機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)論文電容器引腳鉚釘鉚接機(jī)振動(dòng)給料裝置設(shè)計(jì)及其動(dòng)態(tài)分析

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　電容器引腳鉚釘鉚接機(jī)振動(dòng)給料裝置設(shè)計(jì)及其動(dòng)態(tài)分析</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)

2、械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘要</b>

3、</p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展,對(duì)物料包裝提出了更高的要求,其中粉粒狀物料定量包裝數(shù)量大,品種規(guī)格多，但有毒有害程度大，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益都較低。因此,需要采用電磁振動(dòng)給料器定量給料，使用這一裝置，能夠有效的提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。本文以電磁振動(dòng)給料裝置位煙具對(duì)象，基本概括了鉚接機(jī)的發(fā)展歷史與振動(dòng)料斗上料的特點(diǎn)，大體闡述了鉚接機(jī)的整體設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)工藝過(guò)程，主要介紹了電磁振動(dòng)給料裝置的設(shè)計(jì)以及其工件受力分析。

4、在電磁振動(dòng)給料裝置設(shè)計(jì)中，主要設(shè)計(jì)了料斗以及電氣控制。在受力分析中，著重分析了工件產(chǎn)生跳躍的條件并計(jì)算了連續(xù)跳躍的數(shù)據(jù)。分析了電磁振動(dòng)給料系統(tǒng)的力學(xué)模型，通過(guò)幅頻特性曲線分析了固有頻率和激振頻率的關(guān)系,確定了電磁振動(dòng)給料系統(tǒng)的工作狀態(tài),對(duì)系統(tǒng)在有阻尼和無(wú)阻尼兩種不同的情況下進(jìn)行振動(dòng)仿真分析。通過(guò)使用軟件，查找數(shù)據(jù)，參考資料，對(duì)電磁振動(dòng)給料系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行分析，得到了動(dòng)態(tài)變化曲線。由曲線得到了固有頻率對(duì)生產(chǎn)效率以及工作狀態(tài)的影響，對(duì)進(jìn)一

5、步提供參考與依據(jù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電磁振動(dòng)；受力分析；動(dòng)態(tài)分析</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the development of society,Packaging materials made of higher demand, which quantitative pac

6、kaging materials, granular powder in large quantities, varieties and specifications, but the large degree of toxic and harmful, productivity and economic efficiency is relatively low.Therefore, the electromagnetic vibrat

7、ion feeder dosing, the use of this device, can effectively increase productivity and economic benefits.In this paper, the electromagnetic vibration feeder device bit Smoking Object, s</p><p>　　Key words :ele

8、ctromagnetic vibration; stress analysis; dynamic analysis</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　第1章 總體方案設(shè)計(jì)2</p><p>　　1.1電容器鉚接機(jī)裝配工藝分析

9、2</p><p>　　1.2電容器鉚接機(jī)方案設(shè)計(jì)2</p><p>　　第2章 電磁振動(dòng)給料裝置的方案設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1電磁振動(dòng)給料器的特點(diǎn)和原理5</p><p>　　2.2圓盤(pán)式電磁振動(dòng)料斗設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.2.1料斗設(shè)計(jì)7</p><p>　　2

10、.2.2主彈簧8</p><p>　　2.2.3重盤(pán)、減震器和電磁振動(dòng)器9</p><p>　　2.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)9</p><p>　　第3章 工件運(yùn)動(dòng)分析11</p><p>　　3.1工件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析11</p><p>　　3.1.1各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)11</p><p>　　3

11、.1.2跳躍和連續(xù)滑移12</p><p>　　3.2工件的受力分析13</p><p>　　第4章 振動(dòng)給料裝置動(dòng)態(tài)分析15</p><p>　　4.1振動(dòng)給料器力學(xué)模型15</p><p>　　4.2振動(dòng)給料器結(jié)構(gòu)參數(shù)分析18</p><p>　　4.2.1振動(dòng)質(zhì)體參數(shù)18</p>&l

12、t;p>　　4.2.2彈簧剛度20</p><p>　　4.3振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析21</p><p><b>　　小結(jié)24</b></p><p><b>　　致謝24</b></p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]25</b></p><p

13、><b>　　前言</b></p><p><b>　　1.課題的由來(lái)：</b></p><p>　　振動(dòng)在很多情況下都被認(rèn)為是一種有害的現(xiàn)象。任何事物都有它的兩面性，震動(dòng)也不例外，它在某些場(chǎng)合也會(huì)發(fā)揮效用。最近30多年來(lái)，應(yīng)用振動(dòng)原理而工作的機(jī)械得到了迅速發(fā)展，它們?cè)诘V山和冶金工廠，選煤廠，化工廠，發(fā)電廠，鑄造廠，建筑基地，水泥廠，以及糧

14、食和食品加工廠中得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前運(yùn)用在工業(yè)生產(chǎn)中的振動(dòng)機(jī)械有幾十種了。這些振動(dòng)機(jī)械在它們的崗位上都發(fā)揮著重要作用。 </p><p>　　振動(dòng)機(jī)械的主要用途可分為：</p><p><b>　　物料的輸送;</b></p><p>　　物料的冷卻，脫水，干燥，篩分和選別;</p><p>　　工件的

15、光飾，物料的粉磨和清理;</p><p>　　松散物料的成型與緊實(shí);</p><p>　　土壤或沙石的振搗和夯實(shí)以及沉拔樁;</p><p>　　機(jī)器和儀器檢測(cè)，零部件的測(cè)試。</p><p>　　可以預(yù)見(jiàn)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)研究的進(jìn)一步提高，新用途的振動(dòng)機(jī)械將會(huì)不斷涌現(xiàn)，在各個(gè)部門(mén)的用途也會(huì)日益增多，并將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。&l

16、t;/p><p>　　2.振動(dòng)給料的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　電磁振動(dòng)料斗是一種高效的給料裝置,它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，工作可靠且平穩(wěn),能量消耗較小,工件間的相互摩擦力小,不易損傷到物料,改換品種也方便,供料較速度容易調(diào)節(jié)。振動(dòng)料斗是借助電磁力產(chǎn)生的微小振動(dòng),依靠重力以及慣性力的綜合作用來(lái)驅(qū)使件料沿著料槽向上向前運(yùn)動(dòng),且在送料的過(guò)程中自動(dòng)定向,形成單行按規(guī)定的位置和方向排列輸出,它是一種較常用的工

17、件給料裝置。</p><p>　　振動(dòng)料斗給料時(shí)具有下列優(yōu)點(diǎn):</p><p>　　（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易維護(hù)且比較耐用；</p><p>　　（2）送料效率高,并且送料速度容易調(diào)整；</p><p>　　（3）易于定向,通用性比較強(qiáng),輸送特征形狀不相同的工件時(shí),只要更換定向元件,振動(dòng)料斗的其它結(jié)構(gòu)都可采用；</p><p&

18、gt;　?。?）在送料和定向的過(guò)程中，沒(méi)有產(chǎn)生機(jī)械撞擊和攪動(dòng)，以及強(qiáng)烈的摩擦作用,因此一般不會(huì)破壞工件的精度與加工表面,也不會(huì)產(chǎn)生堵塞的現(xiàn)象,對(duì)于已經(jīng)加工的工件,和薄壁、彈性、脆性制件使用這種料斗是非常合適的。</p><p><b>　　3.鉚接技術(shù)概況</b></p><p>　　鉚接技術(shù)是一項(xiàng)古老而又實(shí)用的技術(shù)，在現(xiàn)代社會(huì)，我們依然依賴著這項(xiàng)技術(shù)完成我們加工的產(chǎn)

