книги / Расчёт и конструирование вибрационных питателей

уменьшения вихревых токов стакан 6 имеет три продольных разреза.

На сердечник стакана надета катушка с обмоткой. Якорь вибратора7 (выполнен из армко железа) крепится к основанию 12. Такой ви­

братор имеет несколько большие тепловые потери в железе, чем на­ бранный из пластин электротехнической стали (см. фиг. 33). Для

В других конструкциях питателей чаша выполняется конической, когда необходимо обеспечить малый шаг спирали при относительно высоких заготовках.

Вибропитатель с регулируемым воздушным зазором электромагнита.

На фиг. 36 показана конструкция вибропитателя, в котором скорость, движения заготовок регулируется путем изменения зазора в электро­ магните [14]. Этот способ регулирования основан на зависимости усилия электромагнита от воздушного зазора между якорем и серт дечником.

62

Регулирование производительности питателя осуществляется сле­ дующим образом. Нижняя плита 5 питателя, к которой прикреплены

пружинные цилиндрические стержни 2, выполнена в виде кольца, расположенного на опорных шпильках 7. Электромагнит 3 прикреп­

лен к основанию 6, которое может перемещаться в вертикальном на­ правлении, скользя по шпилькам 7. Плита 5 питателя и основание 6 электромагнита скреплены регулировочной муфтой 4. При враще­ нии муфты 4 благодаря резьбовому соединению будет перемещаться основание 6 с электромагнитом относительно плиты 5.

При этом будет изменяться воздушный зазор между электромаг­ нитом 3 и якорем 1, прикрепленным к днищу чаши питателя. С уве­

личением воздушного зазора будет уменьшаться усилие электро­ магнита, а следовательно, и скорость движения заготовки по спираль­ ному лотку.

Недостатком такого способа регулирования является увеличение потребляемого тока при уменьшении скорости деталей, так как с ростом зазора уменьшается индуктивное сопротивление, а также невозможность дистанционного управления.

Способ регулирования при помощи изменения воздушного зазора в электромагните находит применение в конструкциях небольших вибропитателей, в которых вибраторы имеют значительный запас мощности.

10.Конструкции бункерных вибропитателей

стангенциальными вибраторами

Вибрационный питатель с многослойными подвесками. Конструк­

На массивной плите 1 смонтированы три опоры 2, на которых установлены три подвески — многослойные плоские пружины 3. На опорах 2 устанавливаются три кронштейна 9, в верхней части которых закреплены электромагниты 8, На подвесках 3 монтируется плита 5,. на которой в специальных пазах закрепляются якоря 4 электромаг­ нитов. Днище 6 чаши 7 крепится винтами к плите 5.

Питание электромагнитов осуществляется через селеновый вы­ прямитель 10. Регулирование амплитуды колебания чаши осуществ­

ляется за счет изменения напряжения посредством регулируемого автотрансформатора и воздушного зазора между якорем и сердеч­ ником электромагнита; последнее достигается передвижением крон­ штейна 9 по опоре 2.

Вибрационный питатель с предбункером и подвеской чаши на цилиндрических стержнях. На фиг. 38 показан питатель с предбун­

кером конструкции Львовского политехнического института, пред­ назначенный для загрузки заготовок типа дисков (подшипниковые кольца, плашки и т. д.).

63

Питатель состоит из чаши /, на внутренней цилиндрической по­ верхности которой имеется спиральный лоток 2. Днище 3 чаши укреп­

лено на трех наклонных цилиндрических стержнях б, расположен­ ных по касательной к окружности радиуса г, проходящей через точ­ ки крепления стержней к днищу чаши. На нижней массивной плите 7 тангенциально установлены три электромагнитных вибратора 12.

Загруженные в бункер заготовки сползают по конусу 13 к лотку 2 и вследствие вибрации поднимаются по лотку вверх и попадают « приемную часть магазина 14.

Днище чаши соединено с направляющим валиком 4, свободно перемещающимся в подшипниках 5. Валик 4 облегчает установку

пружинных стержней б и создает некоторое демпфирование в системе. При достаточно точной установке пружинных стержней б приме­ нение валика 4 необязательно.

