Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Расчёт и конструирование вибрационных питателей

..pdf
Скачиваний:
44
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
12.38 Mб
Скачать

Одной массой таких лотков служит желоб, а другой — вибратор, соединяемый с желобом при помощи резонансных пружин. Наиболь­ шее распространение для привода таких лотков получили электро­ магнитные вибраторы. При электромагнитном приводе якорь вибра­ тора жестко крепится к лотку, аэлектромагнит вибратора, являющий­ ся реактивной массой, соединяется с лотком при помощи спиральных или плоских рессорных пружин, рассчитываемых на работу в резонан­ сном режиме.

 

*

6

2

 

Фиг. 73

 

 

На фиг. 73 показана

конструкция

электромагнитного вибратора

с пружинной упругой системой [35].

 

частей — электромагнита 1

Вибратор состоит из

двух основных

с обмотками 2 и якоря

3 с крепежной частью, соединенных между

собой верхними и нижними пружинами 4. Рабочие пружины уста­ навливаются по обе стороны опорных кронштейнов 5 и закрепляются

на них с помощью крепежных болтов. Величина воздушного зазора между полюсами электромагнита и якорем регулируется с помощью стяжных болтов 6 и гаек 7. Навинчивая или свинчивая гайки, соот­

ветственно сжимают или разжимают пружины, тем самым изменяют величину воздушного зазора. Подвод электроэнергии к обмоткам электромагнита осуществляется с помощью навитых в виде пружин проводников 8.

Регулирование настройки электромагнитного вибратора осуще­ ствляется установкой регулировочных грузов 9 па электромагнит.

В рассмотренных двухмассовых системах амплитуды колебаний лот­ ка и электромагнита вибратора обратно пропорциональны их массам. Для получения требуемой амплитуды колебаний рабочего органа лотка и уменьшения зазора в электромагните масса статора должна быть значительной, для чего к нему часто крепят дополнительные грузы.

В таких вибрационных лотках-транспортерах, имеющих две ко-

142

<леблющиеся массы, для полезной работы используются колебания только одной массы, в результате чего транспортер имеет повышенный вес, приходящийся на единицу его длины.

Двухмассовый лоток с использованием колебаний обеих масс. Зна­

чительного сокращения веса, приходящегося на единицу длины виб­ рационного лотка на зарезонансной подвеске, можно достичь, исполь­ зовав для полезной работы колебания обеих масс.

На фиг. 74 показана разработанная автором конструкция двух­ массового лотка с использованием колебаний обеих масс.

Лоток состоит из двух одинаковых желобов 1 и 4, являющихся

продолжением один другого. Желоба подвешены на наклонных плос­ ких пружинах 5, имеющих небольшую жесткость, что снижает до минимума динамические нагрузки на основание 9 и изгибающие мо­

менты, действующие на желоба.

Якорь 8 вибратора жестко крепится к одному желобу, а электро­

магнит 7 — к другому.

Желоба 1 и 4 связываются резонансной пружинной системой, •состоящей из спиральных пружин 10 и 12, работающих на сжатие, •стягивающей их стальной проволоки 3 и упоров 11 и 13.

Колебательное движение желобов должно происходить под за­ данным углом бросания, что обеспечивается определенным накло­ ном подвесок 5. Так как желоба колеблются в противофазе, то, по­ мимо продольных колебаний, они должны иметь возможность отно­ сительного поперечного смещения. Для этого пружинная система, связывающая желобы, имея значительную (резонансную) жесткость в продольном направлении, должна обладать достаточно малой жест­ костью в поперечном направлении.

Такая характеристика пружинной системы достигается соответ­ ствующим подбором параметров спиральных пружин 10 и 12.

Поперечная жесткость спиральных пружин обычно значительно меньше продольной. Кроме того, при стягивании пружин 10 и 12 про­ волокой 3, жесткость которой весьма мала, испытывать нагрузку в поперечном направлении будут только лишь пружины 12.

Продольная жесткость пружинной системы равна сумме жесткостей пружин 10 и 12. Оставляя суммарную продольную жесткость системы постоянной, можно распределить жесткости пружин 10 и 12 так, что

продольная, а следовательно, и пропорциональная ей поперечная жесткость пружин 12 будут в 3—4 раза меньше жесткости пружин 10. При этом соответственно уменьшится поперечная жесткость всей •пружинной системы, так как она определяется жесткостью пружин 12.

Электромагнит 7 вибратора состоит из сердечника /5, набран­ ного из Ш-образных пластин электротехнической стали, на который надета катушка 16 с обмоткой. Зазор между якорем и электромагни­ том регулируется сжатием пружинной системы при помощи винтов 2.

