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1、工藝過程自動化
學(xué) 號：
課程作業(yè)
題 目
工件自動上料裝置的設(shè)計
學(xué) 院
機(jī)電學(xué)院
專 業(yè)
機(jī)械工程及自動化
班 級
姓 名
同組成員
指導(dǎo)教師
2011
年
12
月
28
日
課程作業(yè)任務(wù)書
學(xué)生姓名： 專業(yè)班級：
指導(dǎo)教師： 工作單位： 機(jī)電工程學(xué)院
題 目: 工件自動上料裝置的設(shè)計
要求完成的主要任務(wù):
1. 電磁振動式自動上料裝置的國內(nèi)
2、外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢；
2. 電磁振動式自動上料裝置自動定向機(jī)構(gòu)的設(shè)計。
附：已知條件：
目 錄
1、 電磁振動式自動上料裝置的國內(nèi)外研
究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢……………………………………………………1
1.1電磁振動式自動上料裝置
的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀…………………………………………………1
1.2 電磁振動式自動上料裝置
的發(fā)展趨
3、勢…………………………………………………………2
2、電磁振動式自動上料裝置
2.1、分析工件圖樣……………………………………………………3
2.2、確定料斗裝置……………………………
4、………………………… 4
2.3確定其定位方式……………………………………………………5
3.參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………6
4.小結(jié)………………………………………………………………………6
5、
1、 電磁振動式自動上料裝置的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1.1、電磁振動式自動上料裝置與普通上料裝置的不同在于其自動送料機(jī)的不同，它采用的是電磁振動送料機(jī)。利用電磁激振器使給料槽作高頻率的往復(fù)振動，槽內(nèi)物料以一定角度拋擲，并朝一定方向運動，從而實現(xiàn)定量給料。20世紀(jì)40年代，英、美等國就已將電磁振動給料器用于受煤槽和配煤
6、槽下部的給料，后來又廣泛用于翻車機(jī)下部的給料。日本還常將它用于粉碎機(jī)上部的定量給料。中國從60年代起使用電磁振動給料器給料，70年代才應(yīng)用于配煤槽下部定量給煤。
電磁振動送料機(jī)(簡稱電振機(jī))屬于雙質(zhì)體共振型，它是由電磁激振器驅(qū)動的。電磁激振器由鐵芯、線圈及銜鐵組成，交變電流或脈動電流通過線圈，使電磁鐵產(chǎn)生周期變化的電磁吸力，從而使工作機(jī)體產(chǎn)生振動。其相對于機(jī)械往復(fù)式送料機(jī)具有處理能力大、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、可無極調(diào)速以及電耗少等優(yōu)點，適應(yīng)性更加廣泛，在全國工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛得應(yīng)用。
目前，電磁振動送料機(jī)存在的主要問題是輸送物料的效率低、能耗大，尤其是直接影響送料機(jī)運量的振幅大小，需由電磁鐵
7、間隙、板彈簧片數(shù)以及聯(lián)接桿螺母松緊程度等因素決定，調(diào)節(jié)起來比較復(fù)雜;并且經(jīng)過長期使用，送料機(jī)會出現(xiàn)彈性系數(shù)改變、頂緊螺栓變松等情況，給振幅的精確控制帶來困難[71。另外，給料槽和物料質(zhì)量的改變會改變送料機(jī)的固有頻率，也就是說在電磁式振動送料機(jī)的使用過程中由于物料成分、密度等物理性質(zhì)的不同所引起的不同程度的負(fù)載效應(yīng)也會影響送料機(jī)振幅的穩(wěn)定性。