19、品。鉚接技術(shù)也相應(yīng)的取得了極大的發(fā)展和促進(jìn)。早期的鉚接設(shè)備只是簡(jiǎn)單的利用沖壓膨脹使鉚釘將兩塊被連接板緊固的單機(jī)械加工工藝，生產(chǎn)效率低，精度差。最早使用的沖擊式熱鉚接工藝，噪聲大，而采用液壓式鉚接則鉚接力過(guò)高，鉚釘易被鐓粗。2O世紀(jì)9O年代出現(xiàn)了TOX圓點(diǎn)連接技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， 鉆鉚自動(dòng)化已從單臺(tái)數(shù)控鉆鉚機(jī)同多臺(tái)自動(dòng)鉆鉚機(jī)或鉆鉚裝置、托架、釘傳遞裝置、真空集屑裝置、傳感控制裝置等組成的計(jì)算機(jī)集成控制的柔性自動(dòng)裝菖己系統(tǒng)方向發(fā)展。

20、</p><p>　　第1章 總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1電容器鉚接機(jī)裝配工藝分析</p><p>　　由于所設(shè)計(jì)的的鉚接機(jī)的主要用途的在蓋板的空中自動(dòng)地插入兩個(gè)引腳，再將蓋板蓋上，接著送入工位進(jìn)行鉚接，引腳和蓋板的結(jié)構(gòu)如圖1.1 所示。由于電位器的引腳和蓋板的種類(lèi)尺寸有很多，而本文中只是提出一個(gè)比較通用的的，概括的方案，所以這里的鉚接機(jī)只是一個(gè)方案，而

21、對(duì)它的具體的尺寸、型號(hào)、公差及力的分析不做深入的計(jì)算。將兩個(gè)引腳以相差的距離，以不同方向不同狀態(tài)插入到蓋板中，這就要求兩個(gè)引腳在送料或者是裝入時(shí)有所不同，其結(jié)構(gòu)圖如圖1.2所示。由于所設(shè)計(jì)的要求和結(jié)構(gòu)比較的簡(jiǎn)單，兩個(gè)引腳的輸送可以由兩條輸送鏈來(lái)完成蓋板位于蓋片和引腳之間，所以裝配的順序應(yīng)該是先在工作臺(tái)上裝上兩個(gè)引腳，再將蓋板套到引腳上，最后一步就是將蓋片套上引腳進(jìn)行鉚接這一道工藝。因?yàn)閮蓚€(gè)蓋片沒(méi)有具體的方向，所以可以在同一道工序中將兩個(gè)

22、蓋板一次性套入到引腳中由于在加工過(guò)程中會(huì)不可避免的產(chǎn)生一定量的廢品，導(dǎo)致某個(gè)工位沒(méi)能實(shí)現(xiàn)裝入，這樣將會(huì)影響后面的裝配任務(wù)，即使完成了裝配，但其完成品也是廢品一件。所以必須在其中加入一道檢測(cè)工序。這樣可以在檢測(cè)出前一工位產(chǎn)生錯(cuò)誤操作是，程序就會(huì)停止后面的工序，但不影響前面的加工。這樣可以使得時(shí)間和成本得到節(jié)約</p><p>　　圖1.1 鉚釘和蓋板的結(jié)構(gòu) 圖1.2 鉚釘、蓋板、蓋片裝

23、配</p><p>　　1.2電容器鉚接機(jī)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　由整體加工工藝分析，本方案采取圓周型循環(huán)方式，如圖1.3所示。整個(gè)系統(tǒng)總共可以分為10個(gè)同時(shí)進(jìn)行的工位，在其中間放置一個(gè)圓盤(pán)，R=20cm，每次旋轉(zhuǎn)的角度為36º，將10個(gè)工作臺(tái)安裝在大的旋轉(zhuǎn)盤(pán)上，每個(gè)工作臺(tái)之間的角度也為36º，這樣可以使工作臺(tái)與旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)應(yīng)，之所以這樣與接下去的工位對(duì)應(yīng)

24、有關(guān)。10個(gè)工位距旋轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣有一定的距離，而且在旋轉(zhuǎn)盤(pán)周?chē)喔粢捕际?6º，這樣才能使旋轉(zhuǎn)盤(pán)能夠進(jìn)行的正常轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)工位在旋轉(zhuǎn)盤(pán)徑直方向都是和一個(gè)工作臺(tái)相對(duì)應(yīng)的，這樣一來(lái)每個(gè)工位的工作都是在同一時(shí)間進(jìn)行的，當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)36º后，工作臺(tái)便轉(zhuǎn)到下一個(gè)工位進(jìn)行工作。這樣從第一個(gè)工位到第十個(gè)工位的工作作為一個(gè)循環(huán)，完成一次循環(huán)后，產(chǎn)品將在第9個(gè)工位被輸送出去，廢品將在第10個(gè)工位被輸出（總體方案工藝如圖1.4所示）。具體工位

25、工作情況如下：</p><p>　　工位1：插入一個(gè)由震動(dòng)盤(pán)、傳輸帶、插引、光電感應(yīng)器角裝置組成的引腳，而且這個(gè)引腳必須有一定的方向性；</p><p>　　工位2：檢測(cè)裝置，當(dāng)工位由1旋轉(zhuǎn)30º進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)工位1是不是已經(jīng)有引腳插入到工作臺(tái)上，如果有的話進(jìn)行下一工位，否則將后對(duì)工件不做接下去的工作，當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)到工位1后再重新插引腳；</p><p>　

26、　工位3：插入第二個(gè)引腳，這道工序與工位1的工作情況基本相似，只是工位1以順時(shí)針?lè)较蛩土隙の?則相反以逆時(shí)針?lè)较蛩土?，這個(gè)目的是為了使工位1與工位3所插的一腳相對(duì)（引腳腳尖用一個(gè)彎曲，最后兩腳尖的方向如圖1.3所示對(duì)立）；</p><p>　　圖1.3 兩引腳的對(duì)立關(guān)系圖</p><p>　　工位4：檢測(cè)，這道工作的情況與工位2的相同，此時(shí)檢測(cè)的是工位3是不是插上了第2個(gè)引腳，如果沒(méi)

27、插不進(jìn)行接下去的工位；</p><p>　　工位5：放置蓋板，它由送料裝置、輸送帶、翻轉(zhuǎn)裝置、板定位裝置、放板裝置、光電感應(yīng)器等組成，蓋板正面相對(duì)蓋板反面顏色淡一點(diǎn)，使蓋板有方向地套在兩個(gè)引腳上；</p><p>　　工位6：檢測(cè)，對(duì)工位5進(jìn)行檢查，看其是否上板，要是已經(jīng)上板就進(jìn)行工位7，負(fù)責(zé)不進(jìn)行接下去的工位，到達(dá)工位10后再將其自動(dòng)輸引腳； </p>

28、<p>　　工位7：放蓋片，它由雙軌輸送帶、放蓋片裝置、送料裝置組成，在兩引腳上插入蓋片； </p><p>　　工位8：檢測(cè)，對(duì)工位7進(jìn)行檢測(cè)，看其是否已經(jīng)上了蓋片。已經(jīng)套上的話就進(jìn)行工位9，負(fù)責(zé)不進(jìn)行接下去的工位，進(jìn)入工位10后輸出； </p><p>　　工位9：成品，它通過(guò)兩個(gè)槽套入兩引腳的腳端，通過(guò)施加一個(gè)壓力把它壓在蓋片上，使引腳、蓋板、蓋片三者連接起來(lái)，使三者成為一

