19377

Конструкція вібраційного лотка-транспортерандуктивного давача (регулятора)

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Мета роботи: 1. Ознайомитись з конструкцією вібраційного лоткатранспортера. 2. Експериментально визначити граничні кути підйому для різних матеріалів при різних визначеннях параметру режиму і побудувати криву Кгр=Кгр Теоретичні відомості. Якщо лото

Украинкский

2013-07-12

559.5 KB

7 чел.

Мета роботи: 1. Ознайомитись з конструкцією вібраційного лотка-транспортера.

2. Експериментально визначити граничні кути

підйому для різних матеріалів при різних

визначеннях параметру режиму і побудувати

криву Кгр=Кгр()

Теоретичні відомості.

Якщо лоток (рис.1) коливається по синусоїдальному закону  під деяким кутом до його поверхні, то при певних умовах виникає спрямоване переміщення виробу, який лежить на лотку. Процес вібраційного переміщення складається з ряду етапів, що чергуються: розгону, спільного руху виробу з лотком, вільного польоту і гальмування. Кількість і порядок слідування етапів якісно визначають режими вібраційного переміщення.

Рис.1.

Розглянемо рух виробів по лотку, нахиленому під кутом (кут нахилу) до горизонту, який здійснює прямолінійні гармонічні коливання під кутом (кут кидання) при > (рис.1).

Якщо амплітуду A коливань лотка розкласти на 2 складові- нормальну до лотка

= (1)

і повздовжню

= (2)

то переміщення та швидкості по осях будуть виражені таким чином: переміщення

= - (3)

= -

швидкості

=  (4)

=

де - кутова частота ; - частота коливань лотка в герцах.

Вибір також буде переміщуватися в двох взаємно-перпендикулярних напрямках. Середня швидкість переміщення виробу вздовж осі Х Vвир називається транспортною швидкістю. Вона в значній мірі залежить від характеру руху виробу по осі Y. Рух виробу по осі Y характеризується двома режимами: безвідривним і відривним. У безвідривному режимі виріб весь час перебуває в контакті з лотком. У відривному режимі він періодично відривається від лотка і здійснює вільний політ.

Швидкість транспортування виробу по лотку виражається як деяка доля максимальної швидкості лотка у напрямку Х.

(5)

Максимальна швидкість лотка при коливальному русі за гармонічним законом

(6)

Швидкість руху виробу з врахуванням формули (6) можна виразити

мм/сек (7)

Середню швидкість вібротранспортування виробу зручно представити у вигляді безрозмірної величини - коефіцієнта швидкості

(8)

який показує, яку долю своєї максимальної швидкості в повздовжньому напрямку Ап лоток віддасть виробу. Кс є критерієм ефективності режиму вібротранспортування: чим ближче Кс до 1 тим ефективніший режим. Кс виражається через деякі параметри лотка і режими, які можуть бути представлені в безрозмірній формі.

Параметр режиму

= (9)

показує, в скільки разів максимальне значення нормального прискорення лотка Ан більше ніж складова прискорення вільного падіння gcos в тому ж напрямку. При <1 режими вібропереміщення безвідривні, при >1- наявний етап вільного польоту вибору (відривні режими).

Параметр

(10)

де

(11)

характеризує вплив повздовжньої складової амплітуди коливань лотка і коефіцієнта тертя на коефіцієнт швидкості Кс. Із (9) і (11) слідує, що

 

(12)

Теоретична залежність показана графічно на рис.2 і рис.3. Із малюнків випливає, що для малих Кс при збільшені параметра режиму  коефіцієнт швидкості Кс зростає, наближаючись до одиниці. З ростом К Кс спадає, асимптотично наближаючись до деякого сталого значення, яке тим більше, чим менше К. З ростом К Кс починає різко спадати (рис.3) і при деякому Кгр (граничне) Кс=0.

Рис.2.

Рис.3. Рис.4.

Це пояснюється тим, що із зростанням (і тим самим К) повздовжня складова сили тяжіння Gsin, що перешкоджає переміщенню виробу вверх по лотку, збільшується нормальна складова Gcos - зменшується, зменшуючи тим самим силу тертя на етапі гальмування, однак це зменшення не може компенсувати збільшення повздовжньої складової Gsin, спрямованої проти руху виробу, і збільшення сили тертя на етапі розгону.

