Вибрационный бункерный питатель и способ его запуска

 

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано в устройствах для автоматизированной подачи деталей к различному оборудованию. Цельповышение производительности вибрационного бункерного питателя за счет увеличения амплитуды колебаний и упрощение его запуска. Питатель содержит чашу 1 с винтовым лотком 2, соединенную с реактивной плитой /РП/ 3 посредством стержневых пружин 4. Последние наклонены к вертикали под углом ψ. На чаше 1 закреплены четыре якоря /Я/ 5, а на РП 3- соответствующие им магнитопроводы /МП/ 6 и обмотки 7 электромагнитных вибровозбудителей /ЭМВ/. Расположены якори 5 и МП 6 попарно симметрично относительно оси чаши 1 и с угловым смещением относительно друг друга. Поверхности 8 якорей 5 и МП 6 выполнены в виде винтового коноида, ось которого совмещена с осью чаши 1. Направление коноида совпадает с направлением подъема винтового лотка 2. Шаг H коноида равен: H=2φRSINΘTGψ, где R- средний радиус крепления пружин 4 к РП 3

Θ-угол между проекцией пружины 4 на горизонтальную плоскость и радиусом R. При запуске питателя на обмотки 7 подают переменное напряжение. Вначале переменное напряжение подают с частотой, близкой или равной собственной частоте питателя. Напряжение, подаваемые на разные пары электромагнитов ЭМВ, сдвигают по фазе на половину периода колебаний. Затем на обмотки всех ЭМВ подают однофазное переменное напряжение с частотой, в два раза большей частоты собственных колебаний питателя. Производительность питателя увеличивается, т.к. электромагнитные ЭМВ работают с минимальным зазором. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д 4 В 65 С 27/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю\

° °

ЮЮ

\Ю

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕН(НЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4315831/27-03 (22) 14.10.87 (46) 30.06.89. Бюл. У 24 (7 1) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.А.Щигель, И.И.Врублевский и И.М.Гнатив (53) 621.867.157(088.8) (56) Повидайло В.А. Расчет и конструирование вибрационных питателей. М.:

Машгиз, 1962, с. 64 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 481505, кл. В 65 G 27/20, 1975.

ÄÄSUÄÄ 1490051 А1

2 (54) ВИБРАЦИОННЫЙ БУНКЕРНЬЙ ПИТАТЕЛЬ

И СПОСОБ ЕГО ЗАПУСКА (57) Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано в устройствах для автоматизированной подачи деталей к различному оборудованию.

Цель — повышение производительности вибрационного бункерного питателя за счет увеличения амплитуды колебаний и упрощение его запуска. Литатель содержит чашу 1 с винтовым лотком 2, 1490051

Н = 27i r sinH tg+, соедин иную с реактивной плитой (РЕГ)

3 пас редс твом стержне вых пружин 4.

Последние наклонены к вертикали под углом Ч . На чаше 1 закреплены четыре якоря (Я) 5, а на РП 3 — соответствующие им магнитапроводы (МП) 6 и обмотки 7 электромагнитных вибровоз— будителей (ЭВМ). Расположены якори 5 и MII 6 попарно симметрично относительно оси чаши 1 и с угловым смеще— ни".ì относительно друг друга. Поверх ности 8 якорей 5 и MII 6 выполнены в виде винтового коноида, ась которого совмещена с осью чаши 1. Направление 15 коноида совпадает с направлением подъема винтового лотка 2. Шаг Н конаида рагс н Н = 2Г r.sir>8 ted%, где r. средний радиус крепления пружин 4 к

Изобретение относится к подъемнотранспортному машиностраепию, а именно к вибрационным питатепям и способам их запуска, и может быть использована в устройствах для автоматизированной подачи деталей к различному оборудованию.

Цель llçîoðåòåiièÿ — повышение производительности питателя за счет увеличения амплитуды колебаний и упрощение с го запуска. 35

На фиг. 1 изображен вибрационный бункерный питатепь, общий вид; на фиг. 2 — разрез A À на фиг. 1; на фиг. 3 — электрическая схема подключения вибровозбудителей к электросе- 40 ти при колебаниях питатепя с частотой, