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1、电磁振动上供料器的设计（一）供料率Q* 振动上料器的供料率取决于供料器的给料速度；* 给料速度一般用工件在料道上移动的平均速度Vp来估算，它与料槽的倾角、振动升角、工件物理特性、电磁振动参数等有关。* 料斗结构确定之后，上料器的供料率为Q=60Vp/l=60fAk/l * 设计时，上料器生产率比自动机械的生产率大15%20%。 （二）料斗设计1、料斗的结构设计料斗的结构多样，大多采用圆筒形结构，图1-44。 l 料斗筒体与轨道一般料斗：筒体与螺旋轨道采用整体结构（车制轨道或整体铸造）。大型料斗：常采用拼焊结构形式。轨道的工作面一般与料斗内壁成直角，有时向上倾斜510。 料斗筒体与筒底（料斗底盘
2、）一般分别加工，再用螺钉连接（是由于工艺原因）；筒体与筒底的连接须注意同心度和牢靠；筒底上部一般做成锥形（锥角160170）。 料斗底盘与衔铁之间应装有隔磁板（铜或铝材），或用隔磁材料做底盘。 轨道及其出口轨道最上部的出料口应以切线方向伸出一段距离。 出料口与输料槽的连接方法有对接法和承接法，且出料口（振动）与输料槽（静止）之间应留有间隙（如图1-45）。 料斗的零件材料选用料斗应尽量做得轻巧系统易起振。重量轻、易加工、表面光洁，耐磨损、隔磁，成本低。常用材料有：不锈钢表面光洁、耐磨，但加工困难、成本高、比重大；铝合金质轻、不会磁化，但表面不光；铜合金加工方便、不会磁化，但比重也较大；硬塑料或
3、有机玻璃都较轻、表面光洁，但耐磨性较差。 2、振动料斗中工件定向方法*电磁振动上供料器中的单件在进入加工工位前，要求沿料道自下而上，并自动排列、定向。*自动定向常采用剔除法根据工件形状、重心，在轨道上安置挡块、缺口、斜面、槽子等，以使不符合定向的工件被矫正或剔除，而符合定向的工件顺利通过，从而实现自动排列、定向。*常用工件定向方法见表1-2。 3、料斗的尺寸计算A、料斗的螺旋升角*由升程及中径小决定：越小工件平均速度就高/但升程减小料道螺旋圈数增加料斗尺寸增大。太大工件上料速度降低，甚至无法向上滑移。*根据工件上行滑移的临界条件(a1a2)可得tgtg 或 maxtg-1(tg)式中：工件与料
4、道间的摩擦系数；振动升角，工件抛射角。 料斗的螺旋升角与工件抛射角及工件与料道间的摩擦系数有关（表1-3）。料斗应尽量做得轻巧系统易起振。重量轻、易加工、表面光洁，耐磨损、隔磁，成本低。常用材料有：不锈钢表面光洁、耐磨，但加工困难、成本高、比重大；铝合金质轻、不会磁化，但表面不光；铜合金加工方便、不会磁化，但比重也较大；硬塑料或有机玻璃都较轻、表面光洁，但耐磨性较差。 2、振动料斗中工件定向方法*电磁振动上供料器中的单件在进入加工工位前，要求沿料道自下而上，并自动排列、定向。*自动定向常采用剔除法根据工件形状、重心，在轨道上安置挡块、缺口、斜面、槽子等，以使不符合定向的工件被矫正或剔除，而符合
5、定向的工件顺利通过，从而实现自动排列、定向。*常用工件定向方法见表1-2。 3、料斗的尺寸计算A、料斗的螺旋升角*由升程及中径小决定：越小工件平均速度就高/但升程减小料道螺旋圈数增加料斗尺寸增大。太大工件上料速度降低，甚至无法向上滑移。*根据工件上行滑移的临界条件(a1a2)可得tgtg 或 maxtg-1(tg)式中：工件与料道间的摩擦系数；振动升角，工件抛射角。 料斗的螺旋升角与工件抛射角及工件与料道间的摩擦系数有关（表1-3）。 B、料斗的直径料斗内径DH常取DH(810)l工 (mm)，（l工为工件最大外形尺寸，DH-l工见表1-4） 料斗外径DeDe=DH+2e (mm)，（e为筒体
6、壁厚，一般取e=510mm）料斗平均直径DpDp=DH-B (mm)，（B为料道宽度，B=b+b，b为工件直径或宽度，b为余量：13mm） C、料斗的螺距t t=Dptg (mm)又根据结构要求 t1.5h+ (mm)（h-工件直径或高度，-料道厚度：48mm） D、料斗的高度HH=nt (mm)（n-螺旋料道的圈数：1.53.5）考虑到料斗外观匀称，应使 H=（1/41/2）D 。 （三）振动升角（工件抛射角）的确定振动升角由主振弹簧的安装角及料道升角确定。的大小直接影响作用在工件上的惯性力，要选择合理：选得太小影响工件移动速度、所需电磁力增加；选得太大工件不易前进或只会上抛。根据受力分析可