Із графіків на рис.2 і рис.3 випливає, що внаслідок росту Кс при збільшенні  для фіксованого К величина Кгр з ростом  повинна збільшитися. Але із фізичних міркувань ясно, що при обмеженій величині коефіцієнт тертя  не може безмежно рости. Зокрема, виріб не може переміщуватися під кутом, близьким до 900 при f<. Тому слід очікувати, що експериментальна крива Kгр=Кгр() при сталому К буде із збільшенням рости, асимптотично наближаючись до деякої границі (рис.4). При цьому, як слідує з графіків на рис.3, чим більше К, тим нижче повинна проходити крива Kгр=Кгр().

Вібраційний лоток - транспортер 2 виконаний за двомасовою схемою і настроєний на дорезонансний режим роботи. Однією з мас лотка-транспортера (рис.5) є жолоб 1, який являє собою зварну конструкцію з двотавра і кутника, другою - реактивна маса, виконана у вигляді двох щік 10 і 11, вписаних в конструкцію жолоба. Щоки жорстко зв’язані між собою через розпірну втулку 12 і корпус 7 вібратора. Розпірна втулка 12 і корпус 7 розміщуються з зазором у відповідних вікнах ребра двотавра. Обидві маси з’єднані між собою пружною системою, яка складається з чотирьох пакетів плоских пружин 2, нахилених під кутом 140 до нормалі жолоба в бік, протилежний напрямку руху. При будь-якому куті нахилу лотка до горизонту кут =140, тобто постійний.

Верхні кінці пружин через прокладки закріплені нерухомо на щоках 10 і 11, а нижні - аналогічним способом через башмаки 3 кріпляться до нижньої полиці двотавра робочого органу.

Обидві маси розміщені таким чином, що їх центри лежать на прямій, нормальній до площини похилих пружин, або ж суміщені, що усуває паразитні крутні коливання лотка-транспортера.

Вся конструкція виступами пружин, виконаними в точках, де коливання відсутні (нульових точках), через гумові втулки-амортизатори 9 опирається на нерухомі стінки 8. Внаслідок обернено-пропорційної залежності мас їх амплітуд нижні кромки виступів виконані в точках, які ділять робочу довжину плоских пружин на частини, обернено-пропорційні до мас.

Приводом лотка-транспортера є електромагнітний вібратор. Його електромагніт 6 і якір 5 розташовані в спеціальному вікні ребра двотавра і кріпляться відповідно до щік 10 і 11 та до робочого органу 1. Котушка електромагнітного вібратора ввімкнена в мережу змінної напруги через ЛАТР, що забезпечує регулювання напруги, яка подається на котушку - збурюючої сили і амплітуди коливань жолоба.

Частота робочих коливань лотка-транспортера дорівнює 100Гц.

Рис.5.

Прилади і обладнання.

  1.  Вібраційний лоток-транспортер з електромагнітним приводом, матеріал транспортуючого жолоба, сталь.
  2.  Платформа із змінним кутом нахилу до горизонту, яка має шкалу кутів нахилу.
  3.  Мікрометричний пристрій для виміру повздовжньої складової амплітуди лотка-транспортера.
  4.  Зразки циліндричної форми з різних матеріалів.
  5.  Дзеркало.

 

Установка для проведення експерименту.

Установка (рис.5.6) складається з вібраційного лотка-транспортера 5, розміщеного на похилій платформі 2. Кут нахилу лотка до горизонту відраховується по кутовій шкалі 3. Амплітуда коливань лотка-транспортера регулюється лабораторним автотранспортером (ЛАТРом) 1. Вимірювання амплітуди повздовжніх коливань Ап здійснюється за допомогою мікрометричного пристрою 4.

Рис.5.6.

Мікрометричний пристрій для вимірювання амплітуди (рис.5.7) складається з мікрометра 2, корпус якого закріплений на нерухомому стояку 1 і планки 4 з підпруженим контактом - упором 3 (пружини на схемі не показані). Планка 4 жорстко зв’язана з жолобом лотка-транспортера.

Рис.5.7.

