книги / Расчёт и конструирование вибрационных питателей

Ниже приведены предельные скорости соударения, полученные экспериментальным путем при движении по лотку плоских загото­ вок небольшого размера из различных материалов.

Для весьма мелких заготовок типа часовых деталей при наличии заусенцев и заготовок, имеющих форму тонких упругих колец, пре­ дельные скорости соударения, приведенные выше, необходимо сни­ жать в 1,5—2 раза.

Явления «прилипания» заготовки к лотку. В процессе движения

заготовки при определенных условиях (весьма чистая поверхность лотка при движении заготовки с чистой поверхностью) может возник­ нуть явление «прилипания» заготовки клотку во время их совместного движения. В результате этого явления отрыв заготовки от лотка про­ исходит с запаздыванием по сравнению с расчетным или вообще от­ рыва не происходит. Картина движения заготовки в этих случаях, рассмотренная на осциллограмме, соответствует режимам со значи­ тельно меньшим параметром Е, чем фактические, в которых работает лоток.

На фиг. 25, а показана осциллограмма движения алюминиевой

плоской заготовки по стальному весьма чистому (притертому) лотку

поверхность лотка посыпана порошком из мелкораздробленного тек­ столита, в результате чего явление прилипания исчезает и картина движения соответствует расчетной при Е= 1,6.

На фиг. 23, в показано влияние явления прилипания при движе­

нии плоской заготовки из винипласта по стальному чистому лотку. Частота колебаний лотка в эксперименте составляла 100 гц. Лоток

работал в режиме с параметром Е= 2,5. Как видно из осциллограм­ мы, картина движения заготовки в результате явления прилипания

верстием диаметром 3 мм, выполненным в лотке. Пульсация воздуха

в отверстии в результате колебаний лотка привела к исчезновению прилипания, и картина движения заготовки стала точно соответст­ вовать расчетной при Е= 2,5.

42

Явления прилипания заготовки к лотку при вибротранспорти­ ровке вызываются несколькими причинами.

Прилипание гладких как металлических, так и неметаллических заготовок при определенных условиях объясняется тем, что на них очень часто имеется тончайшая пленка смазки и прилипание является следствием поверхностного натяжения этой пленки.

При движении заготовки по плоскости притертого лотка между их поверхностями могут возникать участки весьма плотного приле­ гания без воздушной прослойки. При наличии таких участков к весу заготовки добавляется сила одностороннего давления воздуха, про­ порциональная площади плотного прилегания, прижимающая заго­ товку к лотку.

Определенное влияние на величину отрыва заготовки от лотка может оказать явление аэродинамического эффекта, заключающееся в том, что при значительных скоростях разъединения между поверх­ ностями заготовки и лотка образуется разрежение, в результате ко­ торого происходит частичное присасывание заготовки и величина ее отрыва от лотка уменьшается.

При движении металлических заготовок по металлическому лот­ ку в определенных условиях причиной прилипания может явиться адгезия металлов.

Точный учет влияния явлений прилипания на движение заготовки представляется весьма сложной задачей ввиду многообразия факторов, от которых зависят эти явления.

Так как явления прилипания так же, как и явления удара, вносят существенные изменения в режим движения заготовки, рассчитанный

43

Явления прилипания в практических условиях будут возникать при транспортировке на лотке жестких устойчивых заготовок с вы­ сокой чистотой обработки. В большинстве случаев такие явления могут наблюдаться на прямолинейных вибролотках, где заготовки

Такое же явление, по-видимому, имеет место при движении нежест­ ких заготовок, а также заготовок, перемещающихся по упругой по­ верхности лотка, армированного резиной.

На фиг. 26 показаны осциллограммы движения заготовки по по­ верхности лотка, армированного гладкой резиной в режиме с $ = 1,6.

Явление прилипания здесь практически отсутствует, так как фа­ зы срс, срв и cps, а также величина smax весьма точно совпадают с

расчетами.

5. Определение оптимальных режимов работы вибропитателей

Оптимальным режимом работы вибрационного питателя будет ре­ жим, обеспечивающий максимальное значение коэффициента скорости Кс при сохранении устойчивого характера движения заготовок. Ко­

эффициент скорости зависит от параметра £, углов [3 и а и коэффи­ циента трения / (см. фиг. 8 и 9).

Угол подъема лотка а желательно выбирать минимальным исходя из конструкции питателя и размеров заготовок, при этом а < а хр. Увеличение параметра режима £, как это было показано выше, уве­ личивает значение Кс и делает режим менее зависящим от измене­

ния величин коэффициента трения, поэтому величину параметра ? необходимо выбирать максимально возможной. Предельные значения параметра £ для данных заготовок ограничиваются явлениями упру­ гого удара и зависят от предельно допустимой скорости соударения

44

ма с определенным 5 зависит от максимальной скорости лотка vAtnaXi

При выборе режима работы вибропитателя для случаев, когда возможно возникновение явлений «прилипания», расчет угла р ве­ дется при ку = 1, а в конструкции питателя необходимо предусмо­

треть возможность увеличения амплитуды колебаний на 30—40%, что при выбранном значении р позволяет увеличить параметр режима?