Для повышения коэффициента трения рабочую поверхность жело­ бов покрывают профильной резиной 14, что дает возможность

транспортировать заготовки вверх под углом а = 10-f-12°. Основанием лотка служит швеллер 9, который для полной виб-

Г43

Фиг. 74

роизоляции лотка крепится к опорным конструкциям при

помощв

резиновых

амортизаторов 6.

 

Расчет

колебательной системы лотка. Плоские пружины — под­

вески лотка рассчитываются так, чтобы собственная частота

колеба­

ний %п желобов на подвесках удовлетворяла соотношению

 

 

von< 0 , 2 v,

(240>

где v — частота возмущающей силы вибратора.

 

Размеры

плоской пружины — ширина Ь и длина I выбираются

конструктивно. Толщина пружины а определяется по формуле (236)„

в которую подставляется собственная частота vQ, удовлетворяющая условию (240).

Требуемая жесткость пружинной системы с рассчитывается так,

чтобы собственная частота колебаний v0 двух желобов, связанных: спиральными пружинами, была близка к резонансной v0= (1,05-г— U)v;

с = 4 к \ М пр,

(241)

где Мпр — приведенная масса системы.

приведенная масса будет*

При одинаковых колеблющихся массах

равна

 

Мпр = -J-,

(242)

где т — масса желоба с прикрепленными к нему деталями. Жесткость сг соединяющей пружины 12 и жесткость с2 стягиваю­

щей пружины 10 (фиг. 74)^целесообразно распределить следующим-

образом:

 

з

 

1

С2

с.

Ci = jC и

= -J

Число витков каждой пружины

определяется из формулы (207).

Минимальный шаг витков соединяющей пружины 12 определя­

ется по формуле

 

t =

(243),

где /0 — расстояние между упорами 11 и 13 (фиг. 74);

о — зазор между якорем и электромагнитом вибратора. Минимальный шаг витков стягивающей пружины 10 определяется

по формуле

 

t = d + 2-±,

(244>

где d — диаметр проволоки пружины.

В рассмотренной конструкции вибролотка нагрузки, передавае­ мые через резонансную пружинную систему, действуют вдоль жело­ бов, поэтому нормальной работы лотка здесь можно достичь при меньшей изгибной жесткости желобов.

Конструктивные размеры желоба необходимо выбирать так, чтобы? собственная частота изгибных колебаний желоба была достаточно уда­ лена от резонансной.

Ю Повидайло

145>

Так как желоб расположен на мягких подвесках, его можно рас­ сматривать как балку без опор, собственная частота изгибных колет баний которой определяется по формуле

22,4

/2

(245)

 

1

г д е / — момент инерции сечения желоба;

 

Е — модуль упругости;

F — площадь поперечного сечения желоба;

7 — удельный вес; I — длина желоба;

g — земное ускорение.

Собственная частота колебаний желоба должна удовлетворять

условию

 

— > 3^ -4.

(246)

Пример расчета колебательной системы вибролотка

Требуется рассчитать колебательную систему вибрационного лотка, конструк­ ция которого показана на фиг. 74. Конструктивные параметры лотка: длина лот­

ка 1500 мм; вес желоба с электромагнитом

1,5 кг; площадь поперечного сечения

F =

1,2 см2; момент инерции сечения

/

— 0,4

см4; материал желоба — сталь; дли­

на желоба / = 750 мм. Частота колебаний

лотка v = 50 гц.

 

 

 

1. Проверяем жесткость желобов.

Частота

собственных

колебаний желоба по

«формуле (245) будет

равна

 

106 • 0,4

* 981 - Ю3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22,4

 

 

1,2

• 7,8

=

185 гц.

 

 

 

 

 

271 . 752

 

^ож

18о

 

 

 

 

 

 

 

удовлетворяет условию (246).

 

 

 

 

= gQ-= 3,7, что

 

 

 

 

 

2. Определяем размеры зарезонансных подвесок.

 

длину

1п = 90 мм.

 

Конструктивно принимаем ширину

подвески

b = 10 мм,

Толщину подвески определяем по

формуле

(236),

приняв чоп =

0,2 v =

10 гц:

 

 

з/" 4 • я2 •

102

< 1,5

: 0,08

см — 0,8

мм.

 

 

 

1== 9 1 / 2"- 106

• 4

• 981!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определяем требуемую жесткость пружинной системы, приняв v0 = 53 гц:

1,5 с = 4 п2 • 532 ■ • = 84,5 кг/см2.

2 • 981

Жесткости соединяющих и стягивающих пружин примем:

0 =

1

= 84,54 :

21,1

кг/см;

г2=

3

 

• 84,5

=

63,4 кг/см.

4-с =

4

 

 

 

 

 

крепится к стойке 2, установленной на нижней подвижной плите бункерного питателя 3. С рабочей позицией лоток соединен при помощи

шарнира, позволяющего лотку иметь перемещение в направлении виб­ рации.

