機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計40設(shè)計41——Φ6×6塑料放電管自動上料機構(gòu)

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)三江學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）題目6× 6 塑料放電管自動上料機構(gòu)機械工程學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)指導(dǎo)教師徐偉職稱實驗師指導(dǎo)教師工作單位三江學(xué)院起訖日期2013年 2 月-2013 年 6 月1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(jù)系統(tǒng)以及各種電子設(shè)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及瞬時過壓的保護元件。隨著第三代移動通信技術(shù)（ 3G）在發(fā)達國家的逐步推廣，作為擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的我國，為了滿足市場的對于3G的需求必然會建設(shè)大量的 3G基站。放電管在雷達基站中

2、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(gòu)的整體設(shè)計。選擇電磁激振作為上料機構(gòu)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(gòu)。同時選用了橡膠管作為系統(tǒng)的阻尼減振裝置。本機構(gòu)結(jié)構(gòu)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(guān)鍵詞：高速，自動上料，電磁激振，剔除機構(gòu)，阻尼減振角ABSTRACTGas discharge tube is a kind of overvoltage protection device ,which is mainly used to protect com

3、munications, 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 communicat

4、ion 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 effect makes gas discharge tube

5、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 workpiece removed bodies.Also selected a

6、s 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 90min. Keywords:High-speed; automatic feeding; electromagnetic excitation; removing bodies; damping fee

7、t2目錄第一章緒論.11.1上料機構(gòu)的意義 .11.1.1引言 .11.2墊磁振動料斗國內(nèi)外研究概況 .11.3振動料斗的用途 .21.4振動給料的主要特點.31.5電磁振動料斗簡介 .51.6全自動放電管打印機構(gòu) .61.7課題的目的意義 .8第二章上料機構(gòu)料斗的設(shè)計 .102.1上料機構(gòu)的工作原理.102.2料斗的基本尺寸確定.102.2.1料斗的直徑 D.112.2.2螺旋槽結(jié)構(gòu)形式和主要參數(shù) .112.2.3料斗的出口 .132.2.4料斗高度 H.142.2.5料斗底板 .142.2.6定向分選裝置設(shè)計.142.2.7料斗材料 .17第三章主彈簧及其支架 .193.1主彈簧及其支架的

8、設(shè)計 .193.1.1主彈簧類型與支架的配合 .193.1.2主彈簧 的確定 .20第四章電磁振動器.214.1電磁振動料斗的激振力 .214.2激振力的計算 .244.3激振器的確定 .243第五章基座及減震器.255.1基座的設(shè)計 .255.2減震器的設(shè)計 .25第六章上料機構(gòu)簡介 .26第七章振動料斗的調(diào)試. .277.1機械調(diào)整277.2主振系統(tǒng)的調(diào)整27工作點的判斷方法27頻率比的調(diào)節(jié)方法27氣隙調(diào)整28結(jié)束語 .29致謝30參考文獻 .314第一章緒論1.1 上料機構(gòu)的設(shè)計意義引言氣體放電管是一種有效的設(shè)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(jù)系統(tǒng)以及各種

9、電子設(shè)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及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(chǎn)規(guī)模大，工藝要求先進穩(wěn)定，工件質(zhì)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(gòu)的要求，電磁振動料斗成為了放電管自動上料的首選設(shè)備。經(jīng)過東南大學(xué)電子機械課題組多年的研發(fā)與優(yōu)化設(shè)計，放電管的上料工藝已經(jīng)基本實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，給放電管制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(chǎn)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 電磁振動料斗國內(nèi)外研究概況

10、目前，國內(nèi)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?fàn)€；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內(nèi)料倉因為阻塞，由專設(shè)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內(nèi)耙料或用大錘在料倉外敲打料倉，進行破拱，更是屢見不鮮?？梢?，料倉阻流既會影響生產(chǎn)，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

11、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(chǎn)。因此，解決粉、粒、塊散體物料料倉的阻流問題、搭拱問題，已經(jīng)越來越受到國內(nèi)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(jīng)過反復(fù)探索而應(yīng)用于生產(chǎn)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(yīng)用于所有粉、粒、塊狀物體料倉，因此從上世紀(jì) 70 年代開始就形成了系列定型產(chǎn)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

12、書。我國從 1977 年開始研制振動給料斗并應(yīng)用與生產(chǎn)實際，形成了幾種系列十幾種規(guī)格的定型產(chǎn)品，先后應(yīng)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(zhuǎn)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(jù)國內(nèi)外資料介紹，已經(jīng)應(yīng)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