29、個(gè)完整的系統(tǒng)，這樣便能夠形成產(chǎn)品，再自動(dòng)從工作臺(tái)中把成品拔出來(lái)，通過(guò)重力使其自動(dòng)掉入導(dǎo)向管再進(jìn)入成品箱；</p><p>　　工位10：退廢品，把從前面幾個(gè)檢測(cè)裝置中檢測(cè)出來(lái)的廢品退出循環(huán)過(guò)程。</p><p>　　圖 1.4 總體方案的工藝圖</p><p>　　第2章 電磁振動(dòng)給料裝置的方案設(shè)計(jì)</p><p>　　電磁振動(dòng)供料器是利

30、用電磁振動(dòng)使工件自動(dòng)排列和定向供料的裝置。電磁振動(dòng)料斗是通過(guò)電磁線圈作用產(chǎn)生電磁力并激勵(lì)帶有彈簧的料盤(pán)而進(jìn)行振動(dòng)的裝置,使工件得到振動(dòng),并沿螺旋軌道產(chǎn)生移動(dòng),經(jīng)過(guò)定向篩選,最終在料槽內(nèi)將工件排列的整齊有序以供連續(xù)上料。由于它傳送工件實(shí)用性比較好,因此,在廣泛地運(yùn)用在電子、儀器儀表等行業(yè)中。振動(dòng)料斗在工業(yè)自動(dòng)及流水線中起到重要的省力作用,設(shè)計(jì)制造出結(jié)論合理、滿足使用要求的料斗是非常重要的,振動(dòng)料斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的通用性。</p&

31、gt;<p>　　2.1電磁振動(dòng)給料器的特點(diǎn)和原理</p><p><b>　　(1)特點(diǎn)分析</b></p><p>　　電子工業(yè)中，電磁式圓周振動(dòng)料斗通常簡(jiǎn)稱(chēng)成振動(dòng)料斗。振動(dòng)料斗是借助了電磁力產(chǎn)生的微小的振動(dòng)，依靠慣性力以及重力的綜合作用推動(dòng)工件沿料槽向上向前輸送，并在送料的過(guò)程中產(chǎn)生自動(dòng)定向，形成單行按規(guī)定的方向和位置排列輸出，它是一種常用的工件給

32、料裝置，振動(dòng)料斗的典型結(jié)構(gòu)，如圖2.1所示。</p><p>　　1是出料口的引出板，末斷與輸送鏈板相連。2是擋片，當(dāng)輸送道里的蓋板多于工作需要時(shí)將它們導(dǎo)向盤(pán)底。3是盤(pán)壁螺旋升板。4也是擋片，它與螺旋升板的距離比蓋板厚度稍大，目的在于使疊在一起的蓋板單層排列。電磁振動(dòng)給料器的特點(diǎn)（與機(jī)械裝置比較）： </p><p>　

33、　優(yōu)點(diǎn)：1.動(dòng)力消耗少。</p><p>　　2.工件在排列、定向過(guò)程中，無(wú)需機(jī)械傳動(dòng)裝置，故結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、經(jīng)久耐用、使用、維修方便。</p><p>　　3.供料速度快，效率高，并且供料速度調(diào)節(jié)容易。（直徑300㎜的料斗，工件 線速度達(dá)4 ～10m/min，供料率為100 ～ 200Pes/min)</p><p>　　4.通用性廣。工件尺寸小于100㎜，

34、 圖2.1 振動(dòng)料斗結(jié)構(gòu) </p><p>　　重量小于0.1㎏ 都能適用。更換一、二個(gè)定向元件，就可適用于不同形狀和尺寸的工件送料。</p><p>　　5.由于工件在定向過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生機(jī)械攪拌和撞擊以及一些強(qiáng)烈的摩擦作用，因而送料比較平穩(wěn)，損傷程度小，對(duì)于精加工、薄壁、彈性和脆性工件的定向供料都比較適合。</p><p>　　缺點(diǎn)：1. 不適用

35、于有油污、水漬或很輕的薄片和細(xì)小的工件。</p><p>　　2. 有噪聲和較大的振動(dòng)。</p><p><b>　　(2)工作原理</b></p><p>　　在電磁振動(dòng)器的作用下，圓筒料斗作扭轉(zhuǎn)式上下振動(dòng)，使工件沿著螺旋料道由低到高移動(dòng)，并利用若干定向元件，使其自動(dòng)排列、定向直到上部出料口進(jìn)入輸料槽，然后由送料機(jī)構(gòu)將工件送到加工位置。<

36、;/p><p>　　當(dāng)電磁鐵電流I≤0時(shí)，料道在支承彈簧的作用下，向右上方作復(fù)位移動(dòng)，此時(shí)工件依靠它與料道的摩擦力，和料道同步向右上方移動(dòng)，并逐漸被加速。 當(dāng)電流I >0時(shí)，料道在電磁鐵的吸引力作用下，快速地向左下方移動(dòng)，此時(shí)，工件因?yàn)閼T性力的作用，脫離了料道，繼續(xù)向右上方作微小跳躍后，又落在料道上，準(zhǔn)備作第二次循環(huán)。</p><p>　　2.2圓盤(pán)式電磁振動(dòng)料斗設(shè)計(jì)</p&

37、gt;<p>　　振動(dòng)料斗的典型結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。振動(dòng)料斗的總功能是改變工件的運(yùn)輸狀態(tài),在這種總功能下,可以設(shè)計(jì)出用各種形式進(jìn)行振動(dòng)的振動(dòng)給料裝置,它們的驅(qū)動(dòng)源為電力驅(qū)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)部件通電以后,會(huì)開(kāi)始振動(dòng),然后帶動(dòng)托盤(pán)和聯(lián)接在托盤(pán)上的料斗一起發(fā)生振動(dòng)運(yùn)動(dòng),從而讓料斗中裝載的工件開(kāi)始沿螺旋形軌道作出上升和定向運(yùn)動(dòng)。在電磁振動(dòng)料斗中,三副或者四副呈傾斜狀配置的板式彈簧都會(huì)沿著一個(gè)圓周分布,這時(shí)料斗的運(yùn)動(dòng)情況是既繞其垂直軸作扭振

38、,又伴隨著上下振動(dòng)。</p><p>　　圖2.3 振動(dòng)料斗的典型結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　2.2.1料斗設(shè)計(jì)</b></p><p>　　料斗的結(jié)構(gòu)形式最常用是螺旋槽的圓柱形料斗以及圓錐形料斗這兩種，圓柱形料斗又與它工藝性能好，所以應(yīng)用比較廣泛。料斗的斗體絕大部分為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，焊縫修磨精細(xì)。料道表面及底錐表面全都涂覆耐磨材料但

39、是，定向料道多為不銹鋼手工修磨而成，表面不涂敷材料，這些涂層對(duì)振動(dòng)料斗的工作有極其重要 圖2.4 料斗結(jié)構(gòu)與基本尺寸</p><p>　　的作用:提高了料道的抗磨性能，增 </p><p>　　加料斗壽命，減少振動(dòng)料斗工作時(shí)零與料斗的沖撞噪聲，而且可以明顯地提高送料速度。基本尺寸如圖2.4。

40、 </p><p><b>　　（1）料斗直徑D。</b></p><p>　　料斗直徑就就是指料斗圈直徑，它的大小由件料尺寸和件料的裝載量來(lái)決定，為了讓料斗的變得結(jié)構(gòu)緊湊，D的取值不大但也不宜過(guò)小，過(guò)小將會(huì)影響到裝載量和較長(zhǎng)工件的上料，通常?。?～12）（是工件的最大的外形尺寸；料斗圈的壁厚也需要盡量薄一些，一般壁厚尺寸取1～3㎜，對(duì)塑料料斗也盡量小于

