
книги / Расчёт и конструирование вибрационных питателей
..pdfОдной массой таких лотков служит желоб, а другой — вибратор, соединяемый с желобом при помощи резонансных пружин. Наиболь шее распространение для привода таких лотков получили электро магнитные вибраторы. При электромагнитном приводе якорь вибра тора жестко крепится к лотку, аэлектромагнит вибратора, являющий ся реактивной массой, соединяется с лотком при помощи спиральных или плоских рессорных пружин, рассчитываемых на работу в резонан сном режиме.
|
* |
6 |
2 |
|
Фиг. 73 |
|
|
На фиг. 73 показана |
конструкция |
электромагнитного вибратора |
|
с пружинной упругой системой [35]. |
|
частей — электромагнита 1 |
|
Вибратор состоит из |
двух основных |
||
с обмотками 2 и якоря |
3 с крепежной частью, соединенных между |
собой верхними и нижними пружинами 4. Рабочие пружины уста навливаются по обе стороны опорных кронштейнов 5 и закрепляются
на них с помощью крепежных болтов. Величина воздушного зазора между полюсами электромагнита и якорем регулируется с помощью стяжных болтов 6 и гаек 7. Навинчивая или свинчивая гайки, соот
ветственно сжимают или разжимают пружины, тем самым изменяют величину воздушного зазора. Подвод электроэнергии к обмоткам электромагнита осуществляется с помощью навитых в виде пружин проводников 8.
Регулирование настройки электромагнитного вибратора осуще ствляется установкой регулировочных грузов 9 па электромагнит.
В рассмотренных двухмассовых системах амплитуды колебаний лот ка и электромагнита вибратора обратно пропорциональны их массам. Для получения требуемой амплитуды колебаний рабочего органа лотка и уменьшения зазора в электромагните масса статора должна быть значительной, для чего к нему часто крепят дополнительные грузы.
В таких вибрационных лотках-транспортерах, имеющих две ко-
142
<леблющиеся массы, для полезной работы используются колебания только одной массы, в результате чего транспортер имеет повышенный вес, приходящийся на единицу его длины.
Двухмассовый лоток с использованием колебаний обеих масс. Зна
чительного сокращения веса, приходящегося на единицу длины виб рационного лотка на зарезонансной подвеске, можно достичь, исполь зовав для полезной работы колебания обеих масс.
На фиг. 74 показана разработанная автором конструкция двух массового лотка с использованием колебаний обеих масс.
Лоток состоит из двух одинаковых желобов 1 и 4, являющихся
продолжением один другого. Желоба подвешены на наклонных плос ких пружинах 5, имеющих небольшую жесткость, что снижает до минимума динамические нагрузки на основание 9 и изгибающие мо
менты, действующие на желоба.
Якорь 8 вибратора жестко крепится к одному желобу, а электро
магнит 7 — к другому.
Желоба 1 и 4 связываются резонансной пружинной системой, •состоящей из спиральных пружин 10 и 12, работающих на сжатие, •стягивающей их стальной проволоки 3 и упоров 11 и 13.
Колебательное движение желобов должно происходить под за данным углом бросания, что обеспечивается определенным накло ном подвесок 5. Так как желоба колеблются в противофазе, то, по мимо продольных колебаний, они должны иметь возможность отно сительного поперечного смещения. Для этого пружинная система, связывающая желобы, имея значительную (резонансную) жесткость в продольном направлении, должна обладать достаточно малой жест костью в поперечном направлении.
Такая характеристика пружинной системы достигается соответ ствующим подбором параметров спиральных пружин 10 и 12.
Поперечная жесткость спиральных пружин обычно значительно меньше продольной. Кроме того, при стягивании пружин 10 и 12 про волокой 3, жесткость которой весьма мала, испытывать нагрузку в поперечном направлении будут только лишь пружины 12.
Продольная жесткость пружинной системы равна сумме жесткостей пружин 10 и 12. Оставляя суммарную продольную жесткость системы постоянной, можно распределить жесткости пружин 10 и 12 так, что
продольная, а следовательно, и пропорциональная ей поперечная жесткость пружин 12 будут в 3—4 раза меньше жесткости пружин 10. При этом соответственно уменьшится поперечная жесткость всей •пружинной системы, так как она определяется жесткостью пружин 12.
