Лекция 8 - Вибрационные загрузочно-ориентирующие устройства

Помимо механических воздействий на объект манипулирования, аналогичные функции можно выполнить, используя понятия вибрации, т.е. задачу транспортирования и ориентации можно выполнить, используя динамические свойства объекта.

Существуют разные способы формирования вибрационных воздействий на деталь:

· Используя дебалансный механизм

· Пневматика

· Электромагниты

1. Изделие, находящееся на лотке

2. Лоток

3. Подвески (рессоры)

4. Якорь – массивный ферримагнитный материал, обеспечивающий магнитное притяжение

5. Электромагнит

6. Основание

7. Виброопоры

Схема питания электромагнита

При сетевом питании магнита частота колебаний принимается

В ряде случаев необходимо использовать другие частоты, чаще всего меньшие. Если в схему поставить диод, то получим одну полуволну.

Существуют регулируемые электроприводы, ориентированные на переменное напряжение. Суть этих приводов – изменение выходного напряжения.

Регулирование частоты можно осуществлять током.

Рассмотрим схему действия сил в двух основных фазах работы вибрационных загрузочно-ориентирующих устройств.

1. Рабочий ход (момент максимума силы притяжения)

Определить границу покоя и движения

Из формулы видно, что при вибрационном движении масса не имеет значение.

– характеристическое ускорение одностороннего проскальзывания

- движение

– покой

2. Второй цикл

Отпускание силы или сброс

Допущение №1 .

Лоток, при сбросе, не просто встает на место, а поднимается на

– характеристическое ускорение двухстороннего проскальзывания

Допущение №2

– необходимо, чтобы заготовки двигались при холостом ходе.

Суммарное направление движения не изменяется, изменяется только скорость.

3. Если вертикальная сила сравнивается с силой тяжести.

Движение с подбрасыванием

Вибрационное движение, как правило, описывается уравнениями:

– путь (1)

- круговая частота

- скорость (2)

- ускорение

В практике проектирования вибрационно-загрузочных устройств, принято оперировать не ускорением, амплитудой колебаний, поэтому формулы переводят формулы характеристические амплитуды.

Амплитуда

Характеристические амплитуды

1 – Движение невозможно

2 - Одностороннее проскальзывание

3 – Двухстороннее проскальзывание

4 – Двухстороннее проскальзывание с подбрасыванием

5 – Зона одностороннего проскальзывания с подбрасыванием.

Проектирование вибрационных захватных устройств рассматривает ряд расчетов.

Этапы расчета вибрационных захватных устройств.

1. Определение требуемой скорости транспортирования

Q – Производительность устройства шт/мин.

l – Максимальный из размеров заготовки в мм.

- коэффициент неравномерности выдачи

2. Определение габаритных размеров чаши

3. - подъем витков

t – шаг спирали

4. Определение угла наклона подвесок

- частота колебаний лотка

, если

5. Определение требуемой амплитуды колебаний

6. Определение сечения подвески

Зададимся b и l конструктивно. l=150…200 мм

Расчет производят по условиям резонансной частоты.

G – вес подвижных частей (вместе с заготовками)

– собственная частота колебаний лотка

- количество подвесок

Или

m – Масса в кг

–модуль упругости

7. Проверка на прочность по напряжению изгиба подвески.

Или

8. Очевидно, учитывая специфику работы подвески в условиях знакопеременного симметричного цикла необходимо производить расчет на сопротивление усталости.