2.7. Вибрационные бункерные загрузочные устройства

Появившиеся сравнительно недавно в машиностроении вибрационные бункерные загрузочные устройства (питатели) являются новой разновидностью автоматических загрузочных устройств и обладают целым рядом преимуществ по сравнению с другими типами БЗУ. Эти устройства сравнительно просты по конструкции. Отсутствие в них движущихся захватно-ориентирующих органов исключает возможность заклинивания заготовок, в связи с этим отпадает необходимость в предохранительных механизмах.

В вибрационных бункерных загрузочных устройствах (ВБЗУ) со спиральным лотком можно предотвратить падение и удары заготовок друг о друга, нарушающие чистоту поверхностей точных деталей, поступающих на сборку и контроль. Постоянная равномерная скорость движения заготовок по лотку создает благоприятные условия для осуществления ориентации сложных заготовок внутри бункера.

В ряде случаев ВБЗУ являются единственно возможным средством автоматизации загрузки заготовок, например, деталей часового и радиотехнического производства, где заготовки весьма малы, обладают малой прочностью и имеют склонность к взаимному сцеплению (например, рубиновые камни, стеклянные, пластмассовые, слюдяные детали и т. п.).

В машиностроительной промышленности заготовки с крупными заусенцами, например, поковки колец подшипников, могут эффективно загружаться в автоматическое оборудование только при помощи ВБЗУ.

Благодаря использованию резонансного принципа работы ВБЗУ для привода их требуется значительно меньшее возмущающее усилие, чем для вибропитателей других конструкций.

Рассмотрим некоторые конструкции вибрационных загрузочных устройств.

2.7.1. Бункерное загрузочное устройство с многослойными подвесками

На рис. 2.45 показана конструкция ВБЗУ для небольших заготовок.

ВБЗУ состоит из чаши 1, на внутренней цилиндрической поверхности которой имеется спиральный лоток 2. Днище чаши 3 укреп­лено на трех многослойных подвесках 4, представляющих наборы плоских рессор.

В центре нижнего массивного основания 5 укреплен электромагнит 6, якорь которого 7 крепится к днищу чаши 3. Для виброизоляции бункер расположен на резиновых амортизаторах 8. Регулирование производительности осуществляется изменением тока, подаваемого в электромагнит, которое производится при помощи встроенного реостата 9.

Резонансная настройка питателя может регулироваться путем изменения количества пластин в пакетах многослойных подвесок 4.

Рис. 2.45 – ВБЗУ с многослойными подвесками

2.7.2. Вбзу с подвеской чаши на цилиндрических стержнях

На рис. 2.46 показана конструкция ВБЗУ с подвеской чаши на цилиндрических стержнях. ВБЗУ состоит из чаши 13, на внутренней цилиндрической поверхности которой выполнена спиральная ка­навка призматической формы, в которой вмещаются цилиндриче­ские детали в один ряд. Чаша 13 вместе с конусом 12 крепится к днищу 11. Днище ВБЗУ укреплено на трех наклонных цилиндрических пружинных стержнях 2, закрепленных зажима­ми в верхнем 1 и нижнем 5 башмаках. Стержни расположены таким образом, что проекция их на горизонтальную плоскость перпендикулярна к радиусу в точках крепления их к днищу 11. Для уменьшения габаритов питателя при определенной рабо­чей длине пружинных стержней 2 крепление их к нижней плите 8 осуществляется зажимами 5 с нижней стороны плиты.

Привод питателя осуществляется от вертикального электро­магнитного вибратора 3, установленного в центре плиты 8. Якорь вибратора 14 выполнен из пластин электротехнической стали, па­кет которых при помощи планок крепится к основанию якоря.

Для изоляции днища бункера от проникновения магнитных сило­вых линий, которые могут намагничивать подаваемые детали, между основанием якоря и днищем установлена алюминиевая прокладка15. Сердечник электромагнита состоит из набора Ш-образных пластин 10, изготовленных из электротехнической стали, прикрепляемых к основанию вибратора при помощи пла­нок. На средний выступ набора надевается катушка 9 с обмот­кой, через которую пропускается переменный ток.

Вертикальные колебания якоря вибратора за счет изгиба наклонных стержней 2 преобразуются в колебания чаши питате­ля по винтовой линии. Такое колебательное движение заставляет детали, лежащие на поверхности конуса 12, сползать к спираль­ной канавке и подыматься по ней вверх.

Для виброизоляции загрузочное устройство установлено на трех витых цилиндрических пружинах 4 сравнительно небольшой жесткости. Устранение чрезмерной подвижности питателя дости­гается установкой на основании 7 оси 6 с резиновой втулкой, ко­торая входит в отверстие плиты 8 с небольшим зазором. Эта ось, обеспечивая амортизированной системе две степени свободы: пе­ремещение по вертикали и вращение вокруг вертикальной оси, ограничивает возможность остальных перемещений.

Особенностью таких конструкций вибрационных бункерных загрузочных устройств, является применение цилиндрических стержней в качестве упругих подвесок.

Применение цилиндрических стержней вместо плоских пружин вызвано следующими соображениями.

Частота собственных колебаний ВБЗУ должна быть вполне определенной и зависит она от жесткости пружин, на которых подвешена чаша питателя.

Пластинчатые рессорные пружины имеют жесткость, сильно зависящую от направления их изгиба. Поэтому жесткость каждой пру­жины, закрепленной в системе ВБЗУ, в значительной мере будет зависеть от точности ее установки. Неодинаковая жесткость пружин, на которых подвешивается чаша устройства, нарушает движение за­готовок по спиральному лотку и требует дополнительной работы по настройке ВБЗУ.

Круглые цилиндрические стержни имеют одинаковую жесткость в любом радиальном направлении и поэтому менее чувствительны к погрешностям сборки. Расчет их упругих свойств, а, следовательно, и параметров собственных колебаний ВБЗУ прост и точен. Кроме того, цилиндрические стержни допускают устранение погрешностей расчета простым способом регулировки резонансной настройки.

Необходимость регулирования резонансной настройки вызывается тем, что при проектировании вибрационного устройства не всегда удается точно определить массы и моменты инерции частей ВБЗУ из-за их сложной конфигурации. Поэтому частота собственных коле­баний системы изготовленного загрузочного устройства может оказаться несколько выше или ниже расчетной. Удаление даже на несколько герц от резонансной области увеличивает требуемое для привода ВБЗУ возмущающее усилие в несколько раз.