电磁振动供料器的工作原理及受力分析.doc

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1-40l* 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)。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： ma1cos+mgsin=F=N（21） ma1sin+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： ma2cos-mgsin=F=N（23）ma2sin-mgcos=-N （24） l 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，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ma1cos+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，a1g(sin-cos)/(sin-cos)（27）0，a2g(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。 （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。 * 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a1g(sin-cos)/(sin-cos)a2g(sin+cos)/(sin+cos)如取=2（常为12），=20（常为1525），=0.41，则a10.47ga20.41g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ma2sin-mgcos=0所以产生跳跃的条件为a2gcossin同上取=2，=20，=0.41，则有a10.47ga22.92g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amax=2fA所以，当amax=2fA=a2gcos