3.12. Расчет электромагнитного вибратора.

Вибратор рассчитывают на работу от сети тока, имеющего напряжение 220В. Возможные колебания напряжения в сети составляют , т.е. напряжение может меняться в пределах отдо.

Максимальное возмущающее усилие вибратора в направлении колебаний подсчитывается по формуле:

; (100)

где - относительный размах колебаний приведенной массы ( в мм)

- приведенная масса питателя в г. с 2/м

- частота колебаний в Гц.

- коэффициент затухания

угол сдвига между перемещением и силой

Силы сопротивления, действующие на колебательную систему питателя, состоят из внутреннего сопротивления в материале упругих подвесок и сил внешнего сопротивления – сил трения деталей о поверхность чаши.

Амплитуда колебаний рабочего органа, а следовательно, и производительность питателя может колебаться в широких пределах в зависимости от близости настройки системы к состоянию резонанса. Максимальная амплитуда колебаний, а следовательно, и минимальное возмущающее усилие вибратора будет при настройке системы в резонанс ( при равенстве частоты возмущающей силы и собственной частоты колебаний системыт.е).

Однако при точной настройке в резонанс на величину амплитуды колебаний значительное влияние оказывает изменение затухания в системе, которое будет зависеть от количества загружаемых деталей в питателе. В результате этого производительность питателя, настроенного в резонанс, будет неустойчивой.

Поэтому частоту собственных колебаний системы питателя выбирают несколько большей частоты возмущающей силы<1, т.е. питатель работает на поднимающей ветви резонансной кривой, в так называемом дорезонансном режиме. Такая настройка колебательной системы питателя обусловлена тем, что при некотором отклонении собственной частоты системы от резонансной резко снижается чувствительность системы к изменению затухания. Отклонение от этой частоты в сторону ветви до резонансной кривой имеет следующие преимущества.

Вибрационный питатель должен обеспечить стабильную работу и примерно одинаковую производительность при почти пустой и при полностью загруженной деталями чаше. Загруженные в чаши детали влияют на два параметра его колебательной системы – частоту собственных колебаний к затуханию в системе. При увеличении количества загружаемых деталей снижается (хотя и незначительно) частота собственных колебаний системы и при этом одновременно усиливается затухания в системе.

При дорезонансной настройке изменение этих двух параметров оказывает на систему взаимно противоположное влияние.

Снижение собственной частоты приближает систему к состоянию резонанса, что должно было бы увеличить амплитуду колебаний, однако, изменение другого параметра (увеличение затухания в системе) оказывает на нее обратное действие.

Таким образом, влияние загружаемых деталей на работу питателя при такой настройке может быть значительно уменьшено.

При зарезонансоной постройке изменение обоих параметров (уменьшение собственной частоты колебаний и увеличения затухания в системе) влияет на систему в одном направлении – приводит к уменьшению амплитуды колебаний, а следовательно, к снижению производительности.

Другим преимуществом дорезонансной настройки является то, что при полной настройке максимальное значение магнитного силового потока электромагнитного вибратора совмещается с минимальным значением воздушного зазора между статором и якорем в следствие минимальных значений углов сдвига фаз .

Для правильного выбора собственной частоты колебательной системы питателя, обеспечивающей удовлетворительную устойчивость работы и минимальное требуемое усилие вибратора, необходимо знать затухание в системе и влияние на него загружаемых деталей.

В табл. 7 приведены результаты свободных колебаний питателя при различных загрузках (- приведенная масса загруженных деталей питателя, а- приведенная масса питателя). Во второй колонке приводятся значения затухания колебаний( гдеориентировочно равно при работе питателя без деталей).

В последующих колонках приводятся значения максимального динамического коэффициента при резонансе .

Вибропитателя в большинстве случаев рассчитывают в режимах с отношением . Большие величины этих отношений следует принимать для питателей, масса загрузки которых больше массы питателя, а также у питателей, к стабильности работы котрых предъявляются стабильные требования.

На рис.21 показана экспериментально полученная зависимость отношения коэффициента затухания к круговой частоте собственных колебаний упругой системы от отношения массы загруженных деталей к приведенной массе питателядля обычных настроек вибрационных питателей

Как пользоваться графиком, ясно из приведенного на рисунке II примера для случая Проведя прямые как показано стрелками, получаеми.

Рис. 21. Зависимость отношения коэффициента затухания к круговой частоте собственных колебаний упругой системы

Для расчетов можно воспользоваться как табл.7, так и рис.21.

К примеру, воспользовавшись табл.7 определим для конкретного случая отношения значенияизная, что= С (где С число из таблицы 7).

Таблица 7

1	2	3	4	5	6	7	8
0 0,5 1,0 1,5	0,006 0,05 0,07 0,10	80 10 7 5	1 0,98 0,97 0,96	10 7,3 6,2 4,7	6 44 53 62	5,2 4,8 4,3 3,8	3 25 33 43

можно записать: (101)

откуда , учитывая, чтополучим:

; (102)

Максимальное возмущающее усилие для питателя с вертикальным вибратором равно:

; (103)

где угол наклона пружинных стержней.

Для тангенциальных вибраторов с горизонтальным направлением возмущающей силы, максимальное усилие .

; (104)

где -число вибраторов.

Необходимая мощность вибратора определяется по формуле:

; (Вт) (105)