Чтобы не увеличивать значительно размеры чаши при больших объемах партии загружаемых заготовок, над чашей питателя уста­ навливается неподвижный предбункер 17. Для устранения возмож­ ности заклинивания заготовок между конусом 13 и предбункером последний свободно висит на концах винтов 16, завинченных в стой­ ки 15. Винты предназначены для изменения зазора между воронкой

предбункера и днищем чаши, чем регулируется скорость поступ­ ления заготовок в бункер. Для опрокидывания заготовок, двигаю­ щихся по днищу в вертикальном положении, служит опрокидыва­ тель 18.

Для виброизоляции питатель устанавливается на амортизаторах —

64

3

■

А -А

витых цилиндрических пружинах 11 сравнительно малой жесткости. Вибрация основанию 10 будет передаваться тем меньше, чем больше

будет разница между частотой колебаний чаши и собственной часто­ той колебаний опорной плиты 7 на витых пружинах.

Для устранения чрезмерной подвижности амортизированного пи­ тателя к основанию 10 крепится ось 9, входящая во втулку 8 с не­

большим зазором. Эта ось, обеспечивая амортизированной системе

две степени свободы — перемещение по вертикали и вращение вокруг вертикальной оси, ограничивает возможность остальных перемещений.

На фиг. 39 показана конструкция вибратора и способ крепления пружинных стержней. Неподвижная часть вибратора состоит из на­ бора пластин электротехнической стали, пакет 1 которых закреплен

в стойке 2, прикрепляемой болтами к основанию бункера 3. На сред­ ний выступ пакета 1 надевается катушка с обмоткой 4. Подвижная

часть вибратора состоит из набора пластин электротехнической стали, пакет 5 которых крепится к кронштейну 6. Кронштейн 6 вместе

с верхним башмаком 7 соединяется с днищем чаши. Наклонные цилин­ дрические стержни 8 закрепляются зажимом в верхнем 7 и нижнем 9 башмаках.

Вибрационный питатель рассмотренной конструкции, предназна­ ченный для подачи поковок подшипниковых колец диаметром 76 мм и высотой 24 мм9 обеспечивает производительность, регулируемую

в пределах от 20 до 80 шт. заготовок в минуту.

66

Глава III

ВИБРАЦИОННЫЕ ПИТАТЕЛИ-ПОДЪЕМНИКИ

11. Общие сведения и классификация виброподъемников

Вибрационные питатели-подъемники (для сокращения будем их называть виброподъемниками) используются в машиностроении для автоматической подачи заготовок в рабочий орган станка, располо­ женный на определенной высоте. В автоматических линиях вибро­ подъемники выполняют функции накопителей — бункеров для по­ вышения коэффициента использования автоматических линий.

Принцип работы виброподъемников такой же, как и у бункер­ ных вибрационных питателей. Отличаются они значительной высотой рабочего органа (до 6 м) и имеют винтовой — спиральный желоб,

выполненный обычно на наружной цилиндрической поверхности этого органа.

Известные конструкции виброподъемников имеют значительные габариты и большинство их рассчитано на большую мощность, чем бункерные вибропитатели. Если в существующих конструкциях бун­ керных вибропитателей заданное направление колебаний осуществ­ ляется главным образом по способу направленной подвески, то среди конструкций виброподъемников значительное количество работает по способу свободной зарезонансной подвески, где заданное направление колебаний обеспечивается конструкцией вибратора. Известные кон­ струкции виброподъемников можно разделить на конструкции: а) с эксцентриковым приводом, б) с инерционным приводом и в) с элек­ троприводом.

12. Виброподъемники с эксцентриковым приводом

На фиг. 40 приведена конструкция одномассового виброподъем­ ника с направленной подвеской Московского станкоинструменталь­ ного института [32].

Подъемник имеет высоту 1800 мм и привод от электродвигателя мощностью 0,6 кет.

Работает подъемник следующим образом.

Движение от электродвигателя 1 передается посредством эксцент­ рика 2 , который находится в контакте с угольником 4, закреплен­

ным на диске 5. На эксцентрик надет шарикоподшипник 5, наружная обойма которого во время работы неподвижна. Диск 5 установлен на плите 9 на трех плоских пружинах 15, закрепленных посредством угольников 16 и 10.

В центре диска в подшипниках 11 расположен шпиндель б, на

коническую шейку которого надет спиральный лоток <?, закреплен­ ный винтом 12. Под действием эксцентрика 2 шпиндель и спираль­

ный лоток получают возвратно-вращательные колебания по спирали с амплитудой, равной 3,5 мм (число колебаний составляет 1440 кол!мин).