Встановлення заданої амплітуди повздовжніх коливань проводиться наступним чином. Мікрометричний гвинт підводиться до підпружиненого упора при ввімкненому лотку, тобто при нерухомій планці, і знімається показ шкали мікрометра. Про закінчення підводу мікрометричного гвинта треба судити по зникненню щілини між упором і мікрометричним гвинтом. Щілину зручно спостерігати на фоні білого листка паперу. Потім мікрометричні гвинти підводять до упора на величину, рівну амплітуді повздовжніх коливань і повільно повертають ручку ЛАТРа доти, поки не виникне стук. Поява стуку свідчить про те, що жолоб лотка-транспортера коливається з заданою амплітудою.

Після цього записується напруга на шкалі вольтметра ЛАТРа U, і гвинти відводяться від упора на деяку відстань. При проведенні експерименту на заданій амплітуді необхідно постійно слідкувати за напругою по шкалі вольтметра, і у випадку відхилення напруги поворотом ручки ЛАТРа відновлювати її.

Порядок виконання роботи.

1. Задатися п’ятьма попередніми значеннями параметра (1; 1,2 ; 1,4 ; 1,6 ; 1,8) і за формулою (12) підрахувати значення Aп, що їм відповідають прийнявши попередньо =0. Результати записати в таблицю 5.2.

2. Для даних трьох циліндричних зразків з різними коефіцієнтами тертя за формулою (10) підрахувати К і занести у відповідні графи таблиці 5.2 зліва направо в порядку зростання.

У формулу (10) необхідно підставити зведений коефіцієнт тертя fзв, так як циліндричний зв’язок спирається на призматичну поверхню. fзв виражається через f так :

де - кут призми, для стандартного кута =900. Тому , коефіцієнти тертя для деяких матеріалів, які використовують в експерименті, представлені в таблиці 5.1:

Таблиця 5.1

3. Встановити на лотку розрахункову амплітуду коливань і, поклавши на жолоб зразок, поворотом платформи 3 (рис.5.1) добитися такого положення, при якому швидкість зразка дорівнює нулю (Kc=0). Зафіксований при цьому по шкалі 2 (рис.5.1) кут занести в таблицю в графу, що відповідає коефіцієнту тертя і значенню попереднього . Цей експеримент провести для кожного із трьох зразків з різними коефіцієнтами тертя і кожного із п’яти значень (всього 15 експериментів).

4. За знайденими експериментальними кутами гр підрахувати дійсні значення  за формулою (9) і занести у відповідні графи таблиці 5.2.

5. По формулі 13 підрахувати Кгр і занести у відповідні графи таблиці5.2. У формулу (13) необхідно підставити fгр.

6. Побудувати графіки залежності Кгр=Кгр() для кожного К. Всі три графіки побудувати в одній системі координат, проставивши для кожної кривої значення К. Необхідно пам’ятати, що по осі абсцис відкладається дійсне значення ..

Порядок оформлення роботи.

 

1. Робота повинна бути оформлена згідно порядку її виконання.

2. В роботі повинні бути представлені ескіз установки (рис.5.1), всі проміжні розрахунки, їх результати зведені в табл.5.1 і криві Кгр=Кгр().

3. При нанесенні експериментальних точок позначити їх для різних матеріалів кружками, трикутниками, чотирикутниками, відповідно до табл.5.1

Таблиця 5.2

ξ

Ал, м*10-3

Ан, м10-3

Матеріал

Сталь

Латунь

Алюміній

αгран

φдійсн

Кα

αгран

φдійсн

Кα

αгран

φдійсн

Кα

1.0

1.2

1.4

1.6

1,8

Література.

