電磁振動(dòng)供料器的工作原理及受力分析

1、電磁振動(dòng)上供料器的工作原理原理：在電磁振動(dòng)器作用下，料斗作扭轉(zhuǎn)式上下振動(dòng)，使工件沿著螺旋軌道由 低到高移動(dòng)，并自動(dòng)排列定向，直至上部出料口而進(jìn)入輸料槽，然后由送料 機(jī)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(dòng)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(dòng)，使工件 逐步向咼處移動(dòng)。* I =0時(shí)，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(yùn)動(dòng)，并逐漸被加速。* I >0時(shí)，料槽在

2、電磁鐵的吸引下向左下方運(yùn)動(dòng)，工件由于受慣性作用而脫 離軌道,繼續(xù)向右上方運(yùn)動(dòng)（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(yùn)動(dòng)。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(shí)，支承彈簧復(fù)位，軌道以加速度 ai向右上方運(yùn)動(dòng)，工件力平衡如圖1-41 :S 141 in時(shí)工杵受力圖macos B +mgsin a =F=卩 N(2 1)ma&n B +mgcosa =N(22)(2)1 >0時(shí)，電磁鐵吸引，軌道以加速度 a2向左下方運(yùn)動(dòng)，工件受力平衡如圖 1-42 :mg T圖142

3、 I aO時(shí)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(hào)2、工件在軌道上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析(1)運(yùn)動(dòng)分析根據(jù)受力分析，工件在軌道上的運(yùn)動(dòng)有兩種可能性：A、因慣性沿軌道下滑，此時(shí)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(yùn)動(dòng)的加速度 a1滿足上式時(shí)，工件便會(huì)沿軌道下滑。這 對(duì)振動(dòng)上供料機(jī)構(gòu)是不希望出現(xiàn)的。B、沿軌道上行，此時(shí)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(dòng)供料器要實(shí)現(xiàn)預(yù)定的上供料，軌道向右上方運(yùn)動(dòng)的加速度a1和向左下方運(yùn)動(dòng)的加速度a2必須滿足上述工件沿軌道上行時(shí)的條件式。 工件沿軌 道上行時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨多種條件而變。(2)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)B DB E圖1-43工件在料道上的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(diǎn)上行到B點(diǎn);I &

5、gt;0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件由 B點(diǎn)跳躍起來J（騰空時(shí)間料斗運(yùn)行至最下方的時(shí)間）I =0、工件再落至軌道上時(shí)已到達(dá)C點(diǎn)后又隨軌道上行到D點(diǎn)。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(jìn)，跳躍間距為 AC段。*特點(diǎn)：/工件具有大的供料速度，供料率高；/工件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差，對(duì)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(yùn)行條件：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角較大。但工件騰空時(shí)間過大一料斗復(fù)位時(shí)工件再落至軌道過晚fA點(diǎn)與C點(diǎn)的間距縮小，甚至落回原處而沒有前移。B斷續(xù)跳躍* 運(yùn)動(dòng)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(diǎn)上行到B點(diǎn)；I

6、 >0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件由 B點(diǎn)跳躍起來（騰空時(shí)間 <料斗運(yùn)行至最下方的時(shí)間）J一工件很快落至軌道上的C點(diǎn)、并隨軌道下行到D點(diǎn)；I =0、工件再隨軌道從空間位置 D點(diǎn)上行到E點(diǎn)。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(jìn)，跳躍間距為 AD段。* 特點(diǎn)：/ 工件具有較大的供料速度，供料率較高；/ 工件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性一般。* 運(yùn)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(yùn)動(dòng)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(diǎn)上行到B點(diǎn)；I >0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件沿軌道由B點(diǎn)滑移J（滑移時(shí)間

7、料斗運(yùn)行至最下方的時(shí)間）I =0、工件停下時(shí)已滑移至C點(diǎn)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(jìn)，滑移間距為 AC段特點(diǎn)：/ 工件具有較大的供料速度和供料率；/ 工件運(yùn)動(dòng)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(yùn)行條件：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角均較跳躍時(shí)的小。D斷續(xù)滑移* 運(yùn)動(dòng)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(diǎn)上行到B點(diǎn);I >0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件沿軌道由B點(diǎn)滑移(滑移時(shí)間 <料斗運(yùn)行至最下方的時(shí)間)；一工件很快停在軌道上的B'點(diǎn)、并隨軌道下行到C

8、點(diǎn)；I =0、工件再隨軌道從空間位置C點(diǎn)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(jìn)，滑移間距為 AC段。* 特點(diǎn)：/ 工件供料速度和供料率較?。? 工件運(yùn)動(dòng)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(yùn)行條件：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角均小。綜上：設(shè)計(jì)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(jì)，使軌道向左下方運(yùn)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(shí)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(dòng)視作簡諧振動(dòng)，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