При расположении рабочей позиции на уровне чаши питателя или несколько выше ее для перемещения заготовок применяют прямоли­ нейный лоток, установленный на мягких плоских наклонных пружи­ нах (см. фиг. 1). Вибрация лотку сообщается от чаши питателя, с кото­ рой лоток соединяется при помощи резинового шарнира или плос­ кой пружины. Угол наклона подвесок лотка должен быть равен углу бросания (3 на спиральном лотке чаши питателя.

При установке длинных лотков, имеющих значительную массу, одностороннее присоединение лотка к чаше питателя может нарушить работу питателя.

Для уравновешивания питателя к чаше со стороны, противопо­ ложной месту крепления лотка, крепят груз, момент инерции кото­ рого относительно оси чаши равен моменту инерции лотка относи­ тельно той же оси. Расчет бункерного питателя ведут с учетом обеих присоединенных масс.

ЛИТЕРАТУРА

1.

Артоболевский И. Я .,

Теория

вибрационного грохота с приводом Бюл-

«лера,

Сб. «Сортирование сыпучих тел», Изд. АН СССР, 1937.

некото­

2.

Блехман И. Я .,

Теория

вибросепараторов и ее связь

с теорией

рых других машин, Сб. «Механика и

расчет машин вибрационного типа», Изд.

АН СССР, 1957.

 

 

 

 

 

 

3.

Брумберг Р . М., Одновальный

вибратор для

привода

вертикальных виб­

рационных транспортеров, «Вестник машиностроения», 1960, 6.

Машгиз,

4.

Владзиевский А.

П., Автоматические линии

в машиностроении,

1 9 5 8 .

5. ВНИТИприбор, Типовые вибрационные бункера, ЦИНТИ, Москва, 1960.

6.Гончаревич И. Ф. и Стрельников Л. П. Электровибрационная транспорт­ ная техника, Госгортехиздат, 1959.

7.Елисеев В. В., Маятниковые вибраторы направленного действия, «Строи­

тельное и дорожное машиностроение», 1957, № 12.

8.Ивановский В. Л ., Винтовые виброконвейеры, «Механизация и автомати­ зация производства», 1960, № 8.

9.Иориш Ю. Я ., Измерение вибрации, Машгиз, 1956.

10.Камышный И. Я ., Вибрационное загрузочное устройство со спиральным лотком и многослойными подвесками, «Станки и инструмент», 1957, № 8.

11.Камышный Н. Я ., Вибрационные питатели станков, Сб. «Автоматизация машиностроительных процессов», т. 2, Институт машиноведения АН СССР, 1958.

12.Камышный Н. Я ., Теоретические основы проектирования вибрационных

загрузочных устройств, Известия высших учебных заведений, «Машиностроение»,

1 9 5 8 ,

6 .

 

 

 

13.

Левин Л. П., Вопросы теории

и расчета электровибрационных

машин,

Сб. «Механика и расчет машин вибрационного типа», изд. АН СССР, 1957.

14.

 

' Малкин Д. Д.,

Теория и

проектирование вибропитателей и

вибротранс­

портеров,

ЦБТИ, Москва,

1959.

 

 

15.Москвитин А. Я ., Электрические машины возвратно-поступательного движения, Изд. АН СССР, 1950.

16.Нцколенко Г. Я ., Теория амортизации вибрационных машин, Сб. «Меха­

ника и расчет машин вибрационного типа», Изд. АН СССР, 1957.

17.Олевский В. А., Кинематика грохотов, Металлургиздат, 1941.

18.Повидайло В. Л., Вибрационные бункерные загрузочные устройства, «Ма­ шиностроитель», 1957, № 6.

19.Повидайло В. Л., Расчет и конструирование вибрационных питателей со спиральным желобом, «Станки и инструмент», 1959, № 2.

20.Повидайло В. А. и Беспалов К. Я ., Расчет и конструирование бункерных

загрузочных устройств, Машгиз, 1959.

21. Повидайло В. Л., Вибрационные бункерные загрузочные устройства с подвеской чаши на цилиндрических стержнях, «Бункерные загрузочные устрой­ ства к станкам», Сб. I, тема 17, № М-59-147/14, ВИНИТИ, Москва, 1959.

22. Повидайло В. Л ., Оптимальные режимы работы вибрационных питателей,

«Станки и инструмент», 1960, № 5.

23. Повидайло

В. А.

и Силин Р. Я ., Автоматическое

загрузочное устройст­

во вибрационного типа, «Машиностроитель»,

1959, № 4.

питатель-подъемник,

24. Повидайло

В.

А.

и

Силин Р. Я .,

Вибрационный

«Машиностроитель»,

1960,

6.

 

 

149

25. Повидайло В. А. и Беспалов К. Я ., Автоматическая загрузка кругло­ шлифовального станка, «Механизация и автоматизация производства», I960*

10.