41、8～10㎜）。</p><p>　?。?）螺旋槽的結(jié)構(gòu)及參數(shù)。</p><p>　　螺旋槽和料壁一起構(gòu)成的料斗圈一般有鑲焊式和整體式這兩種形式。鑲焊式是將螺旋槽鑲?cè)肓隙繁谥星谐傻穆菪疾凵霞右院咐危蛘咧苯訉⒙菪酆附釉诹隙啡Φ墓饣瑑?nèi)壁上面，而整體式是料斗壁與螺旋槽原來(lái)就是同一坯料加工制出。螺旋槽的截面形狀是按照工件的結(jié)構(gòu)形狀以及定向方法不同而有所不同，斜角γ是為了使件料輸送和定向便利而用

42、的。</p><p>　　螺旋升距t：當(dāng)料斗直徑一定，螺旋升角λ的變化是受t的變化而產(chǎn)生影響的，故在決定t大小時(shí)應(yīng)一起考慮λ的變化，此外還要注意在料槽上不要出現(xiàn)兩個(gè)重疊的工件，一般取t=1.5+δ(-件料在螺旋槽中的定向高度㎜,δ-螺旋槽的厚度㎜)。</p><p>　　螺旋升角λ：λ的大小會(huì)影響到工件能否沿螺旋順利向上行進(jìn)，在一定程度上也會(huì)影響到送料的速度，一般λ取值在1°～3

43、°內(nèi)。</p><p>　　升距t、升角λ和料斗直徑D三者之間具的幾何關(guān)系如下，即。由公式可以得知，只要知道其中的任意兩個(gè)量，那么另一個(gè)就可以通過(guò)計(jì)算得到，常常圖紙上會(huì)標(biāo)D和t，而不會(huì)標(biāo)注λ。</p><p>　　寬度B：B的大小會(huì)影響到料斗在一定容量下的尺寸，自然也會(huì)影響到料斗重量，一般不適合太寬，通常為B=+（2～5）㎜，式中是在螺旋槽上定向送出的工件的直徑或者寬度，這里=2

44、1mm所以B=21+2=23mm。</p><p>　　螺旋圈數(shù)n：n的選取主要是考慮工件從料斗底部爬上螺旋槽后，在螺旋槽上定向后所需要的長(zhǎng)度。當(dāng)需定向的次數(shù)較多時(shí)，螺旋槽的長(zhǎng)度應(yīng)該適當(dāng)取取的長(zhǎng)一點(diǎn)，另外，還要考慮工件倒入料斗后未定向的工件對(duì)料斗底部的影響，螺旋圈數(shù)建議一般取在1.5～3.5圈之間。</p><p>　　螺旋槽表面應(yīng)該光滑平整，為了使工件在料槽能順利運(yùn)動(dòng)，其上要求沒(méi)有凹?xì)ね?/p>

45、起與毛刺。特別是料槽起始處與料斗底板相接的地方應(yīng)修整平滑，使之無(wú)縫隙，無(wú)凹?xì)ね古_(tái)，否則件料不易爬上螺旋槽而影響料斗的送料率。</p><p><b>　　（3）料斗的出口。</b></p><p>　　為了方便工件能迅速地離開(kāi)料斗進(jìn)入料道,螺旋槽的最上部最好以切線方向伸出料斗,而且短一些會(huì)比較好。料斗出口部分的料槽前端與料斗外料道一般用對(duì)接法、承接法和連接法等方法相接

46、，而且兩者之間應(yīng)該保持少量的間隙來(lái)避免振動(dòng)中料槽與靜止的料道相碰。</p><p><b>　　料斗高度H。</b></p><p>　　一般通過(guò)選取的羅旋槽升距t,及出料口的高度等來(lái)確定料斗高度H。</p><p>　?。?）料斗底板。通過(guò)將底板上部作成錐形來(lái)使工件能夠順利地由底板移向料斗邊緣，錐角大小最好在范圍內(nèi)選取，并且沿徑向用螺釘對(duì)底板

47、與料斗圈進(jìn)行連接。為了保證工件不被電磁鐵的磁力作用所強(qiáng)化，底板下部還應(yīng)安裝隔磁板。</p><p><b>　　2.2.2主彈簧</b></p><p>　　主彈簧又叫支承彈簧，一般是三根朝相同的方向，與螺旋槽相反方向傾斜一個(gè)角度，它們固定在料斗底板和重盤(pán)之間靠近了兩者邊緣部分的支架上，要求主彈簧中心線在水平面上的投影與和料斗中心同心的圓相切，切點(diǎn)間角度相等，它的誤差

48、不大于±1°。 （1）類(lèi)型及其支架  </p><p>　　常用的有板彈簧與圓柱彈簧，板彈簧可分成單片和多片兩種，通過(guò)改變彈簧厚度或者增減彈簧地片數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)共振調(diào)節(jié)，板彈簧的剛度在不同彎曲方向上的差別非常大，對(duì)安裝精度的要求較高，幾根彈簧應(yīng)該調(diào)整成一致，否則會(huì)影響到料斗的正常工作。在支架上安裝主彈簧時(shí)，除了應(yīng)該保證緊固可靠，且能防止振動(dòng)回松以外，還應(yīng)該容易調(diào)節(jié)主彈簧的片

49、數(shù)或者長(zhǎng)度。 （2）傾斜角ψ </p><p>　　傾斜角ψ就是影響慣性力作用方向角β，從而來(lái)影響件料振動(dòng)運(yùn)動(dòng)情況與送料速度的重要幾何參數(shù)，β角愈小，那么振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的作用在件料前進(jìn)的分速度愈大，對(duì)于生產(chǎn)率的提高非常有利，但β角減小的同時(shí)，也會(huì)減小了件料作出瞬時(shí)騰空運(yùn)動(dòng)時(shí)的分速度，有讓生產(chǎn)率降低的傾向。同理，β角也不應(yīng)該太大，否則件料容易向上拋而不容易前進(jìn)，對(duì)于適當(dāng)?shù)摩陆?，是略大略小或等于工件和螺旋槽的摩擦?/p>

50、，即tgβ=μ（μ是工件與螺旋槽之間的干磨擦系數(shù)），所以在決定ψ角時(shí)應(yīng)該考慮具有較適合的β角，使件料沿螺旋槽有最大的送進(jìn)速度，建議用下式來(lái)計(jì)算：，（ λ是螺旋槽的螺旋升角，β是慣性力作用方向角，是主彈簧在料斗底板上的固定圓半徑，D是工件在螺旋槽中重心所在圓的直徑，可視為料斗中徑，常見(jiàn)的ψ角有20°、30°、40°、45°等整數(shù)角度值）。 </p><p>　?。?）在料斗底

51、板及重盤(pán)上的固定圓半徑  </p><p>　　主彈簧在料斗底板上的固定圓半徑r底固一般憑經(jīng)驗(yàn)選取，大多選取在較螺旋槽內(nèi)徑尺寸略小處。而主彈簧在重盤(pán)上的固定圓半徑是由主彈簧中心線在水平面上的投影與底板固定圓相切的相關(guān)關(guān)系計(jì)算得出的。 （4）尺寸的確定  </p><p>　　振動(dòng)料斗的運(yùn)動(dòng)可看做一個(gè)雙質(zhì)量的強(qiáng)迫振動(dòng)系統(tǒng)，主彈簧和減震彈簧是這個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)的彈性元件，它

52、們尺寸的大小，應(yīng)該是整個(gè)振動(dòng)處于諧振動(dòng)狀態(tài)時(shí)，由較小的功率消耗，產(chǎn)生較大的機(jī)械效能來(lái)最后確定。</p><p>　　2.2.3重盤(pán)、減震器和電磁振動(dòng)器</p><p>　　重盤(pán)既是主彈簧以及固定電磁吸鐵的一個(gè)基礎(chǔ)零件,又是影響下面可動(dòng)部分質(zhì)量的主要零件。它的外徑一般比料斗地外徑略大，這主要由主彈簧的固定方法和主彈簧在重盤(pán)上的固定圓半徑等來(lái)決定。其厚度主要根據(jù)對(duì)所用的材料比重以及重量的要求，

53、一般料斗的振幅大而重盤(pán)的振幅小，因此下面可動(dòng)部分的質(zhì)量是上面可動(dòng)部分質(zhì)量的2～10倍。 </p><p>　　振動(dòng)料斗的減震器，一般有橡膠彈簧和圓柱型彈簧兩種類(lèi)型，電子工業(yè)中一般使用真空橡皮管做的橡膠減振墊。</p><p>　　電磁吸鐵和銜鐵的總稱(chēng)就叫電磁振動(dòng)器,它是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的轉(zhuǎn)換裝置,一般都安裝在料斗底板中心處,供電方式可采用220V交流電，經(jīng)半波整流后再輸入電磁線圈。振

54、動(dòng)器鐵芯和銜鐵間的間隙大小，振動(dòng)器電流的高低等,對(duì)件料向上行進(jìn)速度均有較大的影響,故在設(shè)計(jì)、選用時(shí),應(yīng)使這些參數(shù)能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，電磁吸鐵鐵芯和銜鐵的間隙大小必須適當(dāng)，如果間隙過(guò)大,會(huì)是電流增加和功率消耗變大,電磁力不足,以及振幅減小；相反,如果間隙過(guò)小，銜鐵與鐵芯就會(huì)碰撞，導(dǎo)致振動(dòng)節(jié)奏破壞,影響正常工作,并引起很大的噪音,所以應(yīng)該留有適當(dāng)?shù)淖钚￠g隙。</p><p><b>　　2.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)&

55、lt;/b></p><p>　　電磁振動(dòng)給料裝置電氣控制一般由控制放大、同步電源和晶閘管驅(qū)動(dòng)三部分組成。如圖2.5所示,</p><p>　　的1、2腳輸入AC220V交流電壓,3、4腳輸出電磁振動(dòng)給料裝置供電電壓。在同步電源部分，用變壓器將AC220V變壓為AC60V，通過(guò)二極管D5整流與穩(wěn)壓管WG進(jìn)行消波,并作為控制放大部分電源?？刂品糯蟛糠纸?jīng)過(guò)兩級(jí)晶體管和放大,由電位器RW手

56、工調(diào)節(jié)或者通過(guò)計(jì)算機(jī)輸出不同數(shù)字量，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換成模擬電壓和自動(dòng)控制晶體管的基級(jí)電壓。隨著基級(jí)電壓的變化,集電級(jí)對(duì)電容器充電時(shí)間也會(huì)發(fā)生變化，然后實(shí)現(xiàn)脈沖移相控制。晶閘管驅(qū)動(dòng)部分是經(jīng)過(guò)單結(jié)晶體管驅(qū)動(dòng)來(lái)控制晶閘管,基級(jí)電壓時(shí)由電容器充電電壓來(lái)決定。當(dāng)充電電壓達(dá)到峰點(diǎn)電壓時(shí)，發(fā)射極和基級(jí)都會(huì)導(dǎo)通,迅速放電;當(dāng)放電至谷點(diǎn)電壓時(shí),就會(huì)截止。通過(guò)改變放電與充電時(shí)間產(chǎn)生的不同寬度的脈沖電壓,觸發(fā)控制晶閘管地導(dǎo)通角,獲得不同幅度的輸出電壓,最后實(shí)現(xiàn)

57、給料量調(diào)節(jié)。</p><p>　　圖2.5 電氣控制示意圖</p><p>　　傳統(tǒng)的電磁振動(dòng)給料器在給料的過(guò)程中,料倉(cāng)內(nèi)物料的增減和物料的密度波動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量的變化,著導(dǎo)致固有頻率也發(fā)生了變化,從而影響給料器的振動(dòng)工作點(diǎn);當(dāng)供電電壓波動(dòng)的時(shí)候,給料器的激振力就會(huì)發(fā)生變化;使用電氣控制來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)給料量,需要增加數(shù)字輸出和A/D轉(zhuǎn)換電路,如果數(shù)字和模擬電路兩者之間干擾過(guò)大,在規(guī)定的供

58、電時(shí)間內(nèi),交流電周期數(shù)將會(huì)變得不穩(wěn)定。</p><p>　　由上面3個(gè)標(biāo)題里的內(nèi)容最后設(shè)計(jì)得出設(shè)計(jì)總圖，見(jiàn)圖2.6（詳細(xì)見(jiàn)圖紙）</p><p><b>　　圖2.6</b></p><p>　　第3章 工件運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　電磁式振動(dòng)料斗是一種借電磁力產(chǎn)生的振動(dòng)作用，使工件在慣性力和重力等共同作用下，能夠沿

59、料槽向上輸送，即利用電磁振動(dòng)使工件自動(dòng)排列和定向供料的裝置。在振動(dòng)料斗中，工件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)比較復(fù)雜，只要改變一項(xiàng)參數(shù)，工件的運(yùn)動(dòng)型態(tài)就可能產(chǎn)生不同的變化。從不同的角度去研究，就能推導(dǎo)出不同的工件運(yùn)動(dòng)速度公式，目前很難對(duì)振動(dòng)料斗的工作機(jī)理進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的分析，因此為了研究的方便，可以提出以下一些假設(shè)條件:工件的運(yùn)動(dòng)對(duì)料槽的運(yùn)動(dòng)無(wú)影響;摩擦系數(shù)拌為常數(shù):空氣阻力忽略不計(jì);料槽僅作簡(jiǎn)諧振動(dòng); 工件的形狀對(duì)其運(yùn)動(dòng)無(wú)影響；工件落回料槽時(shí)無(wú)反彈現(xiàn)象等

60、等。振動(dòng)料斗工作時(shí)，工件在料槽上會(huì)出現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)形式;如零件沿軌道向上滑動(dòng)，向下滑動(dòng)，跳躍運(yùn)動(dòng)等等。</p><p>　　3.1工件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析</p><p>　　3.1.1各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)</p><p><b>　　（1）連續(xù)跳躍：</b></p><p>　　當(dāng)將電磁力的作用撤銷(xiāo)時(shí),料道會(huì)在彈簧力的作用下產(chǎn)生向右上

61、方的運(yùn)動(dòng),由于工件與料道之間存在著摩擦力的作用,工件與料道一起運(yùn)動(dòng)。當(dāng)料道向左下方運(yùn)動(dòng)時(shí),由于存在著慣性力,工件的前進(jìn)方式為跳躍式。這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的條件是:“瞬時(shí)騰空”時(shí)間大于料道下移回程時(shí)間。拋射角β，料道振幅A電磁吸引力都較大及且其加速度。</p><p>　　其特點(diǎn)是:工件的運(yùn)動(dòng)速度比較快,供料效率比較高,可是工件的運(yùn)動(dòng)不太平穩(wěn),不利于工件定向。這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)適用于形狀比較簡(jiǎn)單的工件,對(duì)定向的要求不高,沒(méi)有經(jīng)過(guò)

62、精加工的工件以及要求有較大上料速度的場(chǎng)合。</p><p><b>　　（2）斷續(xù)跳躍：</b></p><p>　　當(dāng)工件跳躍時(shí)間較短時(shí),由于工件脫離料道的初速度會(huì)較低,于是工件就會(huì)很快掉落到料道后羿點(diǎn)上,隨料道下移至前一點(diǎn),接著再隨料道一起上升。這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的條件是:“瞬時(shí)騰空”時(shí)間小于料道下移回程時(shí)間。拋射角β、料道振幅A、電磁吸引力三者都中等,且加速度<