Электромагнит 7 вибратора состоит из сердечника /5, набран ного из Ш-образных пластин электротехнической стали, на который надета катушка 16 с обмоткой. Зазор между якорем и электромагни том регулируется сжатием пружинной системы при помощи винтов 2.
Для повышения коэффициента трения рабочую поверхность жело бов покрывают профильной резиной 14, что дает возможность
транспортировать заготовки вверх под углом а = 10-f-12°. Основанием лотка служит швеллер 9, который для полной виб-
Г43
Фиг. 74
роизоляции лотка крепится к опорным конструкциям при |
помощв |
|
резиновых |
амортизаторов 6. |
|
Расчет |
колебательной системы лотка. Плоские пружины — под |
|
вески лотка рассчитываются так, чтобы собственная частота |
колеба |
|
ний %п желобов на подвесках удовлетворяла соотношению |
|
|
|
von< 0 , 2 v, |
(240> |
где v — частота возмущающей силы вибратора. |
|
|
Размеры |
плоской пружины — ширина Ь и длина I выбираются |
конструктивно. Толщина пружины а определяется по формуле (236)„
в которую подставляется собственная частота vQ, удовлетворяющая условию (240).
Требуемая жесткость пружинной системы с рассчитывается так,
чтобы собственная частота колебаний v0 двух желобов, связанных: спиральными пружинами, была близка к резонансной v0= (1,05-г— U)v;
с = 4 к \ М пр, |
(241) |
где Мпр — приведенная масса системы. |
приведенная масса будет* |
При одинаковых колеблющихся массах |
|
равна |
|
Мпр = -J-, |
(242) |
где т — масса желоба с прикрепленными к нему деталями. Жесткость сг соединяющей пружины 12 и жесткость с2 стягиваю
щей пружины 10 (фиг. 74)^целесообразно распределить следующим-
образом: |
|
з |
|
1 |
С2 |
с. |
|
Ci = jC и |
= -J |
||
Число витков каждой пружины |
определяется из формулы (207). |
Минимальный шаг витков соединяющей пружины 12 определя
ется по формуле |
|
t = |
(243), |
где /0 — расстояние между упорами 11 и 13 (фиг. 74);
о — зазор между якорем и электромагнитом вибратора. Минимальный шаг витков стягивающей пружины 10 определяется
по формуле |
|
t = d + 2-±, |
(244> |
где d — диаметр проволоки пружины.
В рассмотренной конструкции вибролотка нагрузки, передавае мые через резонансную пружинную систему, действуют вдоль жело бов, поэтому нормальной работы лотка здесь можно достичь при меньшей изгибной жесткости желобов.
Конструктивные размеры желоба необходимо выбирать так, чтобы? собственная частота изгибных колебаний желоба была достаточно уда лена от резонансной.
Ю Повидайло |
145> |
Так как желоб расположен на мягких подвесках, его можно рас сматривать как балку без опор, собственная частота изгибных колет баний которой определяется по формуле
22,4 |
2к /2 |
(245) |
|
1 |
|
г д е / — момент инерции сечения желоба; |
|
Е — модуль упругости;
F — площадь поперечного сечения желоба;
7 — удельный вес; I — длина желоба;
g — земное ускорение.
