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ENGLISH0755-88840386自動包裝機一號輪凸輪從動輪的改進設計
發(fā)布時間：2020-06-30 08:58:57 |來源：網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載
包裝機原一輪的模盒為三面封閉結(jié)構，為了防止煙支在隨一輪旋轉(zhuǎn)過程中被甩出，在一輪模盒的第四面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，防止煙支在推入推出過程中被刮破；當煙組隨一輪轉(zhuǎn)動時，護煙爪閉合，護住側(cè)面的煙支防止被甩出。一輪護煙爪的準確開閉是保證一輪煙支質(zhì)量的關鍵因素，一旦護煙爪的開閉時間或者動作幅度出現(xiàn)異常，就會導致煙支劃破、觸頭和缺支問題，進而造成質(zhì)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制。在整個動力傳遞過程中，凸輪從動輪是最薄弱環(huán)節(jié)，一旦凸輪從動輪出現(xiàn)磨損、滾珠掉落等問題，就會導致一輪擺臂的工作異常，給質(zhì)量造成巨大風險。
結(jié)構組成及工作原理
當一輪中心凸輪轉(zhuǎn)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(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動。擺臂采用抱緊聯(lián)接安裝在曲軸的中部，曲軸 擺動時會驅(qū)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(jié)構，分為上下部分，上下兩部分剛好成度相反布置。在凸輪轉(zhuǎn)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(cè)的擺臂執(zhí)行相反的動作。當右側(cè)擺臂開啟時，左側(cè)擺臂剛好閉合，反之則亦然。
一輪的凸輪為外凸輪結(jié)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(zhí)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復位彈簧。彈簧的一端安裝在左側(cè)擺臂上，另一端安裝在右側(cè)擺臂上，在凸輪的回程中，依靠彈簧的拉力，擺臂從閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動向內(nèi)運動，回到起點位置。
存在的問題
一輪凸輪從動輪采用的是軸承，其外形尺寸為。一輪的凸輪曲線設計采用的是非沖擊曲線，凸輪的推程和回程曲線非常的陡峭，沖擊十分大。而且由于一輪的擺臂采用彈簧進行復位，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(zhuǎn)下，彈簧在往復伸縮過程中會引入巨大的沖擊，造成凸輪從動輪的運轉(zhuǎn)工況比較惡劣。某廠共有包裝機 17 臺，其凸輪從動輪的故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)果如下：
從統(tǒng)計結(jié)果可以看出，該廠凸輪從動輪平均每月故障 次，差不多每臺機每兩個月?lián)Q一次從動輪。由此可見，凸輪從動輪易損壞， 故障率高。
凸輪從動輪故障頻率高，維修復雜，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(zhì)量隱患，稍有不慎就可能造成質(zhì)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復位。其采用的彈簧為普通拉簧，材質(zhì)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(jù)拉伸彈簧彈力與伸長量之間的關系，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(nèi)部控制和審計制度
在行政單位的日常財務工作中，加強內(nèi)控審計制度，業(yè)務流程公開透明，建立健全會計報告體系，完善財務分析機制和內(nèi)外部的 審計制度，建立一套嚴謹有效內(nèi)部控制、績效評估和獎懲體制，開發(fā) 建設一套高效、完整、科學、合理的預算管理和財務管理軟件，從制 度層面、技術層面避免貪腐、舞弊現(xiàn)象發(fā)生，達到制定新行政會計制 度的初衷，鑄造行政單位高效的預算管理和會計核算體制。如果績 效預算體制不完善，無論會計制度如何嚴格，都無法完全避免貪腐、舞弊現(xiàn)象，最終導致會計信息的扭曲。