1.2、 到了70年代末至80年代初，旨在改進(jìn)電磁振動送料機(jī)上述缺點的電機(jī)振動給煤機(jī)應(yīng)運而生，它是一種單質(zhì)體振動型的給料設(shè)備，雖然其從原理看遠(yuǎn)不如前者，但就本身結(jié)構(gòu)而言，既簡化了調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)使工人便于調(diào)節(jié)和操作，又使同機(jī)型的運量有所增加，機(jī)重減少。
目前國
8、內(nèi)外各振動送料機(jī)生產(chǎn)廠商的主要產(chǎn)品均為電磁振動送料機(jī)和電機(jī)振動送料機(jī)，除國內(nèi)的唐山礦山機(jī)械廠、河南省鶴壁市煤電通用機(jī)械廠外還有眾多國外大型企業(yè)，如美國的JVI振動機(jī)械和FMC科技等[9,10]電機(jī) 振 動 送料機(jī)的不足之處有3點:①將振源改在電動機(jī)內(nèi)部，這樣普通電機(jī)己不能滿足要求，必須選用振動電機(jī)，到現(xiàn)在為止國內(nèi)廠家生產(chǎn)的該電機(jī)功率為2.2^6 kW，成功的功率為3 kW，保質(zhì)的功率為2.2 kW，且其價格比普通電機(jī)高，如用防爆型不但造價高，性能也很難保證。②參振電機(jī)在送料機(jī)槽體上立式安裝，軸承除受正常的徑向力外，尚有較大的軸向力，嚴(yán)重影響電機(jī)的使用壽命(在開機(jī)率較高的地方，最長使用壽命不超過
9、1年，并多為一次性報廢).③振動帶來槽體破裂，也增加了維修工作量。正是由于這些致命缺點的存在，電機(jī)振動送料機(jī)的應(yīng)用受到很大的限制，電機(jī)振動送料機(jī)并沒能取代電磁振動送料機(jī)，相反電磁振動送料機(jī)的應(yīng)用更為廣泛。
2、電磁振動式自動上料裝置自動定向機(jī)構(gòu)的設(shè)計
2.1、分析工件圖樣
上圖為一種螺釘，要實現(xiàn)自動定向，應(yīng)使用電磁振動式料斗裝置。利用電磁力使料盤產(chǎn)生振動，驅(qū)使工件在料道上運動，并在運動的過程中使工件自動定向。
根據(jù)工件的形狀特征和定向要求，在螺旋槽的最上一圈處安裝一些剔除構(gòu)件，或?qū)⒛骋欢瘟喜坶_出缺口、槽子和斜面等，將不符合定向要求的工件剔除，使之重新落入料斗
10、底部，定位正確的工件通過出料口進(jìn)行供料。
2.2、確定料斗裝置
電磁振動料斗裝置分為圓盤式和直槽式兩種。
圖1—電磁直槽式料斗
圖2—電磁圓盤式螺旋料斗
分析兩種裝置比較發(fā)現(xiàn)，直槽式顯然上料速度快，工作效率高，但是對于形狀不是很對稱的工件，其定位就是很大的問題，對于本例的螺釘無法完成上料的任務(wù)，而圓盤螺旋式雖然效率不是很高，但由于其專門設(shè)置的槽，缺口，擋塊，使定位變得容易很多，所以選擇圓盤式料斗。
2.3確定其定位方式
此長螺釘因為有螺帽而導(dǎo)致難以定位，要定位顯然應(yīng)該設(shè)置凹槽，由于螺釘螺紋部分很長，而螺帽直徑較小，用倒立的凹槽（如圖）定位恐怕行不通。所以改用正立的凹槽（如圖）
不僅如此還應(yīng)該設(shè)置擋塊，防止倒立的螺釘通過，并設(shè)置缺口使橫著的螺釘?shù)艋?
最終選擇定位方式如下圖
3.參考文獻(xiàn)
[1]胡業(yè)發(fā)主編. 機(jī)械制造工藝過程自動化.武漢理工大學(xué)出版社.2009
[2]張競寰主編. 振動給料斗 .水利電力出版社.1989
4.小結(jié)
本次課程作業(yè)讓我了解了機(jī)械制造工藝過程的發(fā)展史，了解了一些簡單工件的上料過程及其上料裝置的工作原理和結(jié)構(gòu)。雖然收獲不多，但還是有進(jìn)步。
螺釘自動上料裝置的設(shè)計
