設計Φ66塑料放電管自動上料機構

1、. . . . 三 江 學 院本科生畢業(yè)設計（論文）題 目6×6塑料放電管自動上料機構 機械工程學院機械設計制造與其自動化專業(yè)學生 鮑譯銘 學號 G095152001 指導教師 徐偉 職稱 實驗師 指導教師工作單位 三江學院 起訖日期 2013年2月-2013年6月 摘 要氣體放電管是一種過壓保護元件主要是用來保護通信系統(tǒng)、交通信號系統(tǒng)、計算機數(shù)據系統(tǒng)以與各種電子設備的外部電纜、電子儀器的安全運行。氣體放電管也是電路防雷擊與瞬時過壓的保護元件。隨著第三代移動通信技術（3G）在發(fā)達國家的逐步推廣，作為擁有自主知識產權的我國，為了滿足市場的對于3G的需求必然會建設大量的3G基站。放電管在

2、雷達基站中起到很好的防雷作用使得氣體放電管的市場前景十分廣闊。本文詳細闡述了自動上料機構的整體設計。選擇電磁激振作為上料機構的激振方式，采用了螺旋料槽盤和料盤孔套作為工件的定位剔除機構。同時選用了橡膠管作為系統(tǒng)的阻尼減振裝置。本機構結構簡單、能量消耗小、不需要傳動裝置、無需潤滑、無部件之間的相互摩擦、易于控制等優(yōu)點。上料速度可達90只/分。關鍵詞：高速，自動上料，電磁激振，剔除機構，阻尼減振角ABSTRACTGas discharge tube is a kind of overvoltage protection device ,which is mainly used to protect

3、 communications, traffic signal computer data systems and a variety of electronic equipment of the external cable. gas discharge tube to the safe operation of electronic instruments and circuits against lightning and transient over-voltage protection device as the third generation (3G) mobile commun

4、ication technology in developed countries gradually promotion, as with independent intellectual property rights in our country, in order to meet the market demand for 3G is bound to be construction of a large number of 3G base station discharge tube in the radar stations have very good lightning pro

5、tection effect makes gas discharge tube market prospect is very broad.This paper describes the automatic feeding mechanism of the overall design. Optional electromagnetic excitation as a way of feeding organizations, using the spiral trough plate and the feed pan empty set as the positioning of the

6、workpiece removed bodies.Also selected as the damping rubber tube damping device.The body structure is simple,energy consumption and does not require gear, no lubrication, no friction between components, easy control. Feeding rate up to 90/min.Keywords:High-speed; automatic feeding; electromagnetic

7、excitation; removing bodies; damping feet 目 錄第一章 緒論.1 1.1上料機構的意義.1 1.1.1引言.11.2墊磁振動料斗國外研究概況.1 1.3振動料斗的用途.2 1.4振動給料的主要特點.3 1.5電磁振動料斗簡介.5 1.6全自動放電管打印機構.6 1.7課題的目的意義.8第二章 上料機構料斗的設計.10 2.1上料機構的工作原理.10 2.2料斗的基本尺寸確定.10 2.2.1料斗的直徑D.11 2.2.2螺旋槽結構形式和主要參數(shù).11 2.2.3料斗的出口.13 2.2.4料斗高度H.14 2.2.5料斗底板.14 2.2.6定向分選裝

8、置設計.14 2.2.7料斗材料.17第三章 主彈簧與其支架.19 3.1主彈簧與其支架的設計.193.1.1主彈簧類型與支架的配合.19 3.1.2主彈簧的確定.20第四章 電磁振動器.21 4.1電磁振動料斗的激振力.21 4.2激振力的計算.24 4.3激振器的確定.24第五章 基座與減震器.25 5.1基座的設計.25 5.2減震器的設計.25第六章 上料機構簡介.26第七章 振動料斗的調試.277.1機械調整.277.2主振系統(tǒng)的調整.277.2.1工作點的判斷方法.277.2.2頻率比的調節(jié)方法.277.2.3氣隙調整.28結束語.29致.30參考文獻.3132 / 38第一章 緒

9、論1.1上料機構的設計意義1.1.1引言氣體放電管是一種有效的設備輸入端保護元件。主要是用來保護通信系統(tǒng)、交通信號系統(tǒng)、計算機數(shù)據系統(tǒng)以與各種電子設備的外部電纜、電子儀器的安全運行。氣體放電管也是電路防雷擊與瞬時過壓的保護元件。隨著市場的不斷拓展、競爭日趨激烈，客戶對自動化上料的要求也越來越高。大量的需求致使自動化上料和全自動打印的工藝提出了更高的要求。由于生產規(guī)模大，工藝要求先進穩(wěn)定，工件質量要求一致性好，同事放電管的自身形狀也適合自動上料機構的要求，電磁振動料斗成為了放電管自動上料的首選設備。經過東南大學電子機械課題組多年的研發(fā)與優(yōu)化設計，放電管的上料工藝已經基本實現(xiàn)自動化生產，給放電管制