13、-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(jié)礦石、爐渣、電石、石灰、水泥、水泥生熟料、陶器原料、耐火材料、粘土、陶土、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(nóng)藥、化肥、飼料、麥麩、碎煙草、茶葉、大麥、大豆、花生、小麥、淀粉、乳粉、食鹽、砂糖、碎膠片已經(jīng)泥餅等等。國外已定型的給料產(chǎn)品有多種系列， 多種規(guī)格，直徑

14、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 2000TH；適用物料粒度從幾微米到上百毫米；適用物料種類從輕質(zhì)炭黑到粘性泥餅、重質(zhì)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(shè)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(shè)備。改造工作量很少，無需基礎(chǔ)，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

15、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(shè)備給料，或向破碎機、篩分機、烘干機、成型機等設(shè)備給料，也可以向配料機、定量器等設(shè)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(diào)節(jié)控制。由于振動料斗具有很好的密封性，因此它可應(yīng)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(yīng)用與磨損性大的物料料倉；當(dāng)振動料斗是由耐熱性鋼板或不銹鋼板制作時，它可應(yīng)用于高溫或有腐蝕性物料的料倉。總之，振動料斗在散體物料料倉破拱清倉和給料方面，應(yīng)用十分廣泛，并且具有廣闊的發(fā)展前景。1.4 振動給料的主要特點（ 1）兼有破拱、給料、關(guān)閉作用。振動料斗靠振動破

16、拱和實現(xiàn)給料，振動停止，物料即刻停止卸出。破拱給料關(guān)閉三者合為一體，無需另外加裝破拱助流裝置或設(shè)備，也不必要再安裝料倉閘門，這樣，既節(jié)省了設(shè)備和能耗，又簡化了生產(chǎn)操作和設(shè)備維修。（ 2）具有給料機構(gòu)性能，給料松散、連續(xù)、均勻、準(zhǔn)備。振動料斗是靠振動將料倉內(nèi)物料誘導(dǎo)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(dāng)然，它和其他給料設(shè)備一樣，由于不是定量設(shè)備，其給料精度尚不及定量準(zhǔn)確的定量設(shè)備。由于活化作用，在排料過程中不僅沒有物料粒度偏析，而且還有一定的混合作用（見圖1-2 ），使原有偏析得到

17、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(shè)備。振動料斗將振動傳給料倉內(nèi)的物料，在適宜的振頻下誘導(dǎo)物料顆?；罨蟠蠼档土藭?dǎo)致搭拱阻流的顆粒之間的摩擦力和內(nèi)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(dǎo)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(shè)備。（ 4）結(jié)構(gòu)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(chǎn)生振動的，沒有減速器等傳動裝置；振動料斗自身結(jié)構(gòu)也極簡單，多為焊接結(jié)構(gòu)，制造容易。它與料倉之間采用法蘭螺栓

18、聯(lián)接。接通電源，即可運行。長期連續(xù)運行，也可不必設(shè)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(jié)構(gòu)簡單，自重僅為同類產(chǎn)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(chǎn)品的幾分之一到十幾分之一。物料在振動料斗內(nèi)作拋擲運動，對內(nèi)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，所以傳給料倉及構(gòu)架的振動很小。曾對一臺 1000 的慣

19、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(gòu)和破拱裝置比較，噪音也較小。（ 6）不需要基礎(chǔ)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(shè)備（如圓盤給料機等）需要混凝土基礎(chǔ)和需要調(diào)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(chǎn)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，或在滿足容積要求的情況下，可

20、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(shè)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(fēng)除塵和空氣凈化裝置。（ 9）給料量可調(diào)，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(diào)節(jié)給料量，慣性振動料頭可在停機時調(diào)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(jù)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(shè)計的物料是電器

21、元件放電管，所以不再過多介紹其他種類的振動料斗，經(jīng)過多年的研究發(fā)展電器原件的電磁振動料斗已經(jīng)成熟穩(wěn)定。電磁振動料斗是一種高效的供料裝置，它的結(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)。從結(jié)構(gòu)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(chǎn)生微小的振動，依靠慣性力和重力綜合作用驅(qū)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(gòu)，常用振動料斗的典型結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。圖 1-3振動

