电磁振动上供料器的工作原理

电磁振动上供料器的工作原理
★原理：
在电磁振动器作用下，料斗作扭转式上下振动，使工件沿着螺旋轨道由低到高移动，并自动排列定向，直至上部出料口而进入输料槽，然后由送料机构送至相应工位。

为方便分析，以直槽式上供料器为例，图1-40
ffi 2-40上料無工作原理图
I—料构* †言一二件；目一支承彈覧；4—电醯炊；5—基更
*电磁振动上供料器的工作过程，是由于电磁铁的吸引和支承弹簧的反向复位作用，使料槽产生高速、高频（50~100次/秒）、微幅（0.5~1mm振动，使工件逐步向咼处移动。

†I =0时，料槽在支承弹簧作用下向右上方复位，工件依靠它与轨道的摩擦而随轨道向右上方运动，并逐渐被加速。

** I >0时，料槽在电磁铁的吸引下向左下方运动，工件由于受惯性作用而脱离轨道,继续向右上方运动（滑移或跳跃）。

... 下一循环，周而复始T工件在轨道上作由低到高的运动。

1、工件在轨道上的受力分析
*工件在轨道上的受力：自重力、轨道反力、摩擦力、惯性力；
*摩擦力、惯性力与电磁铁的电流有关。

(1)1 =0时，支承弹簧复位，轨道以加速度a i向右上方运动，工件力平衡如图
1-41 :
macos B +mgsin a =F=卩N (2—1)
ma &n B +mgcosa =N (2—2) (2)1 >0时，电磁铁吸引，轨道以加速度a2向左下方运动，工件受力平衡如图1-42 :
Eg I
團1—也I>0时丄杵唸力圏
macos B -mgsin a =F=卩 N masin B -mgcos a =-N
式中符号 昼|
2、工件在轨道上的运动状态分析
(1)运动分析
根据受力分析，工件在轨道上的运动有两种可能性：
A 、因惯性沿轨道下滑，此时I =0,且有
macos B +mgsin a >卩 N
(2—5)
a i >g(sin a -卩 cos a )/( 卩 sin B -cos B ) (2— 6) ――当轨道向右上方运动的加速度 a 1满足上式时，工件便会沿轨道下滑。

这 对
振动上供料机构是不希望出现的。

B 、沿轨道上行，此时根据电磁铁吸合与否可得：
I =0, a 1< g(sin a -卩 cos a )/( 卩 sin B -cos B ) (2— 7)
I >0, a 2> g(sin a +卩 cos a )/(卩 sin B +cos B ) (2— 8)
――电磁振动供料器要实现预定的上供料，轨道向右上方运动的加速度 a 1 和向左下方运动的加速度a 2必须满足上述工件沿轨道上行时的条件式。

工件沿轨 道上行时的运动状态随多种条件而变。

(2)运动状态
(2—
3)
图1-43工件在料道上的运动状态
（a）连续跳跃；（b）断续跳跃；（c）连续滑移；（d）断续滑移
注：图示为料槽的两极限位置。

A、连续跳跃
*运动过程：
I =0、弹簧使料斗复位，工件依靠摩擦、空间位置从A点上行到B点;
I >0、电磁铁吸合，由于惯性、工件由B点跳跃起来
J （腾空时间》料斗运行至最下方的时间）
I =0、工件再落至轨道上时已到达C点—后又随轨道上行到D点。

如此往复，工件“随轨道上行--跳跃--再随轨道上行…”
一工件跳跃式前进，跳跃间距为AC段。

*特点：
/工件具有大的供料速度，供料率高；
/工件运动平稳性差，对定向不利；
/适用于形状简单、定向要求不高的件料及供料速度较大的场合。

运行条件：电磁铁吸力、料槽振幅及抛射角较大。

但工件腾空时间过大一料斗复位时工件再落至轨道过晚
f A点与C点的间距缩小，甚至落回原处而没有前移。

B断续跳跃
*运动过程：
I =0、弹簧使料斗复位，工件依靠摩擦、空间位置从A点上行到B点；
I >0、电磁铁吸合，由于惯性、工件由B点跳跃起来
（腾空时间<料斗运行至最下方的时间）
J 一工件很快落至轨道上的C点、并随轨道下行到D点；
I =0、工件再随轨道从空间位置D点上行到E点。

如此往复，工件“随轨道上行--跳跃后随轨道下行--再随轨道上行…”
f工件断续跳跃式前进，跳跃间距为AD段。

*特点：
/ 工件具有较大的供料速度，供料率较高；
/ 工件运动平稳性一般。

*运行条件：电磁铁吸力、料槽振幅及抛射角中等。

C连续滑移
*运动过程：
I =0、弹簧使料斗复位，工件依靠摩擦、空间位置从A点上行到B点；
I >0、电磁铁吸合，由于惯性、工件沿轨道由B点滑移
J （滑移时间》料斗运行至最下方的时间）
I =0、工件停下时已滑移至C点f后又随轨道上行。

如此往复，工件“随轨道上行--滑移--再随轨道上行…”
f工件滑移式前进，滑移间距为AC段
特点：
/ 工件具有较大的供料速度和供料率；
/ 工件运动平稳，利于定向；
/ 适用于形状较规则、有定向要求的件料及供料速度较大的场合。

* 运行条件：电磁铁吸力、料槽振幅及抛射角均较跳跃时的小。

D断续滑移
* 运动过程：
I =0、弹簧使料斗复位，工件依靠摩擦、空间位置从A点上行到B点;
I >0、电磁铁吸合，由于惯性、工件沿轨道由B点滑移
(滑移时间<料斗运行至最下方的时间)
；一工件很快停在轨道上的B'点、并随轨道下行到C点；
I =0、工件再随轨道从空间位置C点上行。

如此往复，工件“随轨道上行--滑移后随轨道下行--再随轨道上行…”
-工件断续滑移式前进，滑移间距为AC段。

*特点：
/ 工件供料速度和供料率较小；
/ 工件运动平稳，亦利于定向；
/ 适用于有定向要求但供料速度要求不高的场合。

*运行条件：电磁铁吸力、料槽振幅及抛射角均小。

综上：设计合理、参数选择恰当-不产生跳跃、平稳滑移、供料较快 -首选连续滑移。

3、工件在轨道上滑移和跳跃的条件
(1)滑移条件由前分析，工件沿轨道上行滑移的条件
a i< g( sin a -卩cos a )/( 卩sin B -cos B )
a2> g( sin a + 卩cos a )/( 卩sin B +cos B ) 如取a =2°(常为1~2°)，B =20°(常为15~25°),卩=0.41，贝U
a i< 0.47g
a2> 0.41g
所以，只要合理设计，使轨道向左下方运行的加速度32满足一定条件，便可获得预定的滑移状态。

（2）跳跃条件
工件在惯性力作用下产生跳跃，脱离轨道，此时受力式（2—4）为
masin B -mgcos a =0
所以产生跳跃的条件为
a2>gcos a/sin B
同上取a =2°,B =20°,卩=0.41，则有
a i< 0.47g
a2> 2.92g
如将料槽受电磁力作用产生的振动视作简谐振动，其频率为f 、振幅为A，则轨道最大加速度a max为
a max-2 n 2f2A
所以，当a max=2n 2f2A=a2>gcos a/sin B，工件就会产生跳跃式前进。

★由上分析可知，连续跳跃所需加速度a2最大，断续滑移时a2最小。

★圆筒形料斗与直槽形的工作原理、件料运动状态完全相同，但振动形式有
区别：直槽形料斗是往复直线式振动，而圆筒形是往复扭转式振动。