10、造商解決了自動上料的問題。但是，隨著時代不斷發(fā)展，對生產率的要求也越來越高，實現(xiàn)更高效率上料成為必然的要求。1.2電磁振動料斗國外研究概況目前，國外鋪面存在著各種粉、粒、快狀物料料倉的阻流、撘拱問題。問題雖小，但影響頗大，比如，某面粉廠因料倉阻流造成幾十萬斤小麥霉爛；某火力發(fā)電廠的煤倉因阻流而自燃，甚至有的火力發(fā)電廠煤粉倉因阻流而引起爆炸；有的化工廠氰化鈉粉倉因為阻塞，多年來一直靠人工在有害氣氛下捅料；有的鑄工車間落砂地坑料倉因為阻塞，由專設的工人在高粉塵的地坑里捅料；有的高15M直徑6M容量500T的砂倉僅有600直徑的中心砂柱排料而工人爬到大、中、小型料倉上或鉆到料倉耙料或用大錘在料倉外敲

11、打料倉，進行破拱，更是屢見不鮮?？梢?，料倉阻流既會影響生產，又會造成事故。隨著工業(yè)的發(fā)展，散體物料料倉越來越多。由于料倉的阻流或搭拱，是整個流水線或自動線受阻甚至停產。因此，解決粉、粒、塊散體物料料倉的阻流問題、搭拱問題，已經越來越受到國外專業(yè)人員的重視，并進行了多年的研究。近年來，美、日、德等國家對料倉阻流、搭拱的機理和解決的途徑進行了許多研究工作。從1963年開始，美國首先在鑄造行業(yè)研究振動給料斗，經過反復探索而應用于生產實際。由于它動力消耗小，破拱清倉性能好，又幾乎不需要什么維護等優(yōu)點，很快在其他部門得到了推廣，它幾乎消除了阻流、搭拱現(xiàn)象，也幾乎可以應用于所有粉、粒、塊狀物體料倉，因此從

12、上世紀70年代開始就形成了系列定型產品。俄羅斯等國家也相繼開始了研制。上述各國曾先后有人取得專利或作者證書。我國從1977年開始研制振動給料斗并應用與生產實際，形成了幾種系列十幾種規(guī)格的定型產品，先后應用于煤炭、化工、電力、鑄造、焊條制造、糧食、飼料等部門，使用性能好，運轉正常，深受歡迎。由于振動給料斗較其他料倉破拱防塞裝置具有突出的優(yōu)越性，國外稱它為“料斗活化器”（Bin Activator）或稱“振動漏斗”（Vibratory Hoppers）；由于它具有給料機的性能，我國專業(yè)工作者會議上將其定名為“振動給料斗”。1.3振動料斗的用途振動料斗（見圖1-1）的用途很多。據國外資料介紹，已經應

13、用振動料斗的部門有煤炭、電力、機械、化工、建材、冶金、礦山、輕工、食品、糧食、醫(yī)圖1-1 振動料斗外形圖藥、交通運輸?shù)?。適用的物料有煤炭、建筑用砂、鑄造用砂、石渣、卵石、礦石、礦粉、燒結礦石、爐渣、電石、石灰、水泥、水泥生熟料、器原料、耐火材料、粘土、土、炭黑、煙灰、滑石粉、石膏、鋅粉、鉛粉、二氧化錳、氧化鐵、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化鉻、氯化鉀、氯化鈉、氯化銨、重碳酸鈉、碳酸氫鈉、純堿、碳酸鈣、重晶石、石棉、金屬碎屑或粉末、玻璃纖維、木屑、硅藻土、顏料、硫磺、聚氯乙烯、聚乙烯醇、尿素、樹脂、六氯化苯、硬脂酸鋅、洗衣粉、農藥、化肥、飼料、麥麩、碎煙草、茶葉、大麥、大豆、花生、小麥、淀粉、乳粉

14、、食鹽、砂糖、碎膠片已經泥餅等等。國外已定型的給料產品有多種系列，多種規(guī)格，直徑從400MM到4200MM，激振電機的激振力從幾牛頓到356KN，功率從幾百瓦到11KW；每臺振動料斗激振力363KN，功率14,.7KW；給料能力從每小時幾百公斤到2000T/H；適用物料粒度從幾微米到上百毫米；適用物料種類從輕質炭黑到粘性泥餅、重質礦粉；適用的料倉直徑從400MM到21560MM，高度從幾百毫米到25M，容積從幾升到1000立方米；可以單獨用過給料機，或者單獨用作破拱清倉設備，也可以兼而用之。振動料斗可以在新建廠礦企業(yè)中廣泛采用，也可以改造原有料倉，替換原有的舊給料設備。改造工作量很少，無需基礎

15、，只需將料倉出口改成適于安裝的振動給料斗的法蘭，即可安裝。振動料斗可用于料倉排料，向皮帶輸送機、斗式提升機、埋刮板運送機、螺旋輸送機等輸送設備給料，或向破碎機、篩分機、烘干機、成型機等設備給料，也可以向配料機、定量器等設備給料，可以實行單機或群機自動控制。它的給料量也可以按信號進行調節(jié)控制。由于振動料斗具有很好的密封性，因此它可應用于具有高粉塵和有害氣體的物料料倉；由于物料對它磨損很小它又可應用與磨損性大的物料料倉；當振動料斗是由耐熱性鋼板或不銹鋼板制作時，它可應用于高溫或有腐蝕性物料的料倉?？傊?，振動料斗在散體物料料倉破拱清倉和給料方面，應用十分廣泛，并且具有廣闊的發(fā)展前景。1.4振動給料的

