19382

Аналіз конструкції і дослідження роботи вібраційного завантажувального пристрою

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Вібраційний завантажувальний пристрій (ВЗП) для автоматизації завантаження штучних заготовок на верстати-автомати одержав широке застосування в різних галузях.

Украинкский

2014-03-28

169.92 KB

0 чел.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №10

Тема: Аналіз конструкції і дослідження роботи вібраційного завантажувального пристрою.

Мета роботи:

  1.  Закріплення знань з курсу “Цільові механізми і роботи “.
  2.  Вивчення принципів роботи і методики експериментальних досліджень цільових механізмів автоматів і автоматичних ліній.
  3.  Набуття практичних навиків виконання експериментальних досліджень і налагодження цільових механізмів.

Теоретичні відомості.

Вібраційний завантажувальний пристрій (ВЗП) для автоматизації завантаження штучних заготовок на верстати-автомати одержав широке застосування в різних галузях.

ВЗП використовуються для подачі деталей різноманітної конфігурації і розмірів (шайб, гайок, гвинтів, деталей радіотехнічної промисловості і т.д.) із різного матеріалу (сталі, чавуну, міді, текстоліту, скла і т.д.).

Використовуються ВЗП з прямолінійними і спіральними (круговими) лотками. В якості приводу в ВЗП використовують електромагнітні, дисбалансні, пневматичні і гідравлічні вібратори. Найбільш широке застосування одержали електромагнітні вібратори.

ВЗП забезпечують безступінчату зміну продуктивності в широких межах, не потребують додаткових блокуючих механізмів для відводу заготовок при переповнені лотків, дають можливість переміщувати заготовки вверх по похилому лотку, орієнтувати заготовки в процесі їх переміщення, конструктивно прості і надійні в роботі.

Рис.1.

На рис.1 показана принципова схема ВЗП з прямолінійним лотком. Він включає лоток 1, підвіски (пружини) 4, встановлені під кутом до вертикалі, якір-кронштейн 2, електромагнітний вібратор 3, основу 5 і амортизатори 6.

При живленні електромагніта змінним або постійним струмом (через однопівперіодичний випрямляч) лоток отримує напрямок під кутом до горизонталі коливань з високою частотою і малою амплітудою. При визначеному співвідношенні діючих при цьому сил інерції і тертя, заготовка 7 буде переміщуватись відносно лотка (за рис.1 вправо).

Швидкість переміщення заготовки залежить від величини амплітуди і частоти коливань лотка, кута нахилу підвісок , кута підйому лотка , та інших факторів.

При використанні в приводі ВЗП електромагнітного вібратора лоток отримує гармонійні коливання.

Якщо електромагніт вібратора живити змінним струмом промислової частоти (=), то він створює коливання з частотою.

При ввімкненні в мережу електромагніта вібратора однопівперіодичного випрямляча, частота створюваних коливань буде рівною частоті струму ==.

У залежності від умов, в яких знаходяться заготовки на вібруючому лотку (від кута нахилу підвісок, частоти коливань лотка, коефіцієнта тертя заготовки об лоток і т.д.), вона може переміщуватися по ньому в різних режимах.

На рис.2 приведена схема сил, що діють на заготовку, яка знаходиться на вібруючому лотку. При русі лотка назад (вліво) прискорення змінюють знак, змінюють знак і сили інерції, тертя.

Рис.2.

На заготовку, яка знаходиться на вібруючому лотку діють сили тертя (сила опору, яка намагається переміщувати заготовку разом з лотком), інерції ( рухома сила ) і тяжіння mg. На схемі показані:

-кут нахилу пружин;

- реакція діючих на лоток сил.

Проковзування заготовки по лотку можливе лише тоді, коли сили інерції більші за сили тертя. Тому проковзування заготовки відносно лотка відбудеться при умові:

(),  (1)

де- коефіцієнт тертя спокою заготовки об лоток; знак” –“рух лотка вперед, “+”- рух лотка назад. Відрив заготовки від лотка може відбуватися, якщо реакція діючих на лоток сил при русі лотка вперед буде рівна нулю, тобто:

 (2)

Коли ми розглядаємо режими руху заготовок по вібруючих лотках, вона прийнята за матеріальну частинку з масою m.

Всі режими можна розділити на дві групи:

  1.  Режим руху з проковзуванням, коли заготовка проковзує відносно лотка в прямому, або оберненому напрямку без відриву.
  2.  Режим руху з підкиданням, коли заготовка не лише проковзує але й відриваючись від лотка деякий час знаходиться в польоті.

Слід зазначити, що після відриву заготовки від лотка, вона може знаходитись в польоті менше або більше одного періоду коливань лотка. Тому в залежності від часу знаходження заготовки в польоті вона може впасти на лоток в момент його зворотнього ходу, в момент його прямого ходу, або коли виникли умови прямого проковзування чи відриву. Таким чином, заготовка може знаходитись в різних режимах руху з підкиданням.

