de algodón.

2. Datos originales y requisitos de diseño

(1) Algodón: tiras de algodón absorbente, de 25 a 30 mm de ancho y de 4 a 5 mm de espesor natural.

(2) Varilla de señalización: varilla de señalización universal para hospitales, con un diámetro de aproximadamente 3 mm, una longitud de varilla de aproximadamente 70 mm y una longitud de la parte de algodón enrollada de aproximadamente 20 ~ 25 mm.

(3) Productividad: se pueden enrollar 60 piezas por minuto y la longitud de cada pieza de algodón enrollado es de aproximadamente 20 ~ 25 mm.

(4) La máquina enrolladora de bastoncillos de algodón debe ser de tamaño pequeño, liviana, de funcionamiento confiable, de apariencia hermosa, de bajo costo y el bastoncillo de algodón enrollado debe estar moderadamente apretado.

3. Descomposición del proceso y diseño del esquema

Según el método de enrollado manual de los hisopos de algodón hospitalarios, debe haber cuatro acciones: tomar algodón, tirar del algodón, tomar el hisopo y enrollar el algodón. . Al enrollar hisopos de algodón con una máquina, las acciones se descomponen de acuerdo con el método manual, que se puede dividir a grandes rasgos en: alimentación cuantitativa de algodón, prensado (sujeción) de algodón, extracción de algodón, alimentación de hisopos de algodón y enrollado de algodón. A continuación se toma esta acción de proceso como ejemplo para presentar el proceso de concepción de un plan de mecanismo.

1. Alimentación de algodón

Introduzca las tiras de algodón a través del mecanismo a intervalos regulares y en una cantidad adecuada hasta los mecanismos de presión (sujeción) y extracción del algodón. El objeto del transporte es el algodón suave. Si se adopta un método de alimentación lineal, el mecanismo de alimentación del algodón debe tener las funciones de sostener el algodón y alimentarlo de forma lineal, intermitente y de longitud fija. Para sujetar el algodón, el miembro de púas se puede usar para tirar de la tira de algodón hacia adelante cuando se mueve a lo largo de la sección de trayectoria recta, y retirar de la tira de algodón cuando está en la sección de línea no recta; también se puede usar para comprimir; la astilla de algodón con dos rodillos y enróllela hacia adelante como se muestra en la Figura 2.37 y así sucesivamente. El primero necesita presionar la astilla cuando sale el miembro de púas; el segundo necesita estar conectado con un mecanismo de movimiento intermitente, tal como un mecanismo de trinquete, un mecanismo de polea o un mecanismo de engranaje incompleto para lograr una alimentación intermitente. Hay muchas ilustraciones de mecanismos que realizan movimiento intermitente, consulte el Apéndice 3.

2. Sacar el algodón

Al sacar el algodón con la mano, primero debe pellizcarlo en dos lugares con el pulgar y el índice de ambas manos y luego tirar entre sí para sacar un trozo de longitud fija. tira de algodón. Cuando se utiliza una máquina para lograr esta acción, el extremo de la materia prima de la tira de algodón se puede presionar contra la superficie fija, y luego se pueden lograr ambas acciones de presión y tracción en el otro extremo. La primera se llama acción de prensado de algodón, y la segunda. Esto último se llama acción de tirar del algodón. El mecanismo que realiza estas acciones debe tener las siguientes funciones:

Figura 2.37 Mecanismo de alimentación del algodón con rodillo

(1) El mecanismo que completa la acción de prensado del algodón tiene un determinado cabezal de presión en el astilla de algodón La presión debe mantenerse durante un cierto período de tiempo para que

el algodón debajo del cabezal de presión no se resbale al sacar el algodón;

(2) La Mecanismo que completa la acción de tracción, por un lado, el cabezal de la prensa tiene la función de comprimir la astilla de algodón, y por otro lado, es necesario permitir que el cabezal de la prensa se mueva en una determinada dirección manteniendo la fuerza de presión. , para completar la acción de tirar del algodón;

(3) Utilice un cabezal de presión adecuado para que la astilla de algodón sea fácil de romper

(4) Cuando el espesor del algodón; La astilla de algodón es desigual, el mecanismo puede ajustar automáticamente la fuerza de presión, o se descubre que la fuerza de presión no es suficiente al sacar el algodón, debe poder ajustarse.