26.Повидайло В. А. и Силин Р. Я ., Автоматизация бесцентрового шлифо­ вания метчиков, «Станки и инструмент», 1958, № 11.

27.Рабинович А. Н. и Шелепин Е. Я ., Некоторые вопросы теории работы ви­

брационных бункерных загрузочных устройств. Научные записки Львовского по­ литехнического института, Прикладная механика, вып. LXXII, 1957.

28.Рабинович А. Я ., Автоматизация технологических процессов в машино­ строении, Гостехиздат УССР, 1959.

29.Спиваковский А. О. и Гончаревич И. Ф., Горнотранспортные вибраци­ онные машины, Углетехиздат, 1959.

30. Тимошенко С. Я ., Колебания в инженерном деле, Физматгиз, 1959.

31.Терехов Г. А. и Шувалов Ю. А., Автоматизация технологических про­ цессов механической обработки и сборки в машиностроении, Машгиз, 1960.

32.Финкель X. Я-, Вертикальный спиральный вибрационный транспортер, «Станки и инструмент», 1959. № 11.

33.Bottcher S.y Beitrag zur klarung der Gurtbewegung auf Schwingrinnen, Die

Gurtbewegung und ihre Ursachen, Fordern und Heben, № 3, 4 und 5, 1958.

34. Ruzicka J., Vibracni sreubavy dopravnik.

Vibratoren

fur Forden

35. Cerunwald F.y Die Anwendung von

magnitischen

und Dosierund-anlagen, Fette und Seifen, Bd. 54, 1952.

England,

1958.

36. Binder vibratory conveyors, Me Kenzie

and Browon,

37.New shaking conveyor, Colliery Guardian, 1955, № 4690.

38.Vibrolators for industrial applications, Martin Engineering Co. USA, 1958,

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

 

 

 

 

 

Стр

 

 

 

 

 

3

Г л а в а 1. Теория работы вибрационных питателей...........................................

5

1.

Общие сведения .

......................................................................................

5

2. Способы и режимы работы вибропитателей...........................................

 

8

3. Теория отрывного движения тел по вибрационному лотку . . . .

Ю

4. Экспериментальное исследование

процесса

движения по вибра­

29

ционному лотку

...................................................................................................

 

режимов работы

вибропитателей . .

5.

Определение оптимальных

44

Г л а в а II. Бункерные вибрационные питатели...................................................

 

47

6.

Способы осуществления направленной вибрации в вибропитателях

47

7.

Привод вибрационных

питателей................................................................

 

50

8.

Классификация бункерных

вибропитателей

...........................................

56

9.

Конструкции бункерных вибропитателей с вертикальным электро­

57

10.

магнитным вибратором

.....................................................................................

 

 

 

Конструкция бункерных вибропитателей с тангенциальными виб­

63

 

раторами ...........................................................................................................

 

 

 

 

 

Г л а в а III. Вибрационные питатели-подъемники...............................................

 

67

11. Общие сведения и классификация виброподъемников......................

67

12. Виброподъемники с эксцентриковым приводом..................................

67

13. Виброподъемники с инерционным приводом .......................................

68

14.

Виброподъемники с электромагнитным приводом ..............................

75

Г л а в а IV. Ориентирование заготовок в бункерных вибрационных питателях

81

15.

Классификация заготовок.............................................................................

 

 

 

81

16. Общие принципы автоматического ориентирования..........................

85

17.

Устройства первичной ориентации............................................................

 

86

18.

Устройства вторичной ориентации............................................................

 

88

19

Ориентирование заготовок сложной ф о р м ы .......................................

93

Г л а в а V. Расчет и конструирование бункерных вибрационных питателей

94

20.

и виброподъемников..........................................................................................

 

 

 

 

Вопросы теории колебательной системы вибрационных питателей

94

21.

Определение основных конструктивных параметров вибропита­

105

22.

теля ........................................................................................................................

системы п и тателей

 

Расчет упругой

 

117

23.

Расчет электромагнитных

вибраторов........................................................

 

123

24.

Пример расчета

вибрационного

п и т а т ел я ...............................................

 

128

Г л а в а VI. Прямолинейные вибрационные питатели—вибрационные транс­

133

 

портеры .................................................................................................................

 

 

 

 

 

25. Классификация прямолинейных вибрационных питателей . . . .

133

26.

Вибрационные транспортеры для перемещения сыпучих материа­

135

 

лов и заготовок

навалом .................................................................................

транспортирования ориентированных

27. Вибрационные

лотки для

138

28.

заготовок ..........................................................................................

 

 

 

 

 

Вибрационные лотки для подачи заготовок из бункерного вибро­

147

 

питателя в рабочиий орган станка ........................................................

 

 

Литература...........................................................................................................

 

 

 

 

 

149

Соседние файлы в папке книги