16、主要特點（1）兼有破拱、給料、關閉作用。振動料斗靠振動破拱和實現(xiàn)給料，振動停止，物料即刻停止卸出。破拱給料關閉三者合為一體，無需另外加裝破拱助流裝置或設備，也不必要再安裝料倉閘門，這樣，既節(jié)省了設備和能耗，又簡化了生產操作和設備維修。（2）具有給料機構性能，給料松散、連續(xù)、均勻、準備。振動料斗是靠振動將料倉物料誘導活化成流態(tài)化，使物料蓬松后呈群流狀態(tài)連續(xù)均勻地流水般排出，直至停機或卸空，其給料精度可達4%，GD型振動料斗鑒定測試建筑用砂的給料精度為0.68%，當然，它和其他給料設備一樣，由于不是定量設備，其給料精度尚不與定量準確的定量設備。由于活化作用，在排料過程中不僅沒有物料粒度偏析，而且還

17、有一定的混合作用（見圖1-2），使原有偏析得到一定程度的改善。（3）破拱助流能力強，性能超過目前其他破拱助流裝置和給料設備。 振動料斗將振動傳給料倉的物料，在適宜的振頻下誘導物料顆粒活化，大大降低了會導致搭拱阻流的顆粒之間的摩擦力和聚力，使物料順利下移，不易成拱。同時，振動也可以摧毀已有的拱橋。這一作用靠的是誘導而不是強制，同時又是流態(tài)化，因此，這一作用超過其他已有的破拱助流裝置和給料設備。（4）結構簡單，制造容易，造價低廉，安裝操作簡便，運行可靠，維修方便。振動料斗是將激振器（如電磁激振器或振動電機）直接安裝在振動料斗斗體上產生振動的，沒有減速器等傳動裝置；振動料斗自身結構也極簡單，多為焊接

18、結構，制造容易。它與料倉之間采用法蘭螺栓聯(lián)接。接通電源，即可運行。長期連續(xù)運行，也可不必設專人操作，工作可靠，幾乎不用維護保養(yǎng)，一般只對振動電機軸沒工作10000H注油一次。（5）重量輕、功耗小、隔振好、磨損小、噪音低。由于振動料斗結構簡單，自重僅為同類產品的幾分之一到十幾分之一。它省去了功耗較大的破拱助流裝置。功率利用率高，功耗最小，功率僅為同類產品的幾分之一到十幾分之一。物料在振動料斗作拋擲運動，對壁幾乎沒有相對滑動，使振動料斗的磨損很小，即使用于強磨琢性物料，使用五年也無明顯磨損。圖1-2 振動料斗排料過程由于振動料斗本身無相對振動，吊掛（或支承）裝置以隔振器隔振，所以傳給料倉與構架的振

19、動很小。曾對一臺1000的慣性振動給料斗實測，隔震效率達98%；噪音在50-56DB之間，大大低于國家規(guī)定值（85DB）。這在振動機械中，噪音是較小的；與其他給料機構和破拱裝置比較，噪音也較小。（6）不需要基礎和附加裝置。振動料斗與料倉僅靠法蘭螺栓聯(lián)接，不像其他給料設備（如圓盤給料機等）需要混凝土基礎和需要調整套、破拱助流裝置等附加裝置，也可不用閘門。其造價僅為其他產品的幾分之一到幾十分之一，又省去了上述附加裝置的費用，可使工程造價降低。（7）安裝高度低，可取代料倉椎體或部分椎體。振動料斗斗體坡度小，自身安裝高度低；同時可以取代小型料倉的椎體或大中型料倉的部分椎體，可增大料倉容積，或在滿足容積

20、要求的情況下，可以降低料倉高度。許多火力發(fā)電廠的煤倉，為了防止煤倉搭拱阻塞，不得不設計曲線料倉，使料倉高度大大增加，建筑物造價也大大增加，采用振動料斗后，可以取代原給料機和破拱裝置，減小料倉高度，節(jié)省料倉本身投資和降低建筑造價。（8）密封性好，無需局部除塵或防毒。振動料斗自身全密封，也與上部料倉和下部受料裝置全密封，實現(xiàn)全封閉給料，不必另加局部通風除塵和空氣凈化裝置。（9）給料量可調，易于實現(xiàn)單機或群機自動控制。電磁振動料斗可在運行中無級調節(jié)給料量，慣性振動料頭可在停機時調節(jié)給料量，兩種料斗均可實現(xiàn)單機或群機自動控制。振動料斗還可以根據電信號自動條件給料量。1.5電磁振動料斗簡介由于本次設計的