45

и VJI шах и тем самым компенсировать потерю скорости за счет при­

липания. Величины коэффициента трения в расчетах можно выбирать по табл. 5.

л

Таблица 5

Коэффициенты статического трения тщательно очищенных несмазанных поверхностей в атмосфере воздуха

(по И. В. Крагельскому)

v3= 100 мм/сек.

46

ГЛАВА II

БУНКЕРНЫЕ ВИБРАЦИОННЫЕ ПИТАТЕЛИ 6. Способы осуществления направленной вибрации в вибропитателях

Для осуществления движения заготовки по вибрационному лотку, совершающему гармоническое колебательное движение, необходимо обеспечить определенное направление этого движения под углом бро­ сания р.

Существует два способа сообщения вибрационному лотку на упру­ гих подвесках колебательного движения под определенным углом р.

47

Первый способ заключается в подвеске лотка на прямолинейных

упругих элементах (рессорах), установленных под определенным уг­ лом наклона ф (фиг. 29). При этом способе, который назовем спосо­ бом направленной подвески, угол бросания р в одномассовых системах

определяется углом наклона ф и не зависит от направления прило­ женного усилия вибратора.

Задачей вибратора в этом случае является сообщение системе

соколорезонансной настройкой вынужденных колебаний.

Всуществующих конструкциях с такой подвеской возмущающее усилие вибратора бывает направлено вдоль лотка 1 перпендикулярно лотку 3 или перпендикулярно направлению упругих подвесок 2 (фиг. 29, а). У некоторых конструкций вибратор имеет переменное направ­

ление возмущающего усилия (транспортеры с дебалансным вибра­ тором) [29].

Второй способ заключается в подвеске лотка на цилиндрических

пружинах, не задающих ему определенного направления колебаний {свободная подвеска). Определенное направление колебаний лотка в

этих случаях получается путем приложения возмущающего усилия постоянного направления под углом бросания р (фиг. 29, б).

В некоторых конструкциях определенный угол (3 получается в результате работы двух вибраторов с взаимно перпендикулярным

48

вибропитателей, работающих на частоте 50—100 гц с приводом от

электромагнитных вибраторов, этот способ наиболее удобен, так как конструкция бункерного питателя и вибратора весьма проста и на­ дежна в эксплуатации.

В настоящее время известны конструкции вибропитателей-подъем­ ников с инерционным и электромагнитным приводом, работающих по второму способу со свободной подвеской.

7. Привод вибрационных питателей

Привод вибрационного питателя — вибратор является одной из его основных частей и служит для возбуждения колебаний в его упругой системе.

Вибрационные питатели являются новой разновидностью вибра­ ционных машин, для привода которых нашли применение следующие типы вибраторов: инерционные, эксцентриковые, поршневые и элект­ ромагнитные.

Инерционные вибраторы. К инерционным относятся вибраторы, в

которых возмущающая сила создается вследствие вращения одной или нескольких неуравновешенных масс.

Создаваемая вибратором возмущающая сила, рассматриваемая как вектор, может быть вращающейся, т. е. непрерывно периодически из­ меняющей свое направление, или направленной. К вибраторам с вра­

щающейся возмущающей силой относятся дебалансные вибраторы, в которых возмущающая сила создается одной вращающейся неуравно­ вешенной массой (дебалансом).

Принципиальная схема инерционного дебалансного вибратора при­ ведена на фиг. 30, а. Вибратор состоит из дебаланса 7, закрепленно­

го на валу 2, вращающегося с постоянной угловой скоростью в под­ шипниках корпуса 3. Корпус 3 крепится к вибрационной машине.

(где т — масса дебаланса; г — расстояние от оси вращения до центра тяжести дебаланса.

Возмущающая сила дебалансного вибратора постоянная по вели­ чине, но непрерывно меняет свое направление.

Дебалансный вибратор, выполненный в виде электрического, пнев­ матического или гидравлического двигателя с неуравновешенным ро­ тором называется мотор-вибратором.

Направленное действие возмущающей силы достигается в вибра­ торах типа самобаланс. Такой вибратор (фиг. 30, б) представляет

*собой два кинематически связанных парой шестерен дебалансных виб­ ратора с дебалансами 1 я 2 яг. валах 3 и 4 и помещенных в один кор­

пус 5. Дебалансы вращаются в противоположные стороны с одинако­ вой скоростью так, что одновременно занимают горизонтальное и ?вертикальное положения. Благодаря этому горизонтальные состав-

№

Фиг. 30.

4*

51