Las figuras 2.38 y 2.39 presentan varios mecanismos para presionar y sacar el algodón. La leva 1 en la Figura 2.38 es la parte activa, y el componente 3 es impulsado por la leva para realizar la acción de presión y depende del segmento de arco del perfil de la leva para mantener el estado de presión durante un cierto período de tiempo. La Figura 2.38 solo realiza la acción de presionar el algodón. Los componentes 5 y 6 en cyd también comprimen la cinta 4 bajo el accionamiento de la leva y realizan la acción de sacar el algodón. En la imagen c, se usa un par de rodillos 5 y 6 para romper la astilla de algodón. En la imagen d, 5 y 6 se comprimen y luego se hunden juntos para romper la astilla de algodón. La figura 2.39 muestra el mecanismo para realizar la acción de tirar del algodón. Como se muestra en la Figura 2.39a, después de que la garra 2 de la rueda de garras 1 gira y comprime la astilla 4 con el rodillo 3 apoyado en el resorte 5, la rueda de garras continúa girando y comprime el resorte 5, de modo que la fuerza de presión sobre la astilla aumenta cuando se gira en cierto ángulo, la tira de algodón se arranca. Cuando las garras de la rueda se separan del rodillo, el trozo de algodón tirado cae en la ranura guía de algodón que se encuentra debajo y espera a que la varilla de señalización ruede. En este momento, el rodillo vuelve a su posición original bajo la acción de la fuerza del resorte y entra. el siguiente ciclo de trabajo.

La ranura guía de algodón tiene dos formas: forma de arco y forma lineal. Su función es garantizar que la varilla del hisopo se encuentre con la pieza de algodón extraída y garantizar que el cabezal del hisopo de algodón gire suavemente al enrollar el algodón y que el rollo de algodón tenga la forma adecuada. estanqueidad, es decir, al enrollar algodón, la ranura guía de algodón debe proporcionar una resistencia adecuada al bloque de algodón. La ranura guía del algodón está diseñada por el propio diseñador.

En la figura 2.39b, cuando los dos bloques de caucho 2 incrustados en las dos ruedas de garras 1 y 3 se encuentran, la astilla 4 queda intercalada entre ellos y presionada por elasticidad. Cuando continúa la rotación, la astilla se rompe. .

La figura 2.39c está compuesta por dos correas dentadas 1 y poleas 3. Cuando las partes convexas de los bordes apretados de la correa dentada se encuentran, la mecha se sujeta y se rompe durante el movimiento continuo.

(a) (b)

(c) (d)

Figura 2.38 Mecanismo para realizar el prensado del algodón y los movimientos de catalpa

(a) (b) (c)

Figura 2.39 Mecanismo para realizar el movimiento algodonero catalpa

3. Envío de la etiqueta

Después de que el bloque de algodón extraído caiga en el conducto guía de algodón, envíe la varilla de la etiqueta a la parte superior del conducto guía de algodón para que entre en contacto con el bloque de algodón. Hay muchas formas de dividir una pila de letreros en ciertas ubicaciones, uno por uno. El método común es colocar un montón de letreros en una caja de letreros en forma de embudo 1, como se muestra en la Figura 2.40. Las barras indicadoras 2 están limitadas por la boca del embudo y sólo pueden pasar una por una, y luego las barras indicadoras son expulsadas una por una por el elemento transportador 3 debajo de la boca del embudo. Para evitar que las barras de señales en el cubo se aprieten entre sí y se atasquen, puede intentar hacer vibrar el embudo o usar otros métodos para darles a las barras de señales en el cubo la oportunidad de aflojarse, de modo que las barras de señales puedan moverse suavemente. se escape por la boca del cubo.