21、物料是電器元件放電管，所以不再過多介紹其他種類的振動料斗，經過多年的研究發(fā)展電器原件的電磁振動料斗已經成熟穩(wěn)定。電磁振動料斗是一種高效的供料裝置，它的結構簡單，能量消耗小，工作可靠平穩(wěn)，工件間相互摩擦力小，不易損傷物料，改換品種方便，供料速度容易調節(jié)。從結構上分有直槽式和圓盤式兩類，從激振方式分電磁激振式、機械激振式和氣動激振式。在電子工業(yè)中，電磁式圓周振動料斗常簡稱為振動料斗。振動料斗是借助于電磁力產生微小的振動，依靠慣性力和重力綜合作用驅使件料沿料槽向上向前送進，并在送料過程中自動定向，成單行按規(guī)定的方向和位置排列送出，它是一種常用的件料上料機構，常用振動料斗的典型結構如圖1-3所示。圖1

22、-3 振動料斗結構簡圖振動料斗上料時具有以下的優(yōu)點：送料和定向過程中沒有機械攪動，撞擊和強烈的摩擦作用，因此一般不致于破壞件料的精度和加工表面，也不會產生堵塞現(xiàn)象，對于已經加工的件料，以與薄壁、彈性、脆性制件使用這種料斗是很合適的；定向容易，通用性強，輸送形狀特征不一樣的件料，只要更換定向元件，振動料斗的其它結構都可采用；送料率高，且送料速度易于調整；結構簡單，易于維護，比較耐用。1.6全自動放電管打印機構放電管就是一種廣泛用于鐵路、通信等系統(tǒng)中的過壓保護元件，其標記通常采用手工或半自動設備打印，打印效果難以令人滿意。隨著市場的不斷拓展、競爭日趨激烈，客戶對外觀要求越來越高，尤其是三極放電管，

23、大部分用于出口，外商常常因打印標記達不到要求而退貨。針對這一客觀狀況，經過東南大學電子機械課題組多年的研究與優(yōu)化設計，在2002年研制開放出一款非常優(yōu)秀的全自動打印機構APDT-00三極放電管全自動打印機。三極放電管全自動打印機主要由自動上料機構、打印機構、傳動機構、控制部件、下料槽等組成。該設備能夠滿足前述打印質量的要求，具有以下特點：（1）采用電磁振動料斗實現(xiàn)放電管的全自動定向與上料。（2）生產效率：6090只/min。（3）印子精度：一致性±0.02mm。（4）具有故障報警和自動計數(shù)功能。圖1-4 工作流程圖該機主要工作流程如圖所示，首先將一定量的三極放電管放入電磁振動料斗的料

24、盤中，在電磁振動料斗的振動作用下，三極放電管在料盤中實現(xiàn)自動定向，進入料槽，并在振動料斗的推動以與重力的作用下滑入打印導軌。由運動架上的推桿將三極放電管推至打印工位，推桿同時兼作隔料器。由定位機構完成三極放電管的精確定位后開始打印，打印頭所在運動架的直線運動由凸輪控制。打印結束后，三極放電管將經下料槽被自動送至料倉。圖1-5 全自動打印機結構圖這是一臺完整的放電管自動打印機，這臺機器實現(xiàn)了自動上料，全自動打印和自動下料。已經達到高度自動化，同時其中也有電磁振動料斗，給我這次設計帶來了很好的設計思路。1.7課題的目的意義本課題主要是自動上料機構中前置料斗的設計，前置料斗操作簡單，同時它還可以節(jié)省

25、人力和無力。前置料斗無需機械傳動裝置，沒有相互摩擦的運動部件，無需潤滑，易于維護，故障少，可靠性高；它靠微小的振動送料，沒有強烈攪拌、碰撞等現(xiàn)象；送料均勻，連續(xù)性好、激振力可調，操作方便、調節(jié)性能好，無斷料現(xiàn)象，振動平穩(wěn)、工作可靠，壽命長。目前隨著科技的高速發(fā)展，各家企業(yè)開始絡繹不絕的生產前置料斗，市場上的前置料斗數(shù)不勝數(shù)。前置料斗不僅可以提高工人的工作效率而且可以提高企業(yè)的生產總值，本次設計的目的就是為了大幅提高生產效率，針對生產放電管而設計的前置料斗。（一）課題要求：1、了解前置料斗的各種類型、工作原理，各類型前置料斗的特點，優(yōu)缺點。2、熟悉電磁振動料斗的工作原理，以與將來所應用的場合。3

26、、要求所設計的前置料斗達到所要求的各項指標。4、要求熟悉掌握計算機制圖軟件，繪制出設計的裝備圖與零件圖。（二）設計有關的原始數(shù)據：本次畢業(yè)設計任務是針對8×6瓷放電管打印工序，設計自動上料裝置的前置料斗，實現(xiàn)半導體放電管打印工藝自動化，要求供料時保持表面清潔，沒有污染，一次在前置料斗放料15000只，確保自動供料的供料率90只/分鐘。（三）主要問題、難點：1、料斗上料時放電管不能起振動或達不到預期的上料速度，工作前進速度不均勻穩(wěn)定；2、如何控制電磁振動料斗中的數(shù)量；3、減少放電管的相互摩擦，以避免粗糙的瓷表面與金屬摩擦后使得瓷表面受到污染；4、防止工作時有嚴重噪音；5、根據總體設計繪

