電磁振動供料器的工作原理及受力分析

1、電磁振動上供料器的工作原理原理：在電磁振動器作用下，料斗作扭轉(zhuǎn)式上下振動，使工件沿著螺旋軌道由 低到高移動，并自動排列定向，直至上部出料口而進入輸料槽，然后由送料 機構(gòu)送至相應(yīng)工位。為方便分析，以直槽式上供料器為例，圖1-40圖2-40上料器工作原理圖1料楷；2 工杵沖一支承斗一電磁鐵；冇一基鰹*電磁振動上供料器的工作過程，是由于電磁鐵的吸引和支承彈簧的反向復(fù)位作 用，使料槽產(chǎn)生高速、高頻（50100次/秒）、微幅（0.51mm振動，使工件 逐步向咼處移動。* I =0時，料槽在支承彈簧作用下向右上方復(fù)位，工件依靠它與軌道的摩擦 而隨軌道向右上方運動，并逐漸被加速。* I >0時，料槽在

2、電磁鐵的吸引下向左下方運動，工件由于受慣性作用而脫 離軌道,繼續(xù)向右上方運動（滑移或跳躍）。,下一循環(huán)，周而復(fù)始T工件在軌道上作由低到高的運動。1、工件在軌道上的受力分析*工件在軌道上的受力：自重力、軌道反力、摩擦力、慣性力；*摩擦力、慣性力與電磁鐵的電流有關(guān)。(1)1 =0時，支承彈簧復(fù)位，軌道以加速度 ai向右上方運動，工件力平衡如圖1-41 :S 141 in時工杵受力圖macos B +mgsin a =F=卩 N(2 1)ma&n B +mgcosa =N(22)(2)1 >0時，電磁鐵吸引，軌道以加速度 a2向左下方運動，工件受力平衡如圖 1-42 :mg T圖142

3、 I aO時丄件唸力圖macos B -mgsin a =F=卩 N(2 3)(2 4)masin B -mgcos a =-N式中符號2、工件在軌道上的運動狀態(tài)分析(1)運動分析根據(jù)受力分析，工件在軌道上的運動有兩種可能性：A、因慣性沿軌道下滑，此時I =0,且有macos B +mgsina >卩 N(25)ai>g(sin a -卩 cos a )/( 卩 sin B -cos B )(26)當(dāng)軌道向右上方運動的加速度 a1滿足上式時，工件便會沿軌道下滑。這 對振動上供料機構(gòu)是不希望出現(xiàn)的。B、沿軌道上行，此時根據(jù)電磁鐵吸合與否可得：I =0, a1< g(sin a

4、-卩 cos a )/( 卩 sin B -cos B )(2 7)I >0, a2> g(sin a + 卩 cos a )/(卩 sin B +cos B )(2 8)電磁振動供料器要實現(xiàn)預(yù)定的上供料，軌道向右上方運動的加速度a1和向左下方運動的加速度a2必須滿足上述工件沿軌道上行時的條件式。 工件沿軌 道上行時的運動狀態(tài)隨多種條件而變。(2)運動狀態(tài)B DB E圖1-43工件在料道上的運動狀態(tài)（a）連續(xù)跳躍；（b）斷續(xù)跳躍；（c）連續(xù)滑移；（d）斷續(xù)滑移注：圖示為料槽的兩極限位置。A、連續(xù)跳躍*運動過程：I =0、彈簧使料斗復(fù)位，工件依靠摩擦、空間位置從A點上行到B點;I &

5、gt;0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件由 B點跳躍起來J（騰空時間料斗運行至最下方的時間）I =0、工件再落至軌道上時已到達(dá)C點后又隨軌道上行到D點。如此往復(fù)，工件“隨軌道上行-跳躍-再隨軌道上行，”一工件跳躍式前進，跳躍間距為 AC段。*特點：/工件具有大的供料速度，供料率高；/工件運動平穩(wěn)性差，對定向不利；/適用于形狀簡單、定向要求不高的件料及供料速度較大的場合。運行條件：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角較大。但工件騰空時間過大一料斗復(fù)位時工件再落至軌道過晚fA點與C點的間距縮小，甚至落回原處而沒有前移。B斷續(xù)跳躍* 運動過程：I =0、彈簧使料斗復(fù)位，工件依靠摩擦、空間位置從A點上行到B點；I

6、 >0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件由 B點跳躍起來（騰空時間 <料斗運行至最下方的時間）J一工件很快落至軌道上的C點、并隨軌道下行到D點；I =0、工件再隨軌道從空間位置 D點上行到E點。如此往復(fù)，工件“隨軌道上行 - 跳躍后隨軌道下行 - 再隨軌道上行 , ”f工件斷續(xù)跳躍式前進，跳躍間距為 AD段。* 特點：/ 工件具有較大的供料速度，供料率較高；/ 工件運動平穩(wěn)性一般。* 運行條件：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角中等。C連續(xù)滑移* 運動過程：I =0、彈簧使料斗復(fù)位，工件依靠摩擦、空間位置從 A點上行到B點；I >0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件沿軌道由B點滑移J（滑移時間

7、料斗運行至最下方的時間）I =0、工件停下時已滑移至C點f后又隨軌道上行。如此往復(fù)，工件“隨軌道上行 -滑移-再隨軌道上行 ,”f工件滑移式前進，滑移間距為 AC段特點：/ 工件具有較大的供料速度和供料率；/ 工件運動平穩(wěn)，利于定向；/ 適用于形狀較規(guī)則、有定向要求的件料及供料速度較大的場合。* 運行條件：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角均較跳躍時的小。D斷續(xù)滑移* 運動過程：I =0、彈簧使料斗復(fù)位，工件依靠摩擦、空間位置從A點上行到B點;I >0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件沿軌道由B點滑移(滑移時間 <料斗運行至最下方的時間)；一工件很快停在軌道上的B'點、并隨軌道下行到C

8、點；I =0、工件再隨軌道從空間位置C點上行。 如此往復(fù)，工件“隨軌道上行 - 滑移后隨軌道下行 - 再隨軌道上行 , ”-工件斷續(xù)滑移式前進，滑移間距為 AC段。* 特點：/ 工件供料速度和供料率較??；/ 工件運動平穩(wěn)，亦利于定向；/ 適用于有定向要求但供料速度要求不高的場合。* 運行條件：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角均小。綜上：設(shè)計合理、參數(shù)選擇恰當(dāng)-不產(chǎn)生跳躍、平穩(wěn)滑移、供料較快 -首選連續(xù)滑移。3、工件在軌道上滑移和跳躍的條件(1)滑移條件由前分析，工件沿軌道上行 滑移的條件ai< g(sin a -卩 cos a )/( 卩 sin B -cos B )a2> g(sin

9、 a + 卩 cos a )/( 卩 sin B +cos B )如取 a =2° （常為 12°） , B =20°（常為 1525°）,卩=0.41，則ai< 0.47ga2> 0.41g所以，只要合理設(shè)計，使軌道向左下方運行的加速度32滿足一定條件，便可獲得預(yù)定的滑移狀態(tài)。（2）跳躍條件工件在慣性力作用下產(chǎn)生跳躍，脫離軌道，此時受力式（2 4）為masin B -mgcosa =0所以產(chǎn)生 跳躍的條件為a2> gcos a /sin B同上取a =2°, B =20°,卩=0.41，則有ai< 0.47ga2> 2.92g如將料槽受電磁力作用產(chǎn)生的振動視作簡諧振動，其頻率為 f 、振幅為 A，則軌道最大加速度amax為amax-2 n 2f2A所以