Собственная частота колебаний желоба должна удовлетворять
условию |
|
— > 3^ -4. |
(246) |
Пример расчета колебательной системы вибролотка
Требуется рассчитать колебательную систему вибрационного лотка, конструк ция которого показана на фиг. 74. Конструктивные параметры лотка: длина лот
ка 1500 мм; вес желоба с электромагнитом |
1,5 кг; площадь поперечного сечения |
||||||||||
F = |
1,2 см2; момент инерции сечения |
/ |
— 0,4 |
см4; материал желоба — сталь; дли |
|||||||
на желоба / = 750 мм. Частота колебаний |
лотка v = 50 гц. |
|
|
||||||||
|
1. Проверяем жесткость желобов. |
Частота |
собственных |
колебаний желоба по |
|||||||
«формуле (245) будет |
равна |
|
106 • 0,4 |
* 981 - Ю3 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
22,4 |
|
|
1,2 |
• 7,8 |
= |
185 гц. |
|
||
|
|
|
|
271 . 752 |
|
||||||
^ож |
18о |
|
|
|
|
|
|
|
|||
удовлетворяет условию (246). |
|
|
|
|
|||||||
— |
= gQ-= 3,7, что |
|
|
|
|
||||||
|
2. Определяем размеры зарезонансных подвесок. |
|
длину |
1п = 90 мм. |
|||||||
|
Конструктивно принимаем ширину |
подвески |
b = 10 мм, |
||||||||
Толщину подвески определяем по |
формуле |
(236), |
приняв чоп = |
0,2 v = |
10 гц: |
||||||
|
|
з/" 4 • я2 • |
102 |
< 1,5 |
: 0,08 |
см — 0,8 |
мм. |
|
|
||
|
1== 9 1 / 2"- 106 |
• 4 |
• 981! |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
3. Определяем требуемую жесткость пружинной системы, приняв v0 = 53 гц:
1,5 с = 4 п2 • 532 ■ • = 84,5 кг/см2.
2 • 981
Жесткости соединяющих и стягивающих пружин примем:
0 = |
1 |
= 84,54 : |
21,1 |
кг/см; |
|
г2= |
3 |
|
• 84,5 |
= |
63,4 кг/см. |
4-с = |
4 |
||||
|
|
|
|
|

крепится к стойке 2, установленной на нижней подвижной плите бункерного питателя 3. С рабочей позицией лоток соединен при помощи
шарнира, позволяющего лотку иметь перемещение в направлении виб рации.
При расположении рабочей позиции на уровне чаши питателя или несколько выше ее для перемещения заготовок применяют прямоли нейный лоток, установленный на мягких плоских наклонных пружи нах (см. фиг. 1). Вибрация лотку сообщается от чаши питателя, с кото рой лоток соединяется при помощи резинового шарнира или плос кой пружины. Угол наклона подвесок лотка должен быть равен углу бросания (3 на спиральном лотке чаши питателя.
При установке длинных лотков, имеющих значительную массу, одностороннее присоединение лотка к чаше питателя может нарушить работу питателя.
Для уравновешивания питателя к чаше со стороны, противопо ложной месту крепления лотка, крепят груз, момент инерции кото рого относительно оси чаши равен моменту инерции лотка относи тельно той же оси. Расчет бункерного питателя ведут с учетом обеих присоединенных масс.
ЛИТЕРАТУРА
1. |
Артоболевский И. Я ., |
Теория |
вибрационного грохота с приводом Бюл- |
||||
«лера, |
Сб. «Сортирование сыпучих тел», Изд. АН СССР, 1937. |
некото |
|||||
2. |
Блехман И. Я ., |
Теория |
вибросепараторов и ее связь |
с теорией |
|||
рых других машин, Сб. «Механика и |
расчет машин вибрационного типа», Изд. |
||||||
АН СССР, 1957. |
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Брумберг Р . М., Одновальный |
вибратор для |
привода |
вертикальных виб |
|||
рационных транспортеров, «Вестник машиностроения», 1960, № 6. |
Машгиз, |
||||||
4. |
Владзиевский А. |
П., Автоматические линии |
в машиностроении, |
1 9 5 8 .
5. ВНИТИприбор, Типовые вибрационные бункера, ЦИНТИ, Москва, 1960.
6.Гончаревич И. Ф. и Стрельников Л. П. Электровибрационная транспорт ная техника, Госгортехиздат, 1959.
7.Елисеев В. В., Маятниковые вибраторы направленного действия, «Строи
тельное и дорожное машиностроение», 1957, № 12.
8.Ивановский В. Л ., Винтовые виброконвейеры, «Механизация и автомати зация производства», 1960, № 8.
9.Иориш Ю. Я ., Измерение вибрации, Машгиз, 1956.
10.Камышный И. Я ., Вибрационное загрузочное устройство со спиральным лотком и многослойными подвесками, «Станки и инструмент», 1957, № 8.
11.Камышный Н. Я ., Вибрационные питатели станков, Сб. «Автоматизация машиностроительных процессов», т. 2, Институт машиноведения АН СССР, 1958.
12.Камышный Н. Я ., Теоретические основы проектирования вибрационных
загрузочных устройств, Известия высших учебных заведений, «Машиностроение»,
1 9 5 8 , |
№ |
6 . |
|
|
|
13. |
Левин Л. П., Вопросы теории |
и расчета электровибрационных |
машин, |
||
Сб. «Механика и расчет машин вибрационного типа», изд. АН СССР, 1957. |
|||||
14. |
|
' Малкин Д. Д., |
Теория и |
проектирование вибропитателей и |
вибротранс |
портеров, |
ЦБТИ, Москва, |
1959. |
|
|
15.Москвитин А. Я ., Электрические машины возвратно-поступательного движения, Изд. АН СССР, 1950.
16.Нцколенко Г. Я ., Теория амортизации вибрационных машин, Сб. «Меха
ника и расчет машин вибрационного типа», Изд. АН СССР, 1957.
17.Олевский В. А., Кинематика грохотов, Металлургиздат, 1941.
18.Повидайло В. Л., Вибрационные бункерные загрузочные устройства, «Ма шиностроитель», 1957, № 6.
19.Повидайло В. Л., Расчет и конструирование вибрационных питателей со спиральным желобом, «Станки и инструмент», 1959, № 2.
20.Повидайло В. А. и Беспалов К. Я ., Расчет и конструирование бункерных
загрузочных устройств, Машгиз, 1959.
21. Повидайло В. Л., Вибрационные бункерные загрузочные устройства с подвеской чаши на цилиндрических стержнях, «Бункерные загрузочные устрой ства к станкам», Сб. I, тема 17, № М-59-147/14, ВИНИТИ, Москва, 1959.
22. Повидайло В. Л ., Оптимальные режимы работы вибрационных питателей,
«Станки и инструмент», 1960, № 5.
23. Повидайло |
В. А. |
и Силин Р. Я ., Автоматическое |
загрузочное устройст |
|||
во вибрационного типа, «Машиностроитель», |
1959, № 4. |
питатель-подъемник, |
||||
24. Повидайло |
В. |
А. |
и |
Силин Р. Я ., |
Вибрационный |
|
«Машиностроитель», |
1960, |
№ |
6. |
|
|
149
25. Повидайло В. А. и Беспалов К. Я ., Автоматическая загрузка кругло шлифовального станка, «Механизация и автоматизация производства», I960*
№10.
26.Повидайло В. А. и Силин Р. Я ., Автоматизация бесцентрового шлифо вания метчиков, «Станки и инструмент», 1958, № 11.
27.Рабинович А. Н. и Шелепин Е. Я ., Некоторые вопросы теории работы ви
брационных бункерных загрузочных устройств. Научные записки Львовского по литехнического института, Прикладная механика, вып. LXXII, 1957.
28.Рабинович А. Я ., Автоматизация технологических процессов в машино строении, Гостехиздат УССР, 1959.
29.Спиваковский А. О. и Гончаревич И. Ф., Горнотранспортные вибраци онные машины, Углетехиздат, 1959.
30. Тимошенко С. Я ., Колебания в инженерном деле, Физматгиз, 1959.
31.Терехов Г. А. и Шувалов Ю. А., Автоматизация технологических про цессов механической обработки и сборки в машиностроении, Машгиз, 1960.
32.Финкель X. Я-, Вертикальный спиральный вибрационный транспортер, «Станки и инструмент», 1959. № 11.
33.Bottcher S.y Beitrag zur klarung der Gurtbewegung auf Schwingrinnen, Die
Gurtbewegung und ihre Ursachen, Fordern und Heben, № 3, 4 und 5, 1958.