63、/p><p><b>　　≈g。 </b></p><p>　　其特點(diǎn)是:工件在空中停留時(shí)間較少,送料速度比較低,但工件能產(chǎn)生較穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　?。?）斷續(xù)滑移：</b></p><p>　　當(dāng)工件向上運(yùn)動(dòng)的加速度與料道向下運(yùn)動(dòng)的加速度均不大時(shí),工件就不會(huì)產(chǎn)生跳躍。這時(shí)候工件會(huì)隨

64、著料道一起向上移動(dòng),接著又會(huì)一起被帶回一段距離,即使工件在料道上產(chǎn)生斷續(xù)滑移,因而工件移動(dòng)的平均速度很低。這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的條件是:沒(méi)有“瞬時(shí)騰空”時(shí)間，拋射角β、料道振幅A以及電磁吸引力均較小,加速度。</p><p>　　其特點(diǎn)是：工件不產(chǎn)生跳躍，只能在料道上斷續(xù)滑移，甚至不能送料。</p><p><b>　?。?）連續(xù)滑移：</b></p><

65、p>　　對(duì)供料器進(jìn)行合理的設(shè)計(jì), 選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)參數(shù),就可以使工件能夠不產(chǎn)生跳躍而在料道上進(jìn)行連續(xù)的向上滑移,因而既獲得較高的平均速度,又使工件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的條件是：當(dāng)a大于或等于某一臨界值時(shí)，“瞬時(shí)騰空”時(shí)間等于料道下移回程時(shí)間。</p><p>　　其特點(diǎn)：工件不產(chǎn)生跳躍，但能在料道上連續(xù)向上滑移。工件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，供料率高。 </p><p>　　3.1.2跳躍和連續(xù)滑移

66、</p><p><b>　　跳躍分析</b></p><p>　　產(chǎn)生工件跳躍的情況,發(fā)生在電流I>0,料道在電磁力的吸引作用下,向左下方做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),由于工件會(huì)受慣性力作用以致脫離料道,作出一個(gè)瞬時(shí)微小的跳躍。因?yàn)榱系劳蝗浑x開(kāi)工件,而向左下方運(yùn)動(dòng),使上式中N≤0時(shí),工件產(chǎn)生了騰空現(xiàn)象。這個(gè)時(shí)候上式就被改寫(xiě)為:msinβ-mgcosα≤0，所以產(chǎn)生工件跳躍的條

67、件是：。</p><p>　　一般料道的升角為α=,工件的拋射角β為=15°～25°其中≥()g時(shí),工件將會(huì)產(chǎn)生騰空跳躍。電磁力對(duì)料道的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行制約,一般料道的運(yùn)動(dòng)默認(rèn)為簡(jiǎn)諧振動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程式為:</p><p>　　最大速度=πfA （3-1）</p>

68、;<p>　　最大加速度 （3-2）</p><p>　　位移h=A(1-cos2πft)/2 (mm) （3-3)</p><p>　　速度v=dh/dt=πfAsin2πft(mm/s)

69、 （3-4）</p><p>　　加速度a=d2h/dt2=2π2f2Acos2πft(mm/) (3-5) </p><p>　　式中:t——時(shí)間(s);</p>

70、<p>　　f——料道的振動(dòng)頻率(1/s);</p><p>　　A——料道的振幅(一般為mm)。</p><p>　　而只有當(dāng)式（3-2）中的 amax=2π2f2A=≥()g時(shí),工件才會(huì)發(fā)生跳躍前進(jìn)現(xiàn)象。</p><p><b>　　連續(xù)滑移分析</b></p><p>　　產(chǎn)生連續(xù)滑移的條件：當(dāng)a大于

71、或等于某一臨界值。</p><p>　　具體可以劃分成兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行討論:</p><p>　　(1)當(dāng)電流I≤0時(shí),因?yàn)閺椈闪Ξa(chǎn)生作用,料道會(huì)進(jìn)行右上方的運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生一個(gè)加速度為。由于受到慣性力m的作用,工件會(huì)產(chǎn)生一個(gè)下滑的趨勢(shì)。但只要小于等于一定的臨界值時(shí),就不會(huì)發(fā)生工件下滑并和料道一起向右上方運(yùn)動(dòng)的情況；</p><p>　　(2)當(dāng)電流I>0時(shí),在電磁力

72、的作用下,料道就會(huì)向左下方運(yùn)動(dòng),加速度為。因?yàn)樵趹T性力m的作用下,工件會(huì)有一個(gè)趨勢(shì)，產(chǎn)生向上滑動(dòng)。只要大于某一個(gè)臨界值時(shí),工件就可以克服與料道的摩擦力，并連續(xù)的向上滑移。當(dāng)然不能太大,否則工件就會(huì)產(chǎn)生跳躍。</p><p><b>　　確定，的臨界值</b></p><p><b>　?。?）的臨界值確定</b></p><p

73、><b>　　聯(lián)解可得臨界值為:</b></p><p><b>　　(3-6)</b></p><p>　　如果取α=2°,β=20°,μ=0.41代入（3-10）式得:</p><p><b>　　=0.47g</b></p><p>　　與支承

74、彈簧剛性相關(guān),支承彈簧的剛度大小越大, 值越大。</p><p><b>　?。?）臨界值的確定</b></p><p>　　聯(lián)解式得的臨界值為:</p><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　如果取α=2°,β=20°,μ=0.41代入上式得: </

75、p><p><b>　　=0.41g</b></p><p>　　的大小與電磁鐵的吸力有關(guān),吸力越大, 值越大。</p><p>　　3.2工件的受力分析</p><p>　　（1）當(dāng)I≤0時(shí),對(duì)工件的受力分析：當(dāng)電磁鐵的電流I≤0時(shí),料道在彈簧力的作用下,以加速度向右上方運(yùn)動(dòng)，這時(shí)工件的受力圖如圖3.1所示.</p&

76、gt;<p>　　圖3.1 I≤0時(shí)受力分析</p><p>　　根據(jù)力的平衡條件可得:</p><p>　　， (3-8), (3-9) 式中: F——工件與料道的摩擦力;</p><p><b&g

77、t;　　m——工件的質(zhì)量;</b></p><p>　　——料道向右上方運(yùn)動(dòng)的加速度</p><p>　　α——料道與水平面夾角</p><p>　　β——料道的振動(dòng)升角或工件的拋射角</p><p>　　μ——工件與料道間的摩擦系數(shù); </p><p>　　N——料道的反作用力;</p>&

78、lt;p><b>　　g——重力加速度;</b></p><p>　?。?）當(dāng)I>0時(shí),對(duì)工件的受力圖及平衡方程式：當(dāng)電磁鐵的電流I>0時(shí),料道在電磁力的吸引下,以加速度向左下方運(yùn)動(dòng)。這時(shí)工件的受力圖如圖3.2所示。</p><p>　　圖3.2 I>0時(shí)受力分析</p><p>　　根據(jù)力平衡原理,得：</p

79、><p>　　， (3-10)</p><p>　　， （3-11)</p><p>　　式中: F——工件與料道的摩擦力;</p><p><b>　　m——工件的質(zhì)量;</b></p><p>

80、;　　——料道向右上方運(yùn)動(dòng)的加速度；</p><p>　　α——料道與水平面夾角；</p><p>　　β——料道的振動(dòng)升角或工件的拋射角； </p><p>　　μ——工件與料道間的摩擦系數(shù);</p><p>　　N——料道的反作用力;</p><p><b>　　g——重力加速度;</b&