  1.  Повидайло В.А.. ’’Расчет и конструирование вибрационных питателей’’ Машгиз,1962.
  2.  Повидайло В.А., Щигель В.А. ’’Расчет вибрационных лотков-транспортеров для ориентированных заготовок’’ ’’Передовой научно-технический опыт’’, №М-62-225/15, ГОСИНТИ, Москва, 1962.
  3.  Камышный Н.П. ’’Автоматизация загрузки станков’’ М. ’’Машиностроение’’, 1972.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38937. Преобразование данных при цифровой обработке видеосигнала. Необходимость сжатия информации 77 KB
  Для преобразования любого аналогового сигнала звука изображения в цифровую форму необходимо выполнить три основные операции: дискретизацию квантование и кодирование. Дискретизация представление непрерывного аналогового сигнала последовательностью его значений отсчетов. Ступенчатая структура дискретизированного сигнала может быть сглажена с помощью фильтра нижних частот.
38938. Компрессия без потери информации. Групповое кодирование и метод Хаффмана 24.5 KB
  Компрессия сжатие без потерь метод сжатия информации при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита. Компрессия без потерь: Обнаружение и кодирование повторяющейся информации Часто повторяющаяся информация кодируется словом меньшей длины чем редко повторяющаяся информация Методы сжатия без потерь разделяют на 2 категории: методы сжатия источников данных без памяти т. не учитывающих последовательность символов методы сжатия источников с памятью Групповое кодирование. Метод...
38939. Лидар для контроля частоты атмосферы 770.5 KB
  СКЗ этих ошибок связаны: δк= δу Физическая ошибка δу прежде всего обусловлена шумами на выходе предварительного усилителя со СКЗ Uш. В частности при δу≈ δш относительное СКЗ погрешности измерений обусловленной шумами имеет значение: δкш= δк = δу Uу≈ δш Uу=1 ρу= δуш – относительное СКЗ погрешности фиксации Uу обусловленное шумами. ρу= Uу δш – отношение сигнал шум на выходе предварительного усилителя δкш= δуш = 1 ρу ρу= Uу δш= Помимо шумов на фиксации Uу влияет погрешность регистрирующего устройства со СКЗ δр В частности при δу≈ δр...
38941. Применение лидаров для исследования загрязнения вод 226.5 KB
  Пробы любой воды за исключением воды наивысшей чистоты флуоресцируют. Так называемая синяя флуоресценция воды является источником значительных трудностей при флуоресцентных исследованиях но такая флуоресценция полезна для изучения качества воды с использованием лазерного дистанционного зондирования ЛДЗ. Очищенные сточные воды предприятий целлюлозно–бумажной промышленности можно контролировать с помощью флуоресцентного метода т. эти воды содержат сульфонат лигнина высокой концентрации.
38942. Лидар для исследования состава атмосферы 59.5 KB
  Лидар для исследования состава атмосферы Литвинов Действие лидаров Л этого типа чаще всего основано на неупругом обратном комбинационном рассеянии ОКР зондирующего лазерного излучения ЛИ молекулами газовых компонент ГК имеющих вынужденные колебательновращательные энергетические переходы при взаимодействии с зондирующим ЛИ. При этом с помощью Л по смещению спектральных линий принимаемого излучения ОКР устанавливается наличие в исследуемом участке атмосферы атм определенных ГК а по интенсивности этих линий – концентрация...
38943. Лидар для измерения концентрации озона в атмосфере 34 KB
  Действие лидаров для исследования атмосферы основано на том что лазерное излучение распространяясь в реальной атмосфере оставляет в ней свет вызванный взаимодействием квантов излучения с неоднородностями в атмосфере. Это взаимодействие проявляются в упругими неупругом рассеянии лазерного излучения в атмосфере при котором обрся эхосигналы лаз. рассеяния – они несут информацию о сввах и параметрах атмосферы что следует из формулы для пиковой мощности принимаемого эхосигнала: Pи – пиковая мощность зандирующего импульса лаз. Зрачка...
38944. Применение лидаров для обнаружения и идентификации нефтяного поверхностного загрязнения вод 564 KB
  Если ЗЛИ имеет соответсвующую длину волны УФ то возникает флюоресценция свечение нефтяного пятна: стрелки 22 а также комбинационное рассеяние КР ЛИ стрелки 33 и на молекулах воды стрелки 44. Жизнеспособность фитопланктона свидетельствует о чистоте воды. Эффект флюоресценции воды можно использовать для индикации сильных органических загрязнений и т. О наличии на поверхности воды нефтяной пленки можно судить и по интенсивности отраженного ЛИ 11.
38945. Определение, назначение, действие, применение и классификация лидаров 244 KB
  Действие лидара основано на таких свойствах лазерного излучения как высокая мощность квазимонохроматичность направленность и малая длительность импульсов и таких физических процессах как упругое молекулярное и упругое аэрозольное рассеяние упругое резонансное и неупругое комбинированное рассеяние флюоресценция и поглощение лазерного излучения при его взаимодействии с атомами молекулами и другими частицами веществ в окружающей среде. При распределении зондированного лазерного излучения ЛИ от передающего устройства лидара в исследуемой...