МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Дослідження впливу режиму роботи
ВІБРАЦІЙНОГО БУНКЕРНОГО ЖИВИЛЬНИКА
НА ЙОГО ПРОДУКТИВНІСТЬ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ТА ІНСТРУКЦІЯ
До лабораторної роботи № 2
з дисциплін "Основи автоматики та автоматизації в галузі",
"Вібраційні процеси та обладнання виробництв"
для студентів базового напряму
6.0902 „Інженерна механіка”
Затверджено
на засіданні кафедри
автоматизації та комплексної
механізації машинобудівної промисловості.
Протокол № 7 від 14.02.2007 р.
Львів – 2007
Дослідження впливу режиму роботи вібраційного бункерного живильника на його продуктивність: Методичні вказівки та інструкція до лабораторної роботи № 2 з дисциплін „Основи автоматики та автоматизації в галузі”, „Вібраційні процеси та обладнання виробництв” для студентів базового напряму: 6.0902 „Інженерна механіка” / Укл.: В. М. Боровець, О. Р. Серкіз, Ю.П. Шоловій, В.С. Шенбор, Я. В. Шпак. – Львів: Видавництво Національного університету „Львівська політехніка”, 2007. – 14 с.
Укладачі Боровець В. М., канд. техн. наук, доц.,
Серкіз О. Р., канд. техн. наук, доц.,
Шоловій Ю. П., канд. техн. наук, доц.,
Шенбор В. С., ст. викл.,
Шпак Я. В., канд. техн. наук, доц.
Відповідальний за випуск Гаврильченко О. В., канд. техн. наук, доц.
Рецензенти Кусий Я. М., канд. техн. наук, доц.,
Савчин Б. М., канд. техн. наук, доц.
ВСТУП
Вібраційні бункерні живильники (ВБЖ) на даний час є найбільш розповсюдженими бункерно-орієнтувальними пристроями оброблювальних, складальних, контрольно- та лічильно- сортувальних, дозувальних та пакувальних автоматизованих комплексів та машин-автоматів завдяки їх високій продуктивності, універсальності, простоті керування та економічності.
Зусиллями багатьох вчених, а також співробітників „Львівської політехніки”, була розроблена теорія вібраційного транспортування та створений ряд конструкцій ВБЖ [1, 2, 3, 4].
Важливою характеристикою ВБЖ є його продуктивність, яка залежить від конструктивних параметрів живильника та режимів його роботи. Вивченню впливу режимів роботи на продуктивність ВБЖ і присвячена дана лабораторна робота.
1. Мета та завдання роботи
1. Ознайомлення з конструкцією та принципом роботи ВБЖ.
2. Експериментальне визначення залежності коефіцієнта швидкості kш, коефіцієнта заповнення k3 та продуктивності Q, від параметра перевантаження W.
2. Конструкція та принцип роботи вбж
На рис. 1 показана конструкція ВБЖ з пружною підвіскою чаші у вигляді циліндричних стрижнів, що використовується у даній лабораторній роботі.
Живильник виконаний за двомасовою схемою механічної коливальної системи (МКС), де однією з мас (робочою) є чаша з приєднаними до неї деталями, а іншою (реактивною) – важка плита з приєднаними деталями. МКС здійснює коливання за гармонійним законом та налагоджена на дорезонансний режим роботи з частотою близькою до 50 Гц. Живильник складається з чаші 12 із гвинтовою канавкою призматичної форми на її внутрішній циліндричній поверхні. Чаша разом із конусом 11 жорстко закріплені до дна 10 живильника.
Пружна система ВБЖ виконана у вигляді трьох нахилених циліндричних пружних стрижнів 2, що закріплені клемовими затисками 1 та 5, відповідно до дна 10 робочої та плити 7 реактивної коливальних мас. Стрижні розташовані таким чином, що проекція їх довжини на горизонтальну площину перпендикулярна до радіуса, проведеного в точці їх кріплення до дна 10.
З метою зменшення габаритів живильника, закріплення пружних стрижнів 2 (для заданої їх робочої довжини) до плити 7 реактивної маси здійснюється затисками 5 із нижньої її сторони.
Приводом ВБЖ служить вертикальний електромагнітний віброзбудник, електромагніт 3 якого встановлений у центрі плити 7 реактивної маси, а якір – у центрі дна 10. Якір складається з двох пакетів пластин 13 з електротехнічної сталі, які за допомогою пластин з'єднані з основою якоря. Для ізоляції дна чаші від дії магнітного поля, що здатне намагнічувати заготовки, між основою якоря та дном встановлена алюмінієва прокладка 14. Магнітопровід електромагніта 9 складається з набору Ш-подібних пластин з електротехнічної сталі закріплених до основи вібратора за допомогою пластин. На середньому виступі Ш-подібного магнітопроводу 9 закріплена котушка 8, на яку подають змінний струм. За рахунок періодичного згину нахилених стрижнів 2 та вертикальних коливань системи, чаша живильника здійснює гвинтові коливання, що змушують заготовки, які лежать на поверхні конуса 11, потрапляти на гвинтову канавку чаші та транспортуватись по ній вгору.
Рис. 1. Конструкція віброживильника
Для віброізоляції ВБЖ встановлений на трьох гвинтових циліндричних пружинах 4 невеликої жорсткості. Усунення надмірної рухомості живильника на пружинах 4 досягається встановленням у центрі основи 15 осі 6 з гумовою втулкою, яка входить в отвір плити 7 з невеликим зазором. Ця вісь, забезпечуючи амортизаційній системі два ступеня вільності (переміщення по вертикалі та обертання навколо вертикальної осі), обмежує можливість решти переміщень. Для отримання робочої частоти коливань близької до 50 Гц, на котушку віброзбудника подають напругу 220 В через однопівперіодний випрямляч. Дорезонансний режим роботи, для якого відношення частоти вимушених коливань до частоти власних коливань віброживильника наближається до одиниці, забезпечується регулювальним пристроєм (рис. 2).
Рис. 2. Пристрій для регулювання власної частоти коливань
Пружні стрижні 11 затискаються у верхньому 10 та нижньому 4 клемових затисках через втулки 3 та 9. Нижній затиск 4 кріпиться до плити 1 реактивної маси болтами 6 та штифтом 5. Робочою довжиною стрижня, яка визначає резонансне налагодження живильника, є його довжина l між втулками 3 та 9. Для запобігання зминанню у процесі роботи, втулки гартують під час їх виготовлення. Втулка 3, у разі відпускання болта 8 нижнього затиску 4, може переміщатися вздовж стрижня на певну відстань та фіксуватись у потрібному положенні. Робоча довжина l стрижня за цих умов буде змінюватись. Для зручності регулювання робочої довжини стрижня на частині втулки 3 нарізана різьба, а її осьове переміщення здійснюють гайкою 2. Для того, щоб під час руху втулка не прокручувалась, у розріз затиску та втулки встановлено стопорну прокладку 7.