22、料斗結(jié)構(gòu)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(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，對于已經(jīng)加工的件料，以及薄壁、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，輸送形狀特征不相同的件料，只要更換定向元件，振動料斗的其它結(jié)構(gòu)都可采用；送料率高，且送料速度易于調(diào)整；結(jié)構(gòu)簡單，易于維護，比較耐用。1.6 全自動放電管打印機構(gòu)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(biāo)記通常采用手工或半自動設(shè)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，大部分用

23、于出口，外商常常因打印標(biāo)記達不到要求而退貨。針對這一客觀狀況，經(jīng)過東南大學(xué)電子機械課題組多年的研究與優(yōu)化設(shè)計，在 2002 年研制開放出一款非常優(yōu)秀的全自動打印機構(gòu) 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(gòu)、打印機構(gòu)、傳動機構(gòu)、控制部件、下料槽等組成。該設(shè)備能夠滿足前述打印質(zhì)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(chǎn)效率： 60 90 只 min。（ 3）印子精度：一致性± 0.02 mm。（ 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

24、電磁振動料斗的料盤中，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及重力的作用下滑入打印導(dǎo)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(gòu)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(jié)束后，三極放電管將經(jīng)下料槽被自動送至料倉。圖 1-5全自動打印機結(jié)構(gòu)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(jīng)達到高度自動化，同時其中也有電磁振動料斗，給我這次設(shè)計帶來了很好的設(shè)計思路。1.7 課題的目的意義本課題主要是自動上料機構(gòu)中前置料斗的設(shè)計，前置料斗操作簡單

25、，同時它還可以節(jié)省人力和無力。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(diào)，操作方便、調(diào)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(luò)繹不絕的生產(chǎn)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(chǎn)總值，本次設(shè)計的目的就是為了大幅提高生產(chǎn)效率，針對生產(chǎn)放電管而設(shè)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，以及

26、將來所應(yīng)用的場合。3、要求所設(shè)計的前置料斗達到所要求的各項指標(biāo)。4、要求熟悉掌握計算機制圖軟件，繪制出設(shè)計的裝備圖與零件圖。（二）設(shè)計有關(guān)的原始數(shù)據(jù)：本次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)是針對 8× 6 陶瓷放電管打印工序，設(shè)計自動上料裝置的前置料斗，實現(xiàn)半導(dǎo)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(yù)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，以避免粗糙的陶瓷表面與金屬摩擦后使得陶瓷表面受到污染；4、防止工

27、作時有嚴重噪音；5、根據(jù)總體設(shè)計繪制沖床自動分度裝置各零件的零件圖。第二章上料機構(gòu)料斗的設(shè)計2.1 上料機構(gòu)的工作原理經(jīng)過半波整流后的交流電輸入至電磁鐵的線包時，產(chǎn)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(chǎn)生沿彈簧傾斜方向的圓周扭轉(zhuǎn)。當(dāng)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(zhuǎn)上升，恢復(fù)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，這樣使料斗內(nèi)的雜亂件料，沿著料斗內(nèi)

28、壁的螺旋槽成行地向上行進，并從料斗頂部進入外面的料道，送往上料器自動上料。2.2 料斗的基本尺寸確定料斗的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)工藝性好應(yīng)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(jié)構(gòu)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 8 10

29、mm ) 。因為此次的工件最大外形尺寸為 6mm，Dmin=12× 6=72mm。 但同時需要考慮到現(xiàn)場的應(yīng)用情況，因此取 D 外 =180mm，壁厚為 3mm。螺旋槽結(jié)構(gòu)形式和主要參數(shù)螺旋槽與料壁所構(gòu)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(jù)件料的結(jié)構(gòu)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(dāng)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(yīng)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

30、 =1. 5 : n的選取主要應(yīng)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(dāng)需要多次定向時，螺旋槽的長度應(yīng)長一些，另外，還應(yīng)考慮件料倒入料斗后堆積的件料對料斗底部的影響，螺旋槽的螺旋圈數(shù)建議取為 1. 5 3. 5 圈。螺旋槽的表面應(yīng)光滑平整，無凹殼凸起及毛刺，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(yīng)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。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

31、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(yīng)有少量間隙。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及出料口的高度等。一般宜小于三到四倍螺旋槽升距，即H<3×20=60mm 故取 H=40mmt ，螺旋槽的圈數(shù)H < (34) t 。n 以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°范圍內(nèi)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