（ ）“雙分錄”核算未能充分體現(xiàn)資產(chǎn)管理的結(jié)果和使用效益國有資產(chǎn)管理是行政事業(yè)單位一項重要職能?，F(xiàn)行《行政單位會計制度》增加了固定資產(chǎn)折舊和無形資產(chǎn)攤銷的會計處理，對行政事業(yè)單位占有國有資產(chǎn)直接負責維護管理，但在反映資產(chǎn)管理結(jié)果上卻缺少制度安排，在會計核算上沒有設置相應科目反映國有資產(chǎn)使用狀況和效益。如“待處理財產(chǎn)損溢”科目核算待處理財產(chǎn)的價值及處理損溢。核算的設定上，無論資產(chǎn)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(chǎn)管理的好壞，在財務報表上都未能得到體現(xiàn)。要解決這種情況，完全可以設制新的資產(chǎn)損溢科目進行單獨核算，體現(xiàn)資產(chǎn)管理使用效益和結(jié)果，并將其在財務報告中體現(xiàn)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(xiàn)行《行政單位會計制度》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(fā)生其他應收款時，借記“其他應收款”，貸記“資產(chǎn)基金—其他應收款”；同時，借記“經(jīng)費支出”，貸記“零余額賬戶用款額度 銀行存款”。收回或轉(zhuǎn)銷當年其他應收款時，借記“資產(chǎn)基金—其他應收款”，貸記“其他應收款”；同時，借記“零余額賬戶用款額度 銀行存款”，貸記“經(jīng)費支出”。 收回或轉(zhuǎn)銷以前年度其他應收款時，借記“資產(chǎn)基金—其他應收款”，貸記“其他應收款”；同時，借記“零余額賬戶用款額度 銀行存款”，貸記“財政撥款結(jié)轉(zhuǎn) 財政撥款結(jié)余”。
總之，伴隨公共財政管理逐漸強化，政府會計制度在修訂過程中 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(jié)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，《行政單位會計制度》必將更加的科學和完善。
F＝ sGd4
其中：
G 為彈簧的彈性模量；d 為彈簧的鋼絲直徑；n 為彈簧的工作圈數(shù)；D 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(shù)為 20 圈，彈簧的中徑為 7mm，也即各參數(shù)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系統(tǒng)
所調(diào)查工廠每天工作 小時，因此凸輪從動輪的壽命約為
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 和壽命系數(shù) 兩個參數(shù)的影響，其余的影響因子皆為定值。而額定動載荷 和壽命系數(shù) 兩個參數(shù)僅受軸承型號的影響， 因此要提高軸承的使用壽命，只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 和壽命系數(shù) 。受一輪箱體空間所限，在狹小的空間內(nèi)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。所以只能嘗試在不改變軸承尺寸 的情況下，提升額定動載荷 和壽命系數(shù) 。
改進方案
通過對比滾針軸承和滾子軸承得到，在相同的條件下，滾針軸承的承載能力和壽命系數(shù)要比滾子軸承提升 倍，而且凸輪從動輪不承受軸向載荷，為把原來的滾子軸承改為滾針軸承提供了可能。在改進過程中，對原軸承結(jié)構進行了三大改進，從而轉(zhuǎn)換為非標滾針軸承：
（ ）改進軸承外圈尺寸
在改進過程中，為了保持整個軸承的外觀尺寸不變，新軸承的外圈尺寸依然保持，而內(nèi)圈尺寸則改為 ，這樣外圈厚度為 ，保證承載能力，防止在沖擊作用下裂開損壞。
（ ）把滾子更換為滾針
取消原滾子結(jié)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(jié)省空間放置更多的滾針，提升承載能力。
（ ）取消軸承內(nèi)圈結(jié)構
把軸承內(nèi)圈結(jié)構取消，把新軸承設置為無內(nèi)圈結(jié)構，直接利用軸承旋轉(zhuǎn)軸擋住所有的滾針。無內(nèi)圈結(jié)構可以大大節(jié)省空間，改進后軸承旋轉(zhuǎn)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?jié)L針在運動過程中滑出。
應用效果
方案實施后，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(jīng)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(tǒng)計數(shù)據(jù)：
凸輪從動輪在運動過程中，只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(jù)軸承的壽命公式可以得到：
其中，P 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 分別為徑向系數(shù)和軸向系數(shù)。由于凸輪從動輪只承受徑向負荷，且查表可得 ，因此把上式簡化為：P＝Fr
由故障率統(tǒng)計可以看出，新一輪在各煙廠的運行狀態(tài)非常穩(wěn)定，在不同地方使用的三個一輪最高已經(jīng)穩(wěn)定運行了 個月之久， 沒有發(fā)生過凸輪從動輪的故障。在拆機檢查過程中，發(fā)現(xiàn)一輪從動輪狀態(tài)良好，無須更換。
由此可見改進之后，凸輪從動輪的使用壽命得到了大幅的提升，保養(yǎng)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(zhì)量風險和一輪的保養(yǎng)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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