27、制沖床自動分度裝置各零件的零件圖。第二章 上料機構料斗的設計2.1上料機構的工作原理經過半波整流后的交流電輸入至電磁鐵的線包時，產生頻率為50 或100Hz的磁性吸力，從而吸引料斗底部下面的鐵芯，帶動料斗下降，由于在料斗底部邊緣的同一圓周上相隔120°并傾斜放置的三根彈簧 (個別也有用四根彈簧，其相互間隔 90°)的作用，使，料斗下降的同時，產生沿彈簧傾斜方向的圓周扭轉。當電磁鐵的磁力迅速減小并趨近于零時，料斗在彈簧作用下，反向回轉上升，恢復原位。如此在電磁力作用下，連續(xù)地對料斗進行螺旋式圓周振動，這樣使料斗的雜亂件料，沿著料斗壁的螺旋槽成行地向上行進，并從料斗頂部進入外面

28、的料道，送往上料器自動上料。 2.2料斗的基本尺寸確定料斗的結構形式最常用的有螺旋槽的圓柱形料斗和圓錐形料斗兩種，圓柱形料斗因其結構工藝性好應用比較廣泛，料斗的基本尺寸如圖2-1。 圖2-1 料斗的基本尺寸2.2.1料斗的直徑D料斗的直徑就是指料斗圈的直徑，它的大小取決于件料尺寸和件料的裝載量，一般希望D小一些，從而使料斗結構緊湊些，但不宜過小，過小將影響裝載量和較長件料的上料，一般取Dmin =(812) L料(L料為件料的最大外形尺寸mm;料斗圈的壁厚也盡可能薄一些,一般壁厚多為13 mm ,對塑料料斗也盡可能小于810 mm )。因為此次的工件最大外形尺寸為6mm，Dmin=12

29、5;6=72mm。 但同時需要考慮到現(xiàn)場的應用情況，因此取D外=180mm，壁厚為3mm。2.2.2螺旋槽結構形式和主要參數(shù)螺旋槽與料壁所構成的料斗圈通常有整體或和鑲焊式兩種，整體式是料斗壁與螺旋槽原為同一坯料加工制出，而鑲焊式的截面形狀，根據件料的結構形狀和定向方法有所不同，常見的有如圖4所示的幾種,斜角是便于件料輸送和定向用的。螺旋槽的螺旋升距t：當料斗直徑一定時，t的變化將影響螺旋槽的螺旋升角的變化，故在決定t時應同時考慮的變化，另外還要注意不要使兩個重疊在一起的件料同時在槽上行進，一般取 t =1. 5 h料 + (h料 -件料在螺旋槽中的定向高度 mm,-螺旋槽的厚度 mm )。 t

30、=1.5×6+2=11 考慮螺距的加工的復雜性，螺距t適當?shù)目梢匀〈笠恍?，則取螺距t=20mm。供料器的料盤形狀可分為：（1） 斗形料斗（2） 圓錐形料斗（3） 橢圓形料斗（4） 直線振動料斗（5） 分離底式振動料斗從料盤的大小可分為： 小型、中型、大型三個系列。圖2-2 單軌道 螺旋槽有逆時針式的，也有順時針式的。 同時軌道的設計也有很多中，有單軌道、多軌道等等。圖2-3 多軌道因考慮到工件形狀的原因，本次選用軌道面不傾斜的軌道。（原因在后面一章節(jié)闡述）螺旋槽的螺旋升角:的大小影響件料的沿螺旋向上行進的難易程度，在一定程度上也影響著送料速度，一般取在 1°3°圍

31、。升距t、升角與料斗直徑D三者之具有如下的幾何關系，即 tg= t / D。當其中兩個參數(shù)確定后，即可算出另外一個參數(shù)，通常在圖紙上只標注D和t，而不標。因工件較輕較小，為減少圈數(shù)，加快送料速度取為3°。圖2-4 螺旋槽截面形狀螺旋槽的寬度B:B的大小影響料斗在一定容量條件下的尺寸，自然也影響著料斗的重量，一般不宜太寬，通常為B = b料+ (25) mm，式中b料為件料在螺旋槽上定向送出的寬度或直徑。螺旋圈數(shù)n: n的選取主要應考慮件料由料斗底部爬上螺旋槽后，在螺旋槽上定向所需的長度，當需要多次定向時，螺旋槽的長度應長一些，另外，還應考慮件料倒入料斗后堆積的件料對料斗底部的影響，螺

32、旋槽的螺旋圈數(shù)建議取為1. 53. 5圈。螺旋槽的表面應光滑平整，無凹殼凸起與毛刺，以利于件料在其上行進。特別是料槽起始處與料斗底板相接的地方應修整平滑，使之無縫隙，無凹殼凸臺，否則件料不易爬上螺旋槽而影響料斗的送料率。 B=6+5=13mm。2.2.3料斗的出口螺旋槽最上部的終點處，就是料斗的出口處，為便于件料迅速離開料斗進入料道，該段料道宜以切線方向伸出料斗，而且短上些較好。料斗出口部分料槽的前端與料斗外料道的相接方法，常見的有對接法和承接法中。為避免振動中料槽與靜止的料道相碰，兩者應有少量間隙。2.2.4料斗高度H料斗高度H的大小，主要決定于所選取的螺旋槽升距t，螺旋槽的圈數(shù)n以與出料口