7、得：tg ，-关系见表1-5。 l （四）支承弹簧的设计计算 支承弹簧的作用：电磁振动供料器的料斗通过其安装在基座上。 圆筒形料斗一般采用三根弹簧支承。 支承弹簧的截面有矩形和圆形：矩形截面的称为板弹簧宽度和厚度常不一致，其刚度在不同方向上差别较大，故安装要求较高，支座形式如图1-46a。圆形截面的称为圆弹簧圆柱弹簧杆加工容易，各向刚度一致，故安装调整方便,支座形式如图1-46b。 支承弹簧的安装角支承弹簧处于静止时与垂直面的夹角。 l l 是保证工件获得抛射角的结构性措施； 是影响工件在料道上的运动状态和供料速度的重要几何参数；l 与和及弹簧固结点有关：（1）当弹簧固结点处在料斗中径圆上的A
8、点，即OA=R，则弹簧安装角与直槽形料斗相同，=+；（2）对大型料斗（D500mm），为减少基座尺寸，则将固结点设在半径r处,tg=R/rtg(+)=arctgR/rtg(+)R料道中径圆半径；r弹簧固结点分布圆半径。在确定料道升角、振动升角及R和r之后，就可确定弹簧的安装角。 l 支承弹簧尺寸计算170 对振动料斗的弹性系统的要求：（1）在输送较大较重工件时，弹簧刚度应选的低些保证料斗在共振状态下工作，可增大振幅、减少功耗；（2）在输送小型或较轻工件时，弹簧刚度应选的大些允许料斗在强迫振动状态下工作，以保证送料平稳。 板弹簧尺寸计算板弹簧厚度h=(4foLMy/3Eb)1/3板弹簧长度L3.
9、3yfEMy/-13b1/3板弹簧宽度b（610）h l 圆柱弹簧尺寸计算弹簧杆的直径d=2(4foLMy/9E)弹簧杆的长度L4.48(fEy4My/-14)1/5（五）电磁铁的设计计算 电磁铁由铁芯、线圈、衔铁等组成。 电磁铁的频率和电压：小而轻的工件、小型料斗（D100mm），f=100Hz或50Hz、U=220v，也有用36v的；中等尺寸工件、中型料斗（D300mm），f=50Hz、U=220v，也有用36v的；大型料斗，f=50Hz、U=220v 。 电磁铁安装方式 l 不同电磁铁安装方式所需电磁铁吸力不同：若电磁铁垂直于支承弹簧安装所需电磁铁吸力为F0；则电磁铁垂直于基座安装所需电
10、磁铁吸力为F0/sin；而电磁铁水平安装所需电磁铁吸力为F0/cos。 中小型料斗常用电磁铁垂直于基座安装方式结构简单、调整方便，但所需电磁铁吸力相对较大；大型料斗常用电磁铁垂直于支承弹簧安装方式减少电磁铁功率，但电磁铁数目一般与支承弹簧数相同电磁铁间的协调要求较高。 电磁铁气隙 图1-50 电磁铁气隙 在电磁铁工作过程中，衔铁与铁芯的气隙对供料效果影响较大：太大电磁铁吸力不足影响正常工作；太小因各种误差的存在衔铁与铁芯相撞产生噪声、破坏振动节奏影响正常供料。一般最佳的气隙为：衔铁吸合后，尚存余隙min=0.10.3mm。 电磁铁的吸力与功率选购电磁铁时一般按其吸力与功率进行。F0=2AfMy
11、/sin （阻尼系数；移相角）N=9.8AfMy10-3 。 N=9.8AfMy10-3 （阻尼系数；移相角） 电磁铁尺寸计算 l 图1-51 铁芯尺寸e=(0.50.7)a 铁芯截面积 S=ab=23107F/B式中：F电磁铁吸力；B气隙中磁感应强度，600010000（Gs）。 线圈匝数 Z=4500k1k2U/S式中：k1整流系数，不整流时为1，整流时为1.21.3；k2气隙系数，=0时k2=1，=0.5时k2=1.31.5；U电压。 导线直径 d=0.7I=0.7(N/U)式中：I电流；N电磁铁功率。 l （六）隔振器与基座的设计按结构设计要求：料斗应轻巧易起振，提高振动效果；基座质量
12、要较大使其振幅减小，向基体传输的振动减弱取其质量为料斗的210倍，常采用铸铁。为减少上料器基座的振动对机体的影响在基座和机体间加设减振弹簧或橡胶柱脚作支承（应注意根据共振条件即激振频率略高于固有频率选择和设计支承弹簧）。基座可设外罩将电磁铁、支承弹簧、电阻、接线开关等罩在其中防尘、安全、美观、整齐。 电磁振动上供料器的有关设计参数如表1-7。 五、电磁振动上供料器的安装与调试* 安装与调试会对电磁振动上供料器的正常工作产生较大影响。* 振动上供料器的安装质量检查包括： 各件形状、尺寸、机械性能及安装精度要满足图纸要求； 联接须牢靠；安装的相对位置须准确。* 振动上供料器的调试达到的要求：（1）空载U=0.8U额时,料斗便能起振； 加料后，调整电压便能得到预期上料速度，且工件移动均匀。若达不到要求，其原因振动系统工作点不是
