電磁振動供料器的工作原理及受力分析 1

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(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1-40l* 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，使工件逐步向高處移動。*=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(yùn)動，并逐漸被加速。*>0時，料槽在電磁鐵的吸引下向左下方運(yùn)動，工件由于受慣性作用而脫離軌道,繼續(xù)向右上方

2、運(yùn)動(滑移或跳躍)。下一循環(huán)，周而復(fù)始工件在軌道上作由低到高的運(yùn)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）=0時，支承彈簧復(fù)位，軌道以加速度a1向右上方運(yùn)動，工件力平衡如圖1-41： ma1cos+mgsin=F=N（21） ma1sin+mgcos=N（22） （2）>0時，電磁鐵吸引，軌道以加速度a2向左下方運(yùn)動，工件受力平衡如圖1-42： ma2cos-mgsin=F=N（23）ma2sin-mgcos=-N （24） l 2、工件在軌道上的運(yùn)動狀態(tài)分析（1）運(yùn)動分析根據(jù)受力分析，工件在軌道

3、上的運(yùn)動有兩種可能性：A、因慣性沿軌道下滑，此時=0，且有ma1cos+mgsin>N（25）a1>g(sin-cos)/(sin-cos) （26）當(dāng)軌道向右上方運(yùn)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(jī)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：=0，a1g(sin-cos)/(sin-cos)（27）>0，a2g(sin+cos)/(sin+cos)（28）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(yùn)動的加速度a1和向左下方運(yùn)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(yùn)動狀態(tài)隨多種條件而變。 （2）

4、運(yùn)動狀態(tài) 圖1-43 工件在料道上的運(yùn)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(yùn)動過程：=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；>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(yùn)行至最下方的時間）=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”工件跳躍式前進(jìn)，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(yùn)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(yùn)行條件

5、：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角較大。但工件騰空時間過大料斗復(fù)位時工件再落至軌道過晚A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(yùn)動過程：=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；>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(yùn)行至最下方的時間）工件很快落至軌道上的C點、并隨軌道下行到D點；=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”工件斷續(xù)跳躍式前進(jìn)，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(yùn)動平穩(wěn)性一般。 * 運(yùn)行條件：電磁鐵吸力、

6、料槽振幅及拋射角中等。 C、連續(xù)滑移 * 運(yùn)動過程：=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；>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(yùn)行至最下方的時間）=0、工件停下時已滑移至C點后又隨軌道上行。如此往復(fù)，工件“隨軌道上行-滑移-再隨軌道上行”工件滑移式前進(jìn)，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(yùn)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(yùn)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(yùn)動過程：=0、彈簧使料斗復(fù)位，工件依靠摩擦、空間位置從A點上

7、行到B點；>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(yùn)行至最下方的時間）工件很快停在軌道上的B´點、并隨軌道下行到C點；=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(jìn)，滑移間距為AC段。 * 特點：/工件供料速度和供料率較??；/工件運(yùn)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(yùn)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

8、軌道上行滑移的條件a1g(sin-cos)/(sin-cos)a2g(sin+cos)/(sin+cos)如取=2°（常為12°），=20°（常為1525°），=0.41，則a10.47ga20.41g所以，只要合理設(shè)計，使軌道向左下方運(yùn)行的加速度a2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（24）為ma2sin-mgcos=0所以產(chǎn)生跳躍的條件為a2gcossin同上取=2°，=20°，=0.41，則有a10.47ga22.92g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=2²f²A所以，當(dāng)amax=2