33、的高度等。一般宜小于三到四倍螺旋槽升距，即 H < (34) t。 H<3×20=60mm 故取H=40mm2.2.5料斗底板為使件料能順利地由底板中部移向料斗邊緣部分，然后進入螺旋槽，一般都將底板上部作成錐形，其錐角建議在160°174°圍選取(即斜面與底平面成3°10°的夾角)。底板與料斗圈，一般為沿徑向用螺釘連接或焊接，為防止電磁鐵的磁力線穿透料斗底板而磁化件料，在銜鐵與底板間應裝隔磁板。 2.2.6定向分選裝置設計振動料斗用于輸送具有方向性的規(guī)則塊類工件時，須在輸送料槽上設置一定的定向分選排列裝置，以使工件都按給定的方向排列

34、輸送。使散亂的工件實現(xiàn)定向排列，常用兩種方法：消極定向法和積極定向法。消極定向法的特點是按選定的方向基準，采取適當?shù)拇胧?，讓符合要求的工件能在輸送道上始終保持穩(wěn)定的運動狀態(tài)，并設法剔除所有不符合選定方向要求的工件，使之集中回流。這種方法比較簡單，應用較廣。按其剔除不符合選定方向要求的工件的結構形式，可分為斜面剔除法、缺口剔除法、擋板剔除法、拱橋剔除法等。積極定向法的特點是采取強制性措施使原來不符合選定方向要求的工件全部改變?yōu)檫x定的基準方向，這種方法常用于直槽式料斗和圓盤料斗出料口之外的輸料槽中。 定向分選裝置的設計是一個合格的振動料斗設計中的重點部分。軌道的設計也是多種多樣。圖2-5 常用的軌

35、道形式這次的物料為6×6的圓柱形放電管。方案一：首先考慮到的是倒角過后的軌道，再加上擋板來讓物料定向。圖2-6 軌道橫截面（1）但問題隨之出現(xiàn)。這次的物料高度跟直徑過于接近，雖應會被擋板住。但可能會卡住導致送料堵塞，故考慮其他方案。方案二：采用負角，軌道面向中心傾斜，傾斜45度，重疊或者重心不穩(wěn)的物料將自行跌落。圖2-7 軌道橫截面（2）但因缺乏實驗，無法驗證實際使用的可行性，故考慮其他方案。方案三：因此次的物料長度和直徑比為1：1，所以考慮采用落料孔使物料沿軸線垂直進入孔中。圖2-8 落料孔的設計此方案最為適合物料長度和直徑比接近于1:1的情況下使用，故選擇此方案。2.2.7料斗材

36、料選用料斗材料時，應注意滿足下列要求：使料斗重量較輕，表面光潔、易于加工、隔振、耐磨、成本低廉等，常用的材料有不銹鋼、銅、鋁、硬塑料和有機玻璃等，鋁較輕，但表面粗糙；銅加工方便，而且不會磁化，但重量較大；不銹鋼表面光滑，但加工困難，而且較重，成本較高；有機玻璃和硬塑料都比較輕，而且表面光滑。所以這些材料各有利弊，應根據料斗的要求，結合材料的優(yōu)缺點選用。 因這次的物料為放電管。不受電磁力的影響，為了減少成本，降低整體的系統(tǒng)重量以與料盤重量，但同時又要保證料斗的基本性能。所以決定采用鋁合金ZL101作為料盤的材料。鋁合金ZL101的力學性能較高，但高溫力學性能較低。不容易被磁化，耐蝕性好，鑄造、焊

37、接性能好。但是氣體放電管的表面是瓷材料，瓷材料的硬度大而且粗糙，在料斗工作時，工件之間容易相互擠壓、碰撞，容易致使工件的表面發(fā)黑，表面的不美觀無法達到所需的要求。因此，在料盤的表面進行噴塑處理，便可以解決這一問題。下圖為此次設計的料斗。圖2-9 料斗的設計第三章 主彈簧與其支架3.1主彈簧與其支架的設計主彈簧又叫支承彈簧，一般為三根(少數(shù)振動料斗為四根)以一樣的方向，向螺旋槽相反的方向傾斜一個角度中，它們固定于料斗底板與重盤之間靠近兩者邊緣部分的支架上，要求主彈簧中心線在水平面上的投影，與料斗中心同心的圓(固定圓)相切，切點間角度相等（即三根彈簧時，每根彈簧相距120°），其誤差不大

38、與±1°。3.1.1主彈簧類型與支架的配合常用的有板彈簧和圓柱彈簧兩種，板彈簧可分為單片和多片兩種，改變彈簧厚度或增減彈簧片數(shù)來實現(xiàn)共振調節(jié)，板彈簧的剛度在不同彎曲方向上差別很大，對安裝精度要求很高。幾根彈簧應調整的一致，否則會影響料斗的正常工作。在支架上安裝主彈簧時，除應保證緊固可靠，能防止振動回松外，還應易于調節(jié)主彈簧的片數(shù)或主彈簧的長度。支承彈簧是料斗與基座之間的連接構建，而板彈簧的剛度在不同玩去方向上的差別很大，故對安裝精度要求很高。一般的，沒每根彈簧可以使用一對支架實現(xiàn)板彈簧與基座的安裝角度的穩(wěn)定性。支架如下圖所示。支架的傾斜面與板彈簧的下端定位安裝孔安裝配合。支