32、線穿透料斗底板而磁化件料，在銜鐵與底板間應(yīng)裝隔磁板。定向分選裝置設(shè)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(shè)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(zhǔn)，采取適當(dāng)?shù)拇胧尫弦蟮墓ぜ茉谳斔偷郎鲜冀K保持穩(wěn)定的運動狀態(tài)，并設(shè)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(yīng)用較廣。按其剔除不符合選定方向要求的工件的結(jié)構(gòu)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

33、部改變?yōu)檫x定的基準(zhǔn)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(shè)計是一個合格的振動料斗設(shè)計中的重點部分。軌道的設(shè)計也是多種多樣。圖 2-5常用的軌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(yīng)會被擋板住。但可能會卡住導(dǎo)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：

34、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(shè)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。料斗材料選用料斗材料時，應(yīng)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(yīng)根據(jù)料斗的要求，結(jié)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

35、量以及料盤重量，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(xué)性能較高，但高溫力學(xué)性能較低。不容易被磁化，耐蝕性好，鑄造、焊接性能好。但是氣體放電管的表面是陶瓷材料，陶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，在料盤的內(nèi)表面進行噴塑處理，便可以解決這一問題。下圖為此次設(shè)計的料斗。圖 2-9 料斗的設(shè)計第三章主彈簧及其支架3.1 主彈簧及其支架的設(shè)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 ) 以相同的方向，向螺旋槽相反的方向傾斜一個角度中

36、，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°），其誤差不大與± 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(diào)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(yīng)調(diào)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(yīng)保證緊固可靠，能防止振動回松外，還應(yīng)易于調(diào)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(gòu)建，

37、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(yīng)調(diào)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(yīng)用彈簧墊圈等防松裝置，以免連接處產(chǎn)生松動而破壞料斗的正常工作。圖 3-1主彈簧與支架主彈簧的確定主彈簧

38、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(chǎn)率的提高，但是 角減小的同時，件料作瞬時騰空的分速度 V 騰=V 慣 sin ( +) 也減小，有使生產(chǎn)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(dāng)?shù)?角，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(yīng)考慮具有較佳的 角，使件料沿螺旋槽具有最大的送進速度。k 的單質(zhì)actanactan0.316.7式中 為放電管與料槽間的摩

39、擦系數(shù)。故=17°。彈簧傾角 是保證獲得升角 的結(jié)構(gòu)措施。若彈簧固結(jié)點在料斗的螺旋槽中心點，設(shè)彈簧固結(jié)點半徑為 R，彈簧傾角 =+。為了減小整個料斗的機構(gòu)尺寸，常把彈簧固結(jié)點設(shè)在半徑為 r （r<R）。由于彈簧固結(jié)點的改變，為了保證料槽仍具有相同的振動升角 ，彈簧傾角 應(yīng)作相應(yīng)的改變。則arctanR tan()arctan90 tan(173 )27.9r60故，取 =30°第四章電磁振動器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(jié)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，在工作振幅相同時，在近共振區(qū)工作

40、的振動質(zhì)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(jīng)將電磁振動料斗的雙質(zhì)體振動系統(tǒng)簡化為計算質(zhì)量彈簧剛度體振動系此時，即可按有阻尼單質(zhì)體強迫振動系統(tǒng)分析。那么，這個系統(tǒng)力平衡方程式為：.mM x ( fb ) x kx F0 sin( t )（ 4-1）式中計算質(zhì)量；外阻力系數(shù)；內(nèi)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（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(guān)系見圖圖 4-1相位角和頻率比的關(guān)系曲線式中阻尼比；綜合阻力系數(shù)，

41、 ；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(guān)系曲線由公式（ 4-8 ）和圖（ 4-2 ）可以看出：（1）當(dāng)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(jié)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(jié)果與實際出入不大。（3）當(dāng)時，即激振頻率遠小于固有頻率時，動

42、力系數(shù)，此時，兩質(zhì)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(shè)計中，應(yīng)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(dāng)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：F0 4 2 f02 A1m1 (1 Z02 )24b2 Z024 2 f02m1 A1 (1 Z02 )（4-9 ）式中振動系統(tǒng)固有頻率（Hz）， f 0 f 1.05 50Hz52.5Hz ；質(zhì)體 1的單振幅（ m），；質(zhì)體 1的質(zhì)量（ kg），；頻率比，阻尼比；將數(shù)字代入式（4-9 ）中得F0 42 52.52 6 0.001 (1 0.952 ) 63.6N4.3 激振器的確定根據(jù)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=0.091