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TB轮胎自动修边机侧刀组件设计及位置分析

内容来源:机械设计与制造工程杂志      浏览次数:315      更新时间:2018-05-10

                                                鲁健武,杨超君,袁〓浩,虞〓鹏
                                        (江苏大学机械工程学院,江苏 镇江〓212013)
摘要:为了获得修边刀片准确贴合轮胎的初始位置,分析了一种轮胎侧面修边装置的结构与工作原理。对侧刀机构进行简化得到机构运动简图,采用DH坐标系法对侧刀组件运动进行正解,通过运动学解析法得出刀头的运动方程,利用MATLAB数值分析和Pro/E5.0的运动仿真验证运动的可行性,再利用反解求得修边刀具中机构的关联性。通过求出各构件间参数化的运动关系,使得刀头可以精确贴合在不同型号轮胎胎毛修剪的初始位置,以保证完全去除胎毛,提高修边质量。
关键词:轮胎;修边机;侧刀组件;机构;MATLAB;Pro/E5.0
中图分类号:TH132〓文献标识码:A〓文章编号:2095-509X(2018)03-0017-05

    轮胎的一般加工工序为:密炼—胶部件准备—轮胎成型—硫化—检验—测试。硫化时由于考虑到排气的问题,因此需要在活络模中设计气孔,这样就会产生胎毛。传统的手工轮胎修边机修剪胎毛时手工操作多、劳动强度大、生产效率低、产品质量不稳定,还会影响操作工人的身体健康。采用轮胎自动修边机,能有效解决上述问题。
    目前市场上有不少修边机产品,但存在不能全部去除轮胎侧面胎毛的问题,特别是内圈的胎毛,主要原因是刀片下刀初始位置不准确。分析其原因:1)轮胎侧面曲线是不规则的;2)轮胎侧面印有各种参数和信息,凹凸不平;3)修边刀具很难与胎面紧密贴合;4)刀具对胎面的压力很难均匀控制。由于轮胎侧面客观存在的各种复杂因素,因此胎侧胎毛的去除是整个修边过程中的难点,故而合理安放刀具成为保证修边效果的前提。
本文研究的重点是基于参数化的轮胎尺寸,得出修边机侧刀机构中各构件之间的参数化位置关系,通过理论分析及机构运动仿真分析来确定刀具合适的初始位置,从而提高修边效果。

1〓侧刀部件工作情况分析
图1是一种全自动轮胎修边机的侧刀加工原理图,图中1是上部刀具,2是待修边轮胎,侧刀组件由分别置于轮胎两侧的侧刀部件3-1及3-1′、侧刀部件移动机构3-2和3-5、水平移动驱动电机3-3、轮胎旋转辊轮4和4′、轮胎旋转驱动电机3-4、竖直移动驱动电机3-6组成。

图1〓全自动轮胎修边机侧刀部件原理图
    工作流程:待修边轮胎进入修边位置,轮胎在辊轮的驱动下匀速旋转,侧刀部件在移动机构的作用下开始向轮胎左右两侧及向上进给,到达某一合适位置后停止,此时修边刀具在执行气缸的作用下顶在轮胎侧面,侧刀组件在移动机构的作用下整体向下匀速运动,直至修边完成。

2〓侧刀部件结构及其机构简化
   侧刀部件3-1及3-1′中刀具机构简化图如图2所示。刀具机构由以下几个零件组成:1)刀头;2)刀座;3)摆动杆1;4)连接轴;5)摆动杆2;6)

......

作者简介:鲁健武(1991—),男,江苏连云港人,江苏大学硕士研究生,主要从事橡胶机械的研究


(文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289)

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