34. Ruzicka J., Vibracni sreubavy dopravnik. |
Vibratoren |
fur Forden |
|
35. Cerunwald F.y Die Anwendung von |
magnitischen |
||
und Dosierund-anlagen, Fette und Seifen, Bd. 54, 1952. |
England, |
1958. |
|
36. Binder vibratory conveyors, Me Kenzie |
and Browon, |
37.New shaking conveyor, Colliery Guardian, 1955, № 4690.
38.Vibrolators for industrial applications, Martin Engineering Co. USA, 1958,
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие |
|
|
|
|
|
Стр |
|
|
|
|
|
|
3 |
||
Г л а в а 1. Теория работы вибрационных питателей........................................... |
5 |
||||||
1. |
Общие сведения . |
...................................................................................... |
5 |
||||
2. Способы и режимы работы вибропитателей........................................... |
|
8 |
|||||
3. Теория отрывного движения тел по вибрационному лотку . . . . |
Ю |
||||||
4. Экспериментальное исследование |
процесса |
движения по вибра |
29 |
||||
ционному лотку |
................................................................................................... |
|
режимов работы |
вибропитателей . . |
|||
5. |
Определение оптимальных |
44 |
|||||
Г л а в а II. Бункерные вибрационные питатели................................................... |
|
47 |
|||||
6. |
Способы осуществления направленной вибрации в вибропитателях |
47 |
|||||
7. |
Привод вибрационных |
питателей................................................................ |
|
50 |
|||
8. |
Классификация бункерных |
вибропитателей |
........................................... |
56 |
|||
9. |
Конструкции бункерных вибропитателей с вертикальным электро |
57 |
|||||
10. |
магнитным вибратором |
..................................................................................... |
|
|
|
||
Конструкция бункерных вибропитателей с тангенциальными виб |
63 |
||||||
|
раторами ........................................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
Г л а в а III. Вибрационные питатели-подъемники............................................... |
|
67 |
|||||
11. Общие сведения и классификация виброподъемников...................... |
67 |
||||||
12. Виброподъемники с эксцентриковым приводом.................................. |
67 |
||||||
13. Виброподъемники с инерционным приводом ....................................... |
68 |
||||||
14. |
Виброподъемники с электромагнитным приводом .............................. |
75 |
|||||
Г л а в а IV. Ориентирование заготовок в бункерных вибрационных питателях |
81 |
||||||
15. |
Классификация заготовок............................................................................. |
|
|
|
81 |
||
16. Общие принципы автоматического ориентирования.......................... |
85 |
||||||
17. |
Устройства первичной ориентации............................................................ |
|
86 |
||||
18. |
Устройства вторичной ориентации............................................................ |
|
88 |
||||
19 |
Ориентирование заготовок сложной ф о р м ы ....................................... |
93 |
|||||
Г л а в а V. Расчет и конструирование бункерных вибрационных питателей |
94 |
||||||
20. |
и виброподъемников.......................................................................................... |
|
|
|
|
||
Вопросы теории колебательной системы вибрационных питателей |
94 |
||||||
21. |
Определение основных конструктивных параметров вибропита |
105 |
|||||
22. |
теля ........................................................................................................................ |
системы п и тателей |
|
||||
Расчет упругой |
|
117 |
|||||
23. |
Расчет электромагнитных |
вибраторов........................................................ |
|
123 |
|||
24. |
Пример расчета |
вибрационного |
п и т а т ел я ............................................... |
|
128 |
||
Г л а в а VI. Прямолинейные вибрационные питатели—вибрационные транс |
133 |
||||||
|
портеры ................................................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
25. Классификация прямолинейных вибрационных питателей . . . . |
133 |
||||||
26. |
Вибрационные транспортеры для перемещения сыпучих материа |
135 |
|||||
|
лов и заготовок |
навалом ................................................................................. |
транспортирования ориентированных |
||||
27. Вибрационные |
лотки для |
138 |
|||||
28. |
заготовок .......................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
Вибрационные лотки для подачи заготовок из бункерного вибро |
147 |
||||||
|
питателя в рабочиий орган станка ........................................................ |
|
|||||
|
Литература........................................................................................................... |
|
|
|
|
|
149 |