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机械原理课程设计
医用棉签卷棉机
设计小组成员:
善盈盈许杰刘文明姜卫挺
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原始数据及设计要求。
1)棉花。条状脱脂棉,宽25-30mm,自然厚4-5mm。
2)签杆。医院通用签杆,直径约3mm,杆长约70mm,卷棉部分约20-25mm。
3) 生产率。每分钟卷60支,每支卷取棉块长约20-25mm。
4) 卷棉签机体积要小,重量轻,工作可靠,外形美观,成本低,卷出的棉签松紧适度。
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设计方法
用机器机器制棉签时,依照手工方式进行动作分解,可粗分为:定量送棉、压(夹)棉、揪棉、送签和卷棉等工艺动作。分析各工艺动作用何种机构完成工作。
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机械系统运动方案的拟定
为达到其工艺动作要求,采用的分解动作机构及其工作原理如下:
送棉:
将条状棉通过机构定时、适量送入压棉、揪棉机构。输送的对象是柔软的棉花,如果采用直线送进方式,则送棉机构必须有持棉和直线、间歇、定长送进等功能。持棉的方式可用带刺构件走直线轨迹定时把棉条拉向前进,走非直线段时从棉条中退出;也可采用两滚轮压紧棉条、对滚送进等方式。前者在带刺构件脱出时,要把棉条压住;后者要实现间歇送进,需与间歇运动机构,如棘轮机构、槽轮机构或不完全齿轮机构等连接。
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揪棉:
用机器实现这个动作时,可将条状棉的原料端压紧在固定面上,然后在另一端既实现压紧又实现拉扯动作,前者称压棉动作,后者称揪棉动作。实现这些动作的机构必须有以下几个功能:
(1)完成压棉动作的机构,其压头对条棉有一定的压力,并且要将压力保持一定的时间,使楸棉时,压头下的条棉不致滑移;
(2)完成揪棉动作的机构,其压头一方面有压紧条棉的功能,又要使压头在保持压紧力的状态下有向某个方向运动的可能,以完成揪棉动作;
(3)采用适当的压头形式,使条棉容易揪断。
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送签:
在揪下的棉块落入导棉槽后,将签杆送至导棉槽与棉块接触。要使一堆签杆分成一根一根送至确定位置,采用一漏斗均匀送出签杆,为防止漏斗内签杆相互挤卡住,所以可适当使漏斗振动,或用其它方法使漏斗内签杆获得松动的机会,从而使签杆能顺利地漏出漏斗口。
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卷棉:
将签杆送至导棉槽中与棉块相遇时,签杆随即作自转,将棉块卷上签杆;或使签杆一边自转、一边沿导棉槽移动完成卷棉动作。此动作可通过卷轮自转并与摩擦片接触,使签杆产生自转并移动而产生卷棉,此时签杆外露在卷轮外的头部(约25mm)与导棉槽中的棉花相遇,且有一定的压紧力,从而完成卷棉动作。或是用带槽皮带的带传动与摩擦片接触产生自转完成自转及移动的卷棉动作。
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医用棉签卷棉机
凸轮送棉
推杆压棉
对滚揪棉
漏斗送签
卷轮卷棉
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各工艺动作不同方案的分析比较
送棉工艺动作方案1:
通过滚轮1和滚轮2的相互摩擦将棉条3压紧并送入导棉槽,但要实现定时定量送入,必须将滚轮与间歇运动机构,如棘轮机构、槽轮机构或不完全齿轮机构等连接。
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送棉方案2
持棉的方式可用带刺构件走直线轨迹定时把棉条拉向前进,走非直线段时从棉条中退出。偏心轮1带动带刺构件2将棉条送进,带刺构件2运动到指定位置时,在棘爪4的引导下落入导槽3。棘爪末端受弹簧控制,起锁紧作用,防止带刺构件逆向运动。
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