книги / Расчёт и конструирование вибрационных питателей

При дальнейшем уменьшении ил (или кр) наступает пятиэтапный режим 111, рассмотренный выше (фиг. 4). В этом режиме появляется участок совместного движения заготовки с лотком Л .

Дальнейшее уменьшение vA (или /ср) приводит к моменту, когда

ускорение лотка (продольное) будет меньше критического и исчезнет этап Р, в котором заготовка движется с проскальзыванием, наступит четырехэтапный режим IV. Уменьшив величины ол (или /ср) на еще

Дальнейшее понижение ил приводит к появлению трехэтапного режима VI, в котором исчезнет период Т i, а отрыв заготовки от лот­

ка будет происходить в момент равенства их скоростей.

Область существования каждого из режимов (фиг. 7) опреде­ ляется величинами граничных коэффициентов /ср, которые можно определить из уравнений, приведенных в табл. 1.

возможны режимы I, II, III и IV.

Режим I существует при величинах/ср, находящихся в пределах оо> кр> /ср1_ ц • Режим 11 существует при/ср/__//>/ср>/Ср//-//у и т. д.

Критический коэффициент угла подъема какрКак показывает

анализ режимов движения заготовки, при определенной величине угла подъема лотка акр, задаваемой коэффииентом ка, наступает

двухэтапный режим безразличного равновесия, состоящий из уча­ стков разгона и свободного полета. В этом режиме возможно в зави­ симости от начальных условий равномерное движение как вниз,

22

так и вверх по лотку. При дальнейшем увеличении угла а прираще­ ние скорости на этапе разгона будет меньше ее падения во время поле­ та и установившийся режим будет невозможен. Критический коэф­ фициент к , при увеличении которого установившееся движение

невозможно, определяется по формуле

S (sin<p0—sin?,,') + (2 * + ¥о—<р„)

Определение Кс для режимов с различным числом этапов движения заготовки. Определение коэффициента скорости для различных ре­

жимов, представленных на фиг. 7, можно производить по методике, описанной выше, для пятиэтапного режима.

В табл. 2 приведены уравнения, из которых определяются фазо­ вые углы <р^ , ср^ и ф'к, необходимые для вычисления коэффициентов

скорости в различных режимах.

25

режимах можно получить из формулы (62) для пятиэтапного режима, которая является обобщенной для всех режимов.

Подставляя граничные условия режима II (см. фиг. 7) ср* = фРгУ

8Л= 0 в формулу (62), получим формулу для определения коэффи­ циента скорости в четырехэтапном режиме II (табл. 3).

Аналогично получается формула для определения коэффициента скорости в трехэтапном режиме I (см. фиг. 7) при подстановке усло­ вия этого режима срРг = ук= у0; 8* = 0 и о Гх= 0 в формулу [62].

На графике фиг. 8 показана зависимость коэффициента скорости Кс от параметров режима — величины Е и коэффициента ц при а = 0.

Как видно из графика (построенного по формулам, приведенным в табл. 3), коэффициент скорости возрастает с увеличением параметра

24

Для построения графика (фиг. 9) выбран режим с параметром Е= = 1,6, так как такой режим (как будет показано ниже) является

«с

оптимальным для наиболее часто встречающихся в практике сталь­ ных лотков, работающих на частоте v = 50 гц при транспортиро­

вании стальных заготовок.

Фиг. 9

Построенные графики основаны на уравнениях, не учитывающих явлений удара заготовки о лоток. Учет явлений удара, характери­ зуемых величиной коэффициента восстановления, сделал бы фор­ мулы еще более громоздкими и мало пригодными для практических

27

расчетов, так как величина коэффициента восстановления, зависящая от материалов и форм лотков и заготовок, может колебаться в широ­ ких пределах и практически неизвестна.