81、gt;</p><p>　　第4章 振動(dòng)給料裝置動(dòng)態(tài)分析</p><p>　　4.1振動(dòng)給料器力學(xué)模型</p><p>　　(1）普通電磁振動(dòng)給料器</p><p>　　普通電磁振動(dòng)給料器的結(jié)構(gòu)如圖4.1。圖中 1是給料槽，2是板彈簧，3是調(diào)節(jié)板，4是銜鐵 5是電磁鐵與激振線圈，6是機(jī)座，7是隔振彈簧</p><p>

82、;　　把正弦交流電通過(guò)單向半波整流以后,加在電磁鐵的激振線圈5上面。在交流電正半周中,激振線圈5上有電流通過(guò),銜鐵4和電磁鐵5之間產(chǎn)生了一對(duì)大小相等的脈沖電磁力，并相互吸引,這時(shí)給料槽1向后運(yùn)動(dòng),板彈簧2發(fā)生變形,而存儲(chǔ)了一定勢(shì)能;在交流電的負(fù)半周中, 圖4.1 給料器的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　激振線圈5 上沒(méi)有電流通過(guò),銜鐵4和電磁鐵5之間的電磁力消失了,由于彈簧已經(jīng)存儲(chǔ)的勢(shì)能被釋放

83、了,銜鐵4和電磁鐵5就會(huì)朝著相反得方向離開(kāi),給料槽1就會(huì)向前運(yùn)動(dòng)。這樣電磁振動(dòng)動(dòng)料裝置就會(huì)用交流電頻率50作出往復(fù)的振動(dòng),使給料槽中的物料不斷的向前拋起產(chǎn)生移動(dòng),從而得到給料進(jìn)料的目的。通過(guò)控制50 的交流電供電時(shí)間和供電電壓,調(diào)節(jié)給料槽中料厚度(調(diào)節(jié)板3),從而實(shí)現(xiàn)電磁振動(dòng)給料器的定量給料。</p><p>　　(2)無(wú)阻尼二自由度的受迫振動(dòng)結(jié)構(gòu)，如圖4.2</p><p>　　圖4.2

84、 無(wú)阻尼二自由度的受迫振動(dòng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　質(zhì)體I和II，受到大小相等，方向相反的激振力，分別為和</p><p>　　根據(jù)圖（4.2）建立系統(tǒng)的振動(dòng)微分方程為：</p><p><b>　　（4-1）</b></p><p>　　式中：,分別為振動(dòng)質(zhì)體I和II的質(zhì)量，</p><p&g

85、t;<b>　　為質(zhì)量矩陣；</b></p><p>　　,為振動(dòng)質(zhì)體I和II的剛度,</p><p><b>　　為剛度矩陣；</b></p><p>　　,為振動(dòng)質(zhì)體I和II的位移。</p><p>　　根據(jù)（4-1）式，可以得出方程的穩(wěn)態(tài)解和瞬態(tài)解，但我們?cè)谶@里只研究系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)解。系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)解

86、為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　(4-3)</b></p><p>　　系統(tǒng)的固有頻率方程式為：</p><p><b>　　（4-4）</b></p><p><b>　　整理后為</b

87、></p><p><b>　　（4-5）</b></p><p>　　由上式可得系統(tǒng)的固有頻率為</p><p>　　(4-6) </p><p>　　由于主振板彈簧傾斜安裝，振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生橫向彎曲變形，扭轉(zhuǎn)變形和縱向偏壓變形。但我們研究此振動(dòng)系統(tǒng)，主要是為了使它產(chǎn)生Z向

88、振動(dòng)，所以，將所有的變形整合在一起,再根據(jù)力學(xué)模型如圖4.3所示。</p><p>　　以振動(dòng)質(zhì)體I和II為受力體，根據(jù)牛頓第二定律可建立的兩個(gè)振動(dòng)微分方程為:</p><p><b>　　（4-7）</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　或?yàn)椋?

89、 （4-9）</p><p><b>　　(4-10)</b></p><p>　　圖4.3 漏斗式電磁振動(dòng)供料器力學(xué)模型</p><p>　　可得出振動(dòng)質(zhì)體I和II的等效質(zhì)量為：</p><p><b>　　（4-11）</b></p>&

90、lt;p><b>　　（4-12）</b></p><p>　　式中：、、、、、分別為振動(dòng)質(zhì)體I和II的質(zhì)量、等效質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。</p><p>　　、分別為主振板彈簧和隔振橡膠彈簧垂向總動(dòng)剛度。</p><p><b>　　電磁鐵激振力幅。</b></p><p>　　、為主振板彈簧上下支

91、座外側(cè)點(diǎn)(a、b點(diǎn))對(duì)Z的半徑。由于是對(duì)稱(chēng)安裝，所以==130mm</p><p>　　、分別為主振板彈簧的安裝角和寬度。=，=20mm。</p><p>　　4.2振動(dòng)給料器結(jié)構(gòu)參數(shù)分析</p><p>　　4.2.1振動(dòng)質(zhì)體參數(shù)</p><p>　　振動(dòng)質(zhì)體I與II的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算參見(jiàn)圖4.4所示</p><p>　

92、　圖4.4 質(zhì)體I，II結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖 </p><p><b>　　由上圖得 </b></p><p>　　振動(dòng)質(zhì)體I的質(zhì)量由三部分構(gòu)成，分別是料盤(pán)質(zhì)量，和銜鐵質(zhì)量構(gòu)成。</p><p><b>　　料盤(pán)質(zhì)量，的計(jì)算：</b></p><p>　　料盤(pán)是由質(zhì)量較輕的鋁制作而成的， </p&

93、gt;<p>　　鋁的密度： </p><p><b>　　體積：</b></p><p><b>　　質(zhì)量: </b></p><p><b>　　銜鐵的密度： </b></p><p><b>　　體積： </b><

94、/p><p><b>　　質(zhì)量：</b></p><p><b>　　質(zhì)體I的總質(zhì)量：</b></p><p>　　振動(dòng)質(zhì)體I的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量</p><p>　　從而，根據(jù)（4-10）式得出振動(dòng)質(zhì)體I的等效質(zhì)量為：</p><p>　　振動(dòng)質(zhì)體II的質(zhì)量由兩部分構(gòu)成，分別為重盤(pán)的質(zhì)量

95、和電磁鐵的質(zhì)量。</p><p><b>　　重盤(pán)是由鋼制成的，</b></p><p><b>　　鋼的密度：7.85</b></p><p><b>　　體積：</b></p><p><b>　　質(zhì)量：</b></p><p>

96、;<b>　　電磁鐵的密度：</b></p><p><b>　　體積：,</b></p><p><b>　　質(zhì)量：</b></p><p><b>　　質(zhì)體II的質(zhì)量：</b></p><p>　　振動(dòng)質(zhì)體II的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量</p><

97、p>　　從而由（4-10）式可以得出振動(dòng)質(zhì)體II的等效質(zhì)量為： </p><p><b>　　4.2.2彈簧剛度</b></p><p>　　（1）主振板彈簧垂向剛度</p><p>　　主振板彈簧工作時(shí)，主要產(chǎn)生橫向彎曲變形，扭轉(zhuǎn)變形和縱向偏壓變形，根據(jù)總變形能與剛度和振幅的關(guān)系.可得出主振板彈簧的

98、垂向總剛度。</p><p><b>　　（4-13）</b></p><p>　　由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有關(guān)資料，現(xiàn)確定式(2-12)中有關(guān)參數(shù)如下:</p><p>　　—彈簧與支座固連系數(shù)。取=0.9</p><p>　　—振動(dòng)質(zhì)體I與II振幅比。 </p><p>　　—彈簧切變模量與彈性模量之比

