1、电磁振动上供料器的工作原理 原理:在电磁振动器作用下,料斗作扭转式上下振动,使工件沿着螺旋轨道由低到高移动,并自动排列定向,直至上部出料口而进入输料槽,然后由送料机构送至相应工位。为方便分析,以直槽式上供料器为例,图 1-40* 电磁振动上供料器的工作过程,是由于电磁铁的吸引和支承弹簧的反向复位作用,使料槽产生高速、高频(50100 次/秒)、微幅(0.51mm)振动,使工件逐步向高处移动。*=0 时,料槽在支承弹簧作用下向右上方复位,工件依靠它与轨道的摩擦而随轨道向右上方运动,并逐渐被加速。*0 时,料槽在电磁铁的吸引下向左下方运动,工件由于受惯性作用而脱离轨道,继续向右上方运动(滑移或跳跃
2、)。下一循环,周而复始工件在轨道上作由低到高的运动。 1、工件在轨道上的受力分析* 工件在轨道上的受力:自重力、轨道反力、摩擦力、惯性力;* 摩擦力、惯性力与电磁铁的电流有关。(1)=0 时,支承弹簧复位,轨道以加速度 a1向右上方运动,工件力平衡如图 1-41: ma 1cos+mgsin=F=N (21)ma 1sin+mgcos=N (22) (2)0 时,电磁铁吸引,轨道以加速度 a2向左下方运动,工件受力平衡如图 1-42: ma 2cos-mgsin=F=N (23)ma 2sin-mgcos=-N (24)式 中 符 号 2、工件在轨道上的运动状态分析(1)运动分析根据受力分析,
3、工件在轨道上的运动有两种可能性:A、因惯性沿轨道下滑,此时=0,且有ma 1cos+mgsinN (25)a1g(sin-cos)/(sin-cos) (26)当轨道向右上方运动的加速度 a1满足上式时,工件便会沿轨道下滑。这对振动上供料机构是不希望出现的。B、沿轨道上行,此时根据电磁铁吸合与否可得:=0,a 1g(sin-cos)/(sin-cos) (27)0,a 2g(sin+cos)/(sin+cos) (28)电磁振动供料器要实现预定的上供料,轨道向右上方运动的加速度 a1和向左下方运动的加速度 a2必须满足上述工件沿轨道上行时的条件式。工件沿轨道上行时的运动状态随多种条件而变。 (
4、2)运动状态 图 1-43 工件在料道上的运动状态(a)连续跳跃;(b)断续跳跃;(c)连续滑移;(d)断续滑移 注:图示为料槽的两极限位置。A、连续跳跃* 运动过程:=0、弹簧使料斗复位,工件依靠摩擦、空间位置从 A 点上行到 B 点;0、电磁铁吸合,由于惯性、工件由 B 点跳跃起来 (腾空时间料斗运行至最下方的时间)=0、工件再落至轨道上时已到达 C 点后又随轨道上行到 D 点。如此往复,工件“随轨道上行-跳跃-再随轨道上行”工件跳跃式前进,跳跃间距为 AC 段。* 特点:/工件具有大的供料速度,供料率高;/工件运动平稳性差,对定向不利;/适用于形状简单、定向要求不高的件料及供料速度较大的
5、场合。* 运行条件:电磁铁吸力、料槽振幅及抛射角较大。但工件腾空时间过大料斗复位时工件再落至轨道过晚A 点与 C 点的间距缩小,甚至落回原处而没有前移。B、断续跳跃* 运动过程:=0、弹簧使料斗复位,工件依靠摩擦、空间位置从 A 点上行到 B 点;0、电磁铁吸合,由于惯性、工件由 B 点跳跃起来(腾空时间0、电磁铁吸合,由于惯性、工件沿轨道由 B 点滑移 (滑移时间料斗运行至最下方的时间)=0、工件停下时已滑移至 C 点后又随轨道上行。如此往复,工件“随轨道上行-滑移-再随轨道上行”工件滑移式前进,滑移间距为 AC 段。* 特点:/工件具有较大的供料速度和供料率;/工件运动平稳,利于定向;/适
6、用于形状较规则、有定向要求的件料及供料速度较大的场合。* 运行条件:电磁铁吸力、料槽振幅及抛射角均较跳跃时的小。 D、断续滑移* 运动过程:=0、弹簧使料斗复位,工件依靠摩擦、空间位置从 A 点上行到 B 点;0、电磁铁吸合,由于惯性、工件沿轨道由 B 点滑移(滑移时间料斗运行至最下方的时间) 工件很快停在轨道上的 B点、并随轨道下行到 C 点;=0、工件再随轨道从空间位置 C 点上行。如此往复,工件“随轨道上行-滑移后随轨道下行-再随轨道上行”工件断续滑移式前进,滑移间距为 AC 段。* 特点:/工件供料速度和供料率较小;/工件运动平稳,亦利于定向;/适用于有定向要求但供料速度要求不高的场合
7、。* 运行条件:电磁铁吸力、料槽振幅及抛射角均小。 综上:设计合理、参数选择恰当不产生跳跃、平稳滑移、供料较快首选连续滑移。 3、工件在轨道上滑移和跳跃的条件(1)滑移条件由前分析,工件沿轨道上行滑移的条件a 1g(sin-cos)/(sin-cos)a 2g(sin+cos)/(sin+cos)如取 =2(常为 12) ,=20(常为 1525) ,=0.41,则a 10.47ga 20.41g所以,只要合理设计,使轨道向左下方运行的加速度 a2满足一定条件,便可获得预定的滑移状态。(2)跳跃条件工件在惯性力作用下产生跳跃,脱离轨道,此时受力式(24)为ma 2sin-mgcos=0 所以产生跳跃的条件为a 2gcossin同上取 =2,=20,=0.41,则有a 10.47ga 22.92g如将料槽受电磁力作用产生的振动视作简谐振动,其频率为 f、振幅为 A,则轨道最大加速度 amax为a max=2fA所以,当 amax=2fA=a 2gcossin,工件就会产生跳跃式前进。 由上分析可知,连续跳跃所需加速度 a2最大,断续滑移时 a2最小。圆筒形料斗与直槽形的工作原理、件料运动状态完全相同,但振动形式有区别:直槽形料斗是往复直线式振动,而圆筒形是往复扭转式振动。