Как показали эксперименты, явления удара оказывают замет­ ное влияние на процесс движения заготовок только в режимах с большими значениями параметра £. Эти явления нарушают процесс установившегося движения и приводят к хаотическому скачкообраз­ ному движению заготовки по лотку, поэтому такие режимы для ви­ брационных питателей, транспортирующих ориентированные заготов­ ки, не приемлемы.

В режимах, при которых установившееся движение в результате ударов не нарушается, коэффициенты скорости, определенные экспе­ риментально, довольно точно совпадают с теоретическими.

Определение скорости соударения заготовки с лотком. Возникно­

вение процесса хаотического неорганизованного движения загото­ вок в результате явлений упругого удара зависит от скорости соуда­ рения заготовки с лотком в момент их встречи после микрополета при фазовом угле

На фиг. 10 показана зависимость скорости соударения от режи­ мов работы для нескольких частот колебаний лотка. При известных предельных скоростях соударения график на фиг. 10 позволяет

28

выбрать эффективные режимы работы вибропитателей для каждой частоты.

Чувствительность режимов к изменению величины коэффициента трения. Для определения оптимальных режимов работы вибрационных

питателей необходимо знать чувствительность различных режи-

На фиг. 11 построен график зависимости коэффициента скорости Кс от максимальной скорости лотка при двух значениях / = 0,4 и ■0,6 (график построен для а = 3° при частоте 100 гц). Изменение

коэффициента трения от 0,4 до 0,6 при прочих равных условиях в режиме с %— 1,2 изменяет коэффициент скорости К.с в среднем на 22%, а в режиме с I — 2,2 — всего на 1,5—2%.

Таким образом, режимы с большими значениями параметра I,

помимо обеспечения высоких коэффициентов скорости, менее чувстви­ тельны к изменению величины коэффициента трения.

4. Экспериментальное исследование процесса движения по вибрационному лотку

Для проверки вышеизложенных теоретических выводов и учета •влияния факторов, не нашедших отражения в теории, были произ­ ведены экспериментальные исследования.

Исследования проводились как на прямолинейном вибрационном лотке, так и на бункерном вибропитателе со спиральным лотком.

29

амплитуду колебаний лотка и наблюдать характер этих колебаний. Для этой цели был спроектирован и изготовлен специальный ви­ брометр.

Индуктивный виброметр с механической системой измерения амп­ литуды вибрации *. Принципиальная электрическая схема вибро­ метра приведена на фиг. 13. Измерительная головка 2 виброметра

щему лотку. Катушки

L xviLz соединены последовательно и включены в выходную цепь вы­

Е2— Е± + Е3.

Очевидно, что Е х и Е3зависят от взаимной индукции между катуш­ ками Lx и L2, L3 и L2.

При равном числе витков в катушках Lx и L3 и при расположении катушки Ь2 точно посередине между Ьх и Ь2 суммарная э. д. с. в ка­ тушке L2 будет равна нулю.

Отклонение катушки от среднего положения будет приводить к преобладанию поля какой-то одной из катушек, и в катушке L2 бу­ дет индуктироваться э. д. с., отличная от нуля, т. е. Е2ф0.

Поскольку катушка Ь2 связана с колеблющимся лотком, пере­

мещение катушки в процессе вибрации будет вызывать изменяющую­ ся результирующую э. д.с., при этом, очевидно, амплитуда наводимой э. д. с. будет зависеть от амплитуды колебаний х катушки L2, т. е.

Е2 = }(х).

Таким образом, головка является своеобразным механическим модулятором, а наводимая в катушке Ь2 э. д. с. будет представлять

собой напряжение, частота которого является несущей, модулирован­ ное колебаниями катушки Z,2. Закон модуляции (или модулирующая кривая) будет зависеть от закона вибрации, т. е. огибающая наводи­ мой э. д. с. будет отображать характер колебания катушки и, сле­ довательно, вибрирующего тела. Катушка L2 подключена к входу

* Повидайло В. А. и Силин Ps И Авторское свидетельство № 131905.

ЗГ