Як критерій режимів руху заготовок по вібруючому лотку беремо амплітуду коливань лотка в горизонтальній площині .

Умови існування режимів.

  1.  Відносний спокій.

Лоток коливається, але заготовка не переміщується відносно лотка.

,

де - амплітуда коливань лотка в горизонтальній площині ;

- критична амплітуда коливань лотка в момент початку проковзування заготовок вперед відносно лотка:

 ( 3)

тут - прискорення вільного падіння;

коефіцієнт тертя спокою заготовки об лоток;

колова частота;  

частота коливань лотка;

кут нахилу підвісок.

  1.  Режим одностороннього проковзування.

Заготовка за період одного коливання лотка переміщується лише в одному напрямку.

де критична амплітуда коливань лотка в момент початку проковзування заготовки назад відносно лотка;

 (4)

  1.  Режим двохсторонього проковзування.

Заготовка за період одного коливання лотка переміщується як в прямому, так і в зворотньому напрямку. Проковзування вперед буде більше, ніж назад.

де критична амплітуда коливань лотка в момент відриву заготовки від лотка:

  (5)

  1.  Режим перервного підкидання.

Заготовка після польоту потрапляє на лоток, коли ще не виникли умови прямого проковзування.

де критична амплітуда коливань лотка, при якій виникли умови проковзування заготовки вперед відносно лотка:

  (6)

тут число періодів коливань лотка, на протязі яких заготовка знаходиться в польоті.

  1.  Режим перервного підкидання з прямим проковзуванням.

Заготовка після польоту потрапляє на лоток, коли наявні умови прямого проковзування вперед. Проковзування вперед продовжується до моменту відриву заготовки від лотка:

 

  1.  Режим неперервного підкидання.

Заготовка після польоту потрапляє на лоток, в момент виникнення умов підкидання знову відривається, летить і т.д. Заготовка торкається лотка тільки на мить для одержання нового імпульсу для польоту.

 

де критична амплітуда коливань лотка режиму неперервного підкидання:

   (10.7)

  1.  Режим напівнеперервного підкидання.

Заготовка декілька періодів коливання лотка знаходиться в режимі неперервного підкидання і один період в режимі перервного підкидання з прямим проковзуванням, а потім умови повторюються.

 (8)

На рис. 3 приведена діаграма різних режимів руху заготовок відносно горизонтального вібруючого лотка в залежності від кута нахилу підвісок і амплітуди коливань лотка в горизонтальній площині .

Рис.3.

Слід зазначити, що принцип і всі залежності, виведені для прямолінійного вібраційного лотка, можна повністю перенести і на спіральний (коловий) лоток. У вібраційних завантажувальних пристроях із спіральними лотками тангенціально- розміщені пружини надають спіральному лотку вертикальні та колові коливання, які в сумі спямовані по гвинтовій лінії.

Центробіжна сила, яка виникає при переміщенні деталей по спіральному лотку, дуже мала і не враховується.

Швидкість переміщення заготовок по вібруючому лотку в різних режимах різна. Вона залежить вид параметрів ВЗП - кута нахилу підвісок, кута підйому лотка , частоти коливання лотка , амплітуди коливання лотка та ін. Крім того, на швидкість переміщення впливають такі фактори, як зміна сил тертя заготовки об лоток, пружне співударяння заготовки з лотком після польоту, форма заготовки і т.д.

Аналітично визначити швидкість переміщення заготовки по вібруючих лотках в різних режимах дуже складно. Найпростіше вона може бути визначена в режимі неперервного підкидання, при якому приймається, що теоретична швидкість заготовки рівна горизонтальній швидкості лотка в момент відриву від нього заготовки.

Із врахуванням перелічених вище факторів швидкість переміщення заготовки м/хв., у режимі неперервного підкидання при амплітуді коливання лотка може бути визначена за формулою:

 (9)

де частота коливань лотка, 1/с;

 кут нахилу підвісок.

При розрахунку ВЗП швидкість приймається за граничну, яку можна одержати на даному завантажувальному пристрої.

Установка для експериментальних досліджень ВЗП включає:

вібраційно-завантажувальний пристрій із спіральним лотком і трьома електромагнітами в приводі (рис.4), блок живлення і управління, систему для вимірювання амплітуди коливань лотка.

Рис.4.

Вібраційний завантажувальний пристрій (див. рис. 4) складається з бункера із спіральним лотком (кут нахилу спіралі лотка =1˚30˝, матеріал-алюміній); основи бункера 2, виготовленої з текстоліту, трьох кронштейнів з якорями, з трьох електромагнітних вібраторів 4, закріплених на кронштейнах 5, трьох підвісок (пружин) 6, які прикріплені до кронштейнів з якорями 3 і до кронштейнів 7.