39、架的傾斜面固定住了板彈簧與基座的傾斜角度。保證了板彈簧與基座間的角度支架與基座之間的固定簡便易行，同時也保證了板彈簧與基座之間的固定穩(wěn)定性。如圖3-1所示。幾根彈簧應調整一致，否則會影響料斗的正常工作。為了保證達到安裝的精度，又是在振動的條件下工作，因此為了保證彈簧一切連接件（如螺釘、螺栓等）均應用彈簧墊圈等防松裝置，以免連接處產生松動而破壞料斗的正常工作。圖3-1 主彈簧與支架3.1.2主彈簧的確定主彈簧的傾斜角傾斜角是影響慣性力作用方向角如圖 5所示，從而影響件料振動送進情況和送料速度的重要幾何參數(shù)，角愈小，則振動時作用于件料前進的分速度V送= V慣cos愈大，有利于生產率的提高，但是角減

40、小的同時，件料作瞬時騰空的分速度V騰=V慣sin (+)也減小，有使生產率降低的傾向。同理，角也不能太大，否則件料易向上拋而不易前進，較適當?shù)慕?，是略大小或等于件料與螺旋槽的摩擦角，即tg=(為件料與螺旋槽間的干磨擦系數(shù)）。所以在決定角時應考慮具有較佳的角，使件料沿螺旋槽具有最大的送進速度。式中為放電管與料槽間的摩擦系數(shù)。故=17°。彈簧傾角是保證獲得升角的結構措施。若彈簧固結點在料斗的螺旋槽中心點，設彈簧固結點半徑為R，彈簧傾角=+。為了減小整個料斗的機構尺寸，常把彈簧固結點設在半徑為r（r<R）。由于彈簧固結點的改變，為了保證料槽仍具有一樣的振動升角，彈簧傾角應作相應的改變

41、。則故，取=30°第4章 電磁振動器4.1電磁振動料斗的激振力理論分析與實際研究所得出的結論完全一致的，即：電磁振動料斗在激振力不變的情況下，在共振區(qū)附近工作時，則振幅較小。反之，在工作振幅一樣時，在近共振區(qū)工作的振動質體，所需激振力較小，而在原理共振區(qū)工作時，則所需激振力較大。已經將電磁振動料斗的雙質體振動系統(tǒng)簡化為計算質量彈簧剛度k的單質體振動系此時，即可按有阻尼單質體強迫振動系統(tǒng)分析。那么，這個系統(tǒng)力平衡方程式為： （4-1）式中 計算質量；外阻力系數(shù)；阻力系數(shù)；彈簧剛度；激振力幅值；振動頻率；激振時間；起始相位角。其方程解為 （4-2）式中 位移滯后于激振力的相位差角。而 （

42、4-3） （4-4）代入平衡式并化簡： （4-5）而位移滯后于激振力的相位差角 （4-6） （4-7）與的關系見圖圖4-1 相位角和頻率比的關系曲線式中 阻尼比；綜合阻力系數(shù)，；空載頻率比。由上得到激振力 （4-8）式中動力系數(shù)。圖4-2 動力系數(shù)和頻率比的關系曲線由公式（4-8）和圖（4-2）可以看出：（1） 當電磁振動料斗在近共振區(qū)工作時（），動力系數(shù)總是大于1或。這就可以從公式上得出結論：用較小的激振力得到所需要的相對振幅。（2） 如果是無阻尼的強迫振動，其最大的振幅出現(xiàn)在時。但在實際運行中，電磁振動料斗總是有一定的阻尼。此時，振動系統(tǒng)的共振頻率將小于無阻尼時的共振頻率。其最大振幅點隨著

43、阻尼的增加而左移。在實際計算中，為了簡便起見，多用共振振幅代替最大振幅，在阻尼不很大的情況下，計算結果與實際出入不大。（3） 當時，即激振頻率遠小于固有頻率時，動力系數(shù)，此時，兩質體的相對位移很接近于激振力引起的彈簧靜變形。相反時，強迫振動振幅趨近于零。（4） 越趨近于1，所需激振力越小，但阻尼變動對動力系數(shù)和振幅A的影響越靈敏，振動料斗振動穩(wěn)定性越差。所以在設計中，應使固有頻率稍大于激振頻率，即，也就是使電磁振動料斗在低近共振狀態(tài)下工作。從圖中可看出，當阻尼增大時，固有頻率變小，使增大而接近于1，這時，振幅又趨于變大，但激振力未變。它們之間相互補償，使電磁振動料斗能夠比較穩(wěn)定的工作。相反，如