99、。</p><p>　　P1—彈簧橫向變形比例系數(shù)。</p><p>　　—彈簧校正系數(shù)。=0.3</p><p>　　—彈簧扭轉(zhuǎn)與壓縮變形比例系數(shù)。 </p><p>　　h、L—彈簧的厚度與有效長(zhǎng)度。h=2mm， L=160mm。</p><p>　　i、n彈簧組數(shù)與每組片數(shù)。i =4 ， n=2</p&g

100、t;<p>　　將以上數(shù)據(jù)帶入式（3-11），計(jì)算得：</p><p>　　=3902.6N/mm</p><p><b>　　隔振彈簧垂向剛度</b></p><p>　　隔振橡膠彈簧的幾何尺寸見(jiàn)圖4.5</p><p><b>　　彈性模量，</b></p><

101、p><b>　　切變模量。</b></p><p>　　彈簧個(gè)數(shù)i=4，與底盤(pán)中心距=130m。 </p><p>　　彈簧的面積=1144mm, </p><p><b>　　形狀系數(shù)，</b></p>

102、<p>　　隔振橡膠彈簧主要產(chǎn)生壓縮、扭轉(zhuǎn)和剪</p><p>　　切變形，根據(jù)總變形能與剛度和變形的</p><p>　　關(guān)系，隔振橡膠彈簧垂向總動(dòng)剛度。 </p><p>　　圖4.5 隔振彈簧幾何尺寸

103、 （4-14）</p><p>　　=237.55N/mm </p><p>　　4.3

104、振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析</p><p>　　由振動(dòng)微分方程（2-6），可得出振動(dòng)質(zhì)體的固有頻率值為:</p><p>　　選擇振動(dòng)系統(tǒng)的激振角頻率=50Hz，則：</p><p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　　諧調(diào)值為：</b></p><p>　　

105、（ 對(duì)非線性振動(dòng)輸送機(jī)械，值空載值可取，有載值可取。）</p><p>　　振動(dòng)質(zhì)體振動(dòng)的幅度跟振動(dòng)系統(tǒng)的振幅有關(guān)，在選定系統(tǒng)的激振角頻率=50Hz時(shí)，根據(jù)（4-2）可以得出振動(dòng)質(zhì)體I的位移為：</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=</b></p><p><

106、;b>　　=</b></p><p><b>　　系統(tǒng)固有頻率的分析</b></p><p><b>　?。?-16)</b></p><p>　　式中：=38.0998kg， =275.3543kg，=3902.6N/mm</p><p>　　將看作可變參數(shù)，利用matlab軟件

107、可以得到隨變化的曲線圖</p><p>　　Matlab程序?yàn)椋?lt;/p><p><b>　　>> syms x</b></p><p>　　>> y=sqrt(((33000+10*x)-sqrt((33000+10*x)^2-120000*x))/360)</p><p><b>　

108、　y =</b></p><p>　　1/6*(3300+x-(10890000+5400*x+x^2)^(1/2))^(1/2)</p><p>　　>> ezplot(y)</p><p>　　通過(guò)此程序可以得到下圖：</p><p><b>　　d</b></p><p&

109、gt;　　圖4.6 系統(tǒng)固有頻率的變化曲線</p><p>　　由上圖可知，隨著彈簧垂向總剛度的增加，振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率也會(huì)跟著增加。但是此系統(tǒng)固有頻率變化曲線中當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率快速上升，而當(dāng)時(shí)振動(dòng)頻率依舊會(huì)加快，但沒(méi)開(kāi)始的時(shí)候快。電磁振動(dòng)給料裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,應(yīng)該讓固有頻率稍稍大于激振頻率。在低臨界近共振狀態(tài)的條件下,阻尼增大的時(shí)候它的振幅就會(huì)減小,阻尼增大常常是因?yàn)殡姶耪駝?dòng)給料系統(tǒng)料槽里的物料壓力增大而

110、引起的。這個(gè)時(shí)候振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率就會(huì)變小,調(diào)諧值Z就更接近于1。這樣當(dāng)振幅趨于增大時(shí),它們之間會(huì)互相補(bǔ)償,讓電磁振動(dòng)給料系統(tǒng)工作變得比較穩(wěn)定。當(dāng)阻尼變小時(shí)候,也會(huì)產(chǎn)生這種相互補(bǔ)償?shù)年P(guān)系。相反,如果電磁振動(dòng)給料系統(tǒng)在超臨界產(chǎn)生共振工作時(shí),阻尼值的變化使最大振幅朝同一方向變化,從而,導(dǎo)致振幅變化較大,工作穩(wěn)定性較差。</p><p>　　漏斗式電磁振動(dòng)供料器工作原理較為簡(jiǎn)單，但有很多因素影響工件的輸送效果，但必須使

111、主振系統(tǒng)在低臨界共振狀態(tài)下進(jìn)行工作，即使主振系統(tǒng)的固有頻率稍大于激振力頻率，通過(guò)以上的計(jì)算結(jié)果可以知道，一臺(tái)設(shè)計(jì)得好的振動(dòng)料斗,振動(dòng)的質(zhì)量是固定的,而主要由系統(tǒng)的激振力、系統(tǒng)的諧調(diào)值來(lái)確定振動(dòng)參數(shù)的影響。由幅頻特性曲線可知,當(dāng)料斗在位于<1的亞共振區(qū)工作的時(shí)候,雖然加料以后工件變多,m增大 ,振幅會(huì)降低,但也會(huì)同時(shí)得以降低,使得的值更接近于1,于是又會(huì)讓振幅得以增大,放大倍數(shù)增大，這樣就可以互相進(jìn)行補(bǔ)償,使振動(dòng)料斗的工作比較穩(wěn)定。

112、所以應(yīng)該讓振動(dòng)料斗的工作點(diǎn)設(shè)計(jì)調(diào)整在亞臨界點(diǎn)共振區(qū),選頻率比=0.85~0.95。因?yàn)榧ふ耦l率是固定的,所以只能調(diào)整振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率。</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)四年最后一次全面運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，也是一次接近實(shí)際事物的機(jī)會(huì)。但由于影響畢業(yè)設(shè)計(jì)的多方面原因（包括知識(shí)面、工作經(jīng)驗(yàn)、實(shí)際能力），很難被真正運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)過(guò)

113、程中去。</p><p>　　由于自身知識(shí)面以及振動(dòng)給料器研究性的文章不多，因此給我的設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定困難。最初拿到題目對(duì)這方面是一無(wú)所知，后來(lái)通過(guò)指導(dǎo)老師給的資料，這才使我對(duì)振動(dòng)料斗有了一定的了解。后來(lái)又在網(wǎng)上和書(shū)籍上查閱資料了解各方面知識(shí)。雖然不能側(cè)地融會(huì)貫通這些知識(shí)，但比原來(lái)的一竅不通去有和大概幅度的提升。在論文只能夠我引用一些資料上的知識(shí)，這樣在自己動(dòng)腦筋的基礎(chǔ)之上又可以省下了時(shí)間來(lái)完成自己設(shè)計(jì)的那部分裝置

114、。通過(guò)短短的這幾周，基本已完成設(shè)計(jì)的任務(wù)。盡管不能做的十全十美，但也能體現(xiàn)自己的思想了。</p><p>　　做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的總結(jié)，給了我機(jī)會(huì)去結(jié)合所學(xué)的課本知識(shí)，從經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)上分別給我為以后的工作奠定了很好的基礎(chǔ)。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]&l

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