Кронштейни 5 з електромагнітними вібраторами і кронштейн 7 встановлені на масивній основі 8.

Для того, щоб вібрації не передавались на верстат, ВЗП встановлено на резинових амортизаторах 9.

Живлення електромагнітів вібраторів здійснюється від однопівперіодичного випрямляча. Частота коливань спірального лотка 3000 коливань за хвилину.

 

 Порядок виконання роботи.

  1.  Вивчити принцип роботи ВЗП і режим переміщення заготовок по вібруючому лотку.
  2.  Вивчити конструкцію ВЗП, систему управління і апаратуру для виміру амплітуди коливань лотка.
  3.  Визначити за формулою 9 швидкість переміщення заготовки в режимі неперервного підкидання і амплітуду коливань лотка за формулою 10.7.
  4.  Заміряти амплітуду коливань лотка в залежності від напруги живлення електромагнітів вібраторів, скласти протокол замірів.
  5.  Визначити режими роботи ВЗП в залежності від амплітуди коливання лотка за графіком, приведеним на рис.3.
  6.  Виміряти швидкість переміщення заготовки /однієї/ по вібруючому лотку в залежності від амплітуди коливань лотка.
  7.  Побудувати графік залежності швидкості переміщення заготовки від амплітуди коливань лотка з виказанням зон режимів руху.
  8.  Виміряти продуктивність ВЗП в залежності від амплітуди коливань лотка.
  9.  Визначити коефіцієнт зниження швидкості при переміщенні заготовок в масі порівняно із швидкістю переміщення однієї заготовки.
  10.  Скласти звіт по лабораторній роботі.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5338. Квалификация и наказание за убийство 460 KB
  Квалификация и наказание за убийство Введение В настоящее время наше общество переживает глубокие организационные преобразования, охватившие все сферы общественной и государственной жизни. Проблема человека постепенно возвращает объективно принадлеж...
5339. Повышение эффективности работы подвижного состава и качества транспортного обслуживание в логистической системе 434 KB
  Цель курсового проекта – повышение эффективности работы подвижного состава и качества транспортного обслуживания в логистической системе. Поставленная цель предполагает решение следующих задач: проектирование доставки грузов в лог...
5340. Исследование перемещений консоли при косом изгибе 553 KB
  Исследование перемещений консоли при косом изгибе Цель работы:Проверка достоверности формул, определяющих прогиб при косом изгибе опытное установление величины перемещений балки и сравнение с теоретическими значениями. Методика испытаний, при...
5341. Прогнозирование производства продукции скотоводства в племзаводе по разведению черно-пестрого скота с поголовьем коров 1000 голов, удоем 7000 кг молока в год на одну корову 216.5 KB
  Скотоводство является превалирующей отраслью животноводства. Традиционно в России разведением племенного скота занимались наиболее зажиточные крестьяне, помещики, также высокая культура скотоводства всегда поддерживалась в монастырских хозя...
5342. Разработка комплексного проекта свиноводческой фермы с годовой производительностью 25 000 ц свинины в живой массе 278.5 KB
  Введение. Свиноводство имеет большое народно-хозяйственное значение. На долю его приходится свыше 20% валовой продукции животноводства и 10% всей продукции сельского хозяйства. Высокая плодовитость свиней, короткий эмбриональный период, скороспелост...
5343. Комплексная оценка метеорологической обстановки по заданной воздушной трассе 76 KB
  Оценка характера синоптической обстановки. В районе ИПМ (Берлин) находится неустойчивая холодная воздушная масса. Берлин находится в тыловой части циклона, в центре которого давление 990. Далее маршрут проходит через холодный фронт, далее тёплый...
5344. Микропроцессорное устройство Измерения частоты вращения ротора двигателя 99 KB
  Объектом проектирования является измеритель частоты вращения ротора двигателя. Цель работы – создание микропроцессорного комплекса измерения частоты вращения ротора двигателя . В результате проектирования разработана принципиальная...
5345. Работа со списками в MS EXCEL 206.5 KB
  Работа со списками в MS EXCEL Цель: Приобрести навыки поиска и агрегирования данных в списке. Краткая теория Компьютерные информационные технологии широко используются для анализа данных и подготовку управленческих решений на основе экономико ...
5346. Финансовый анализ. Технология подбора параметра 196.5 KB
  Финансовый анализ. Технология подбора параметра Цель работы: приобрести навыки решения задач финансового менеджмента с использованием встроенных функций MS Excel. Краткая теория ФИНАНСОВЫЕ ФУНКЦИИ В MS Excel встроен ряд функций, позволяющий...