44、果，阻尼值變化使振幅向一個方向變化，運行不穩(wěn)定。這就是取低近共振振動的原因。4.2激振力的計算 激振力可按下式計算： （4-9）式中 振動系統(tǒng)固有頻率（Hz），；質體1的單振幅（m），；質體1的質量（kg），；頻率比，阻尼比； 將數(shù)字代入式（4-9）中得4.3激振器的確定根據文獻。U=36V；線圈N=280匝，I=183.75A，由此可知，電流過大。若把線圈改成N=2000匝，則電流為I=0.0918A。從而求得激振器的截面積S=1884，因此，激振器外徑，。第五章 基座與減震器5.1基座的設計基座是固定電磁吸鐵和主彈簧的基礎零件，也是影響下可動部分質量的主要零件，其外徑一般比料斗外徑略大，這

45、主要決定于主彈簧的固定方法與主彈簧在基座上的固定半徑等，其厚度則主要根據對重量的要求和所用材料的比重，一般希望料斗的振幅大而基座的振幅小，故下活動部分的質量為上活動部分質量的2到10倍。5.2減震器的設計振動料斗的減震器，一般有圓柱形彈簧和橡膠彈簧兩種，在電子工學中常用真空橡皮管作的橡膠減振墊。圖（5-1）為這次設計使用的橡膠減震器。圖5-1 減震器截面圖第6章 上料機構設計簡介通過一學期左右的努力并且在指導老師的細心指導下，完成了此次的設計任務，如圖6-1所示。圖6-1 放電管自動上料機構設計這便是本次設計的6×6放電管自動上料機構，在此做一個簡單的介紹。料盤是鋁合金ZL101，這

46、種鋁合金具備較高的力學性能，同時切削性能也高，重量輕，經過表面噴塑后，可以有效的阻止工件的瓷表面與料盤金屬材質的摩擦，保證工件的外觀質量?？紤]到機構的通用性，因此在料盤的下端加上托盤裝置，料盤與托盤之間可以用M8的螺栓固定。托盤主要是起到托盤住料盤同時固定支架額作用，當線圈通入電流后，激振器產生與托盤之間的激振力，依靠慣性力和重力綜合作用驅使件料沿料槽向上向前送進，并在上移的過程中，自動定向。方位不正確的工件就無法通過料盤孔套，同時會被其他的工件擠回料盤，重新定位，上料。振動料斗上的支架，主要作用是固定板彈簧，同時確保板彈簧的傾角，確定了板彈簧的傾角也就意味著保證了料槽的運動升角，從而保證了送

47、料率。可以說支架對振動料斗送料起到了一個很大的作用。第7章 振動料斗的調試電磁振動料斗子啊生產過成中能否可靠地工作，除了取決于設計、制造和安裝的正確性外，很重要的是取決于設備的調試工作。電磁振動料斗屬于雙質體近共振機械，它的調試工作大致包括以下容。7.1機械調整電磁振動料斗上體和斗體之間的間隙，應靠調節(jié)隔震吊掛（或支承）裝置，升降振動料斗斗體來調節(jié)。調節(jié)時應使間隙均勻，斗體平正，在不影響振動的情況下，使其盡量減小，以免工作時物料外溢。調整密封波形管，使其不影響振動。機械調整合適后，緊固應固定的螺栓，需要鎖緊的再次檢查并鎖緊。機械調整完畢后，用手推動一下斗體，看是否靈活，隔震彈簧是否壓死，時候有

48、機械碰撞，如發(fā)現(xiàn)有不良現(xiàn)象，應設法排除。7.2主振系統(tǒng)的調整以振動料斗斗體等組成的主振質量和以激振器平衡重等組成的平衡質量與主振彈簧構成主振系統(tǒng)。這個系統(tǒng)，通常工作在低近共振狀態(tài)下。如前所述，一般選取空載頻率比，負載頻率比因此，主振系統(tǒng)的調整工作，最主要的是使其工作點調整至上述合適的圍。7.2.1工作點的判斷方法試運轉時，首先應判斷工作點圍，然后加以調整。最常用的判斷方法有：（1） 測量振動周期法（2） 利用松緊板彈簧壓緊螺釘法（3） 利用電磁振動料斗空載和負載時振幅的變化情況（4） 利用在氣隙中間加塞膠木板的辦法，觀察電流的變化7.2.2頻率比的調節(jié)方法對板彈簧激振的電磁振動料斗來說，值過小時，即固有頻率過高時，必須減少板彈簧的數(shù)目，反之，應增加板彈簧的數(shù)目。對螺旋彈簧激振的電磁振動料斗來說，值過小時，則應增大配重的質量；反之，則應減小配重的質量。對橡膠彈簧激振的電磁振動料斗來說，值過小時，可適當減小橡膠彈簧的預壓縮量；反之，則應增大橡膠彈簧的預壓縮量。在調整主振彈簧的過程中，必須注意下列事項：調整板彈簧激振的電磁振動料斗的板彈簧數(shù)量時，需先將激振器殼體上下的檢修螺栓擰緊，是聯(lián)接叉與銜鐵定位，然后增減板彈簧數(shù)目。這時必須注意，板彈簧中間與兩端的墊板厚度和數(shù)量應該一樣，以免板彈簧出現(xiàn)非正常彎曲。