Figura 2.40 Dispositivo de distribución de palos de señalización

4. Rollo de algodón

Cuando la varilla del hisopo se envía al canal guía de algodón para encontrarse con el bloque de algodón, la varilla del hisopo girará inmediatamente y enrollará el bloque de algodón sobre la varilla del hisopo o la varilla del hisopo girará sobre una; lado y a lo largo del canal guía de algodón en el otro. Muévalo para completar la acción de enrollado del algodón. El mecanismo que se muestra en la Figura 2.40 es una solución para realizar esta última forma de acción. La Figura 2.40a muestra que después de que la varilla de firma 2 se escapa de la caja de firma en forma de embudo hacia la ranura del carrete 3, la rueda 3 la retira de la caja de firma. Después de entrar en contacto con la placa de fricción estacionaria 4, La varilla de la firma se mueve hacia adelante bajo la acción de la fricción, un lado gira. En este momento, la cabeza de la varilla de la firma expuesta fuera del carrete (de aproximadamente 25 mm de largo) se encuentra con el algodón en la ranura guía del algodón y tiene una cierta fuerza de presión. , completando así la acción de enrollado del algodón. La Figura 2.40 b muestra una correa ranurada con 3 puntos para sacar la varilla de señalización. 5 es una placa de fricción estática. Debido a que la correa es un cuerpo flexible, está sostenida por una placa de soporte 7 debajo para que la varilla de señalización pueda presionarse. la placa 5 genere fricción y gire.

5. Conjunto del esquema: diseño general

Después de seleccionar el esquema del mecanismo para realizar cada acción del proceso, las posiciones de cada mecanismo deben organizarse razonablemente de acuerdo con los requisitos de fácil operación, cadena cinemática corta, ajuste y mantenimiento convenientes, tamaño pequeño. tamaño y apariencia hermosa, llamado diseño general.

Porque 2.41 muestra un plano de distribución. El mecanismo de alimentación de algodón (III) adopta el mecanismo de ranura 1-2 y los rodillos 3-4 conectados en serie; el mecanismo de leva (II) seleccionado en la Figura 2.38b realiza la acción de prensado del algodón (I) seleccionado en la Figura; 2.39a, que realiza el componente de acción de tracción del algodón 5 es el canal guía de algodón, y las acciones de alimentación y enrollado del algodón se realizan mediante el mecanismo (V) (seleccionado en la Figura 2.40a) y el canal guía de algodón 5***; El mecanismo IV está compuesto por la placa de leva 7 y el trozo de algodón. El mecanismo de leva compuesto por la caja 6 hace vibrar la caja de firma. Los ejes impulsores de cada mecanismo están conectados mediante engranajes o cadenas para garantizar que el algodón se alimente una vez, se tire una vez y se enrolle una vez.

Figura 2.41 Plano de disposición del mecanismo de la máquina laminadora de bastoncillos de algodón

Los principales parámetros del mecanismo se seleccionan aproximadamente de la siguiente manera: el mecanismo de rueda de ranura utiliza un solo pasador y cuatro ranuras, con un la distancia entre centros de aproximadamente 50 mm; el diámetro del rodillo se basa en la alimentación. Se determina la longitud del algodón y el ángulo del rodillo, y se selecciona el diámetro aproximado D = 30 mm para que la elevación del mecanismo de leva sea de aproximadamente 10; mm basado en el espesor de la colcha de algodón después de la compresión más el margen de la estructura de ajuste de presión, y el diámetro del árbol de levas es d = 12 mm. El diámetro de la rueda de garras en el mecanismo I se determina de acuerdo con el ángulo de rotación y la longitud de la carrera; del movimiento catalpa se recomienda tomar 60 mm; la relación de transmisión de los engranajes entre los ejes impulsores de cada mecanismo es i=1, m=1~1,5 mm y la distancia entre centros es 60 mm.

4. Pasos del diseño

1. El diseño del esquema y la distribución general

La idea general es la mencionada anteriormente. La selección de ciertos detalles y estructuras aún debe ser concebida profundamente por el diseñador y determinada después de analizar las ventajas y desventajas. Una vez determinado el diseño general y el tamaño aproximado, es posible que aún queden áreas inapropiadas que deban ajustarse nuevamente. Al elegir un plan, preste atención a:

(1) La ruta de transmisión debe ser corta y el mecanismo debe ser simple.

(2) La forma del par cinemático utilizado debe ser la adecuada. Siempre que sea posible, se debe dar prioridad a pares rotativos con estructuras simples, fácil fabricación y alta eficiencia.

(3) Buen rendimiento de transmisión de fuerza.

(4) Fácil de fabricar y de fácil montaje.

Además, se debe prestar especial atención a si las acciones del proceso logradas por los componentes de ejecución del mecanismo son de alta calidad y confiables.

2. Dibuje un diagrama simplificado del diseño general del mecanismo y un diagrama del ciclo de movimiento

Para coordinar las acciones del proceso y seleccionar parámetros más razonables tanto como sea posible, es necesario estipular razonablemente el inicio del movimiento. de los componentes de ejecución de cada mecanismo antes de realizar el diseño específico del mecanismo, el tiempo de trabajo real y la terminación del movimiento (o la posición de las partes activas correspondientes del mecanismo), es decir, se compila el diagrama del ciclo de movimiento del mecanismo. .

Por ejemplo, en el esquema que se muestra en la Figura 2.41, una revolución del árbol de levas es un ciclo, es decir, todo el movimiento de hacer rodar el bastoncillo de algodón se completa una vez. La figura 2.42 es su diagrama del ciclo de movimiento. El diagrama de líneas de la Figura 2.42a es el diagrama de líneas de movimiento de la varilla de empuje en el mecanismo de leva (II), y el área de aproximadamente 60 ° es la sección de trabajo real (prensado de algodón, mantenimiento de presión). En la tabla debajo del diagrama de líneas, solo se enumeran las posiciones reales de la sección de trabajo de los componentes de ejecución de cada mecanismo, lo que se denomina diagrama de ciclo lineal. La figura 2.42b muestra un diagrama de ciclo circular.

Figura 2.42 Diagrama del ciclo de movimiento de la máquina enrolladora de bastoncillos de algodón

3. Diseño del mecanismo

Determine las reglas de movimiento de cada componente ejecutivo de acuerdo con el diagrama del ciclo de movimiento, determine el ángulo de movimiento de las partes activas del mecanismo correspondiente y luego determine ciertos parámetros que debe determinar el diseñador en función del Tamaño del espacio permitido por la disposición general y otras condiciones. Dimensiones de los componentes y diseño de cada mecanismo. Debido a que la selección de cada tipo de mecanismo depende de la forma de tirar del algodón, primero se debe determinar el mecanismo de extracción del algodón y luego se debe diseñar el mecanismo de alimentación de algodón o el mecanismo de alimentación de etiquetas, el canal guía de algodón y el mecanismo de enrollado de algodón.

4． Análisis de movimiento y características dinámicas

Realizar los análisis e inspecciones necesarios de movimiento y características dinámicas en función de los resultados del diseño.

5. Dibuja el diagrama de movimiento del sistema del mecanismo

6. Organice las instrucciones

Las instrucciones de diseño deben incluir el título del diseño, los datos originales y los requisitos de diseño, la demostración del diseño y selección del esquema, el diagrama del ciclo de movimiento del mecanismo, la selección de los parámetros de diseño del mecanismo y los resultados del cálculo (reservar los resultados cuando usando el método gráfico) Dibujar líneas auxiliares, cuando se usa diseño asistido por computadora, debe haber un diagrama de movimiento del mecanismo, un modelo matemático, una tabla de descripción de identificadores, un diagrama de bloques del programa de cálculo, un programa impreso y resultados de operación) y comentarios sobre los resultados del diseño.

51 sugerencias de carga de trabajo

El tiempo de diseño para esta pregunta es de 2 semanas. Cada persona completa un dibujo No. 2, que contiene un diagrama simple del movimiento del mecanismo y un diagrama del ciclo de movimiento; un dibujo No. 3, que contiene el dibujo de diseño de un determinado mecanismo en el plano (con las líneas auxiliares conservadas); ); el dibujo asistido por computadora de un determinado mecanismo; diseñar, calcular el diagrama de bloques del programa, imprimir el programa y los resultados del cálculo;