67

Благодаря этому заготовки, поступающие из бункера 13 в нижнюю

Фиг. 40

снизу заслонкой 17, прикрепленной к трубе 7; вибрация заслонки содействует продвижению заготовок из бункера. Перегородка 14

предохраняет от западания заготовок из бункера в верхние витки спиг рального лотка.

13. Виброподъемники с инерционным приводом

Существующие виброподъемники с инерционным приводом работают по способу свободной подвески, т. е. опираются или под­ вешиваются на спиральных пружинах сравнительно небольшой жест­ кости. Заданное направление колебательного движения по спирали обеспечивается конструкцией вибратора.

Виброподъемники с двумя дебалансными вибраторами выпуска­

ются фирмой «Уде» (ФРГ).

В конструкциях этого типа широко применяется привод, состоя;

68

щий из двух мотор-вибраторов, расположенных с разных сторон вер­ тикальной оси виброподъемника.

Принципиальная схема подобного подъемника представлена на фиг. 41.

В нижней части трубы жестко крепятся два расположенных на­ клонно мотор-вибратора 1.

Мотор-вибраторы при вращении дебалансных валов в одном на­ правлении (что необходимо учитывать при подключении) автомати­ чески синхронизируются, чем обеспечивают нужное винтовое колеба­ тельное движение рабочего органа.

Горизонтальные составляющие возмущающих сил мотор-вибраторов в направлении прямой,* соединяющей центры вращения дебалансов, взаимно уравновешиваются, а возмущающие силы, действующие нор­ мально к этой прямой, раскладываются на вертикальные и горизон­ тальные. Суммарная вертикальная составляющая сил от двух вибра­

где Qo — центробежная сила, развиваемая при,вращении дебаланса вибратора и определяемая по формуле-(78);

у —- угол наклона оси вибратора к горизонту. Горизонтальные составляющие сил от двух вибраторов создают

где а — половина расстояния между осями вибраторов.

Виброподъемники с четырехмассовым двухвальным вибратором. Для

возбуждения винтовых колебаний в ряде конструкций применяется четырехмассовый двухвальный вибратор с синхронизацией валов при помощи шестерен, показанный на фиг. 30, г.

На фиг. 42 показана схема чехословацкого виброподъемника [34]

69

с аналогичным четырехмассовым вибратором. Труба с наружным спиральным лотком 1 подвешивается на пружине 4. Четырехмас­ совый вибратор 3 крепится к нижней части трубы и приводится в движение от электромотора 2 через шарнирный вал или клиноремен­

ную передачу.

Фиг. 43

На фиг. 43 показан четырехмассовый двухвальный вибратор, примененный в конструкции виброподъемника, разработанного ВНИИстройдормашем [8 ].

Вибратор состоит из двух валов 7, на концах которых закреплены дебалансы 2. Вращение валам 7 сообщается от электромотора 5 через синхронизатор 4 и карданные валы 3. Синхронизатор 4 предназна­

чен для сообщения дебалансным валам 7 синхронного вращения в противоположные стороны.

Вибратор крепится к нижнему торцу трубы спирального желоба виброподъемника 6.

Виброподъемник подвешивается на витых пружинах 7. Для устой­ чивости подъемника против случайных боковых нагрузок верхний конец виброподъемника соединен с неподвижной стойкой при помощи витых пружин.

70

На фиг. 44 показана схема действия возмущающих сил вибратора. Дебалансы 1 и 3 на параллельных валах смещены один относительно другого на угол 90°. Дебалансы 2 и 4, расположенные на концах од­

ного вала, установлены по отношению друг к другу со смещением на угол 2у.

Угол бросания (3, обеспечиваемый этим вибратором, определяется следующим образом.

Благодаря наличию центробежных сил дебалансов на рабочий орган виброподъемника будет действовать в вертикальном направ­ лении суммарная возмущающая сила

Дифференциальное уравнение движения в вертикальном направ­

где т — масса подвижной части виброподъемника; у — вертикальное перемещение.

Из уравнения (87) с учетом уравнения (85) вертикальное ускоре­

У ==т = ~т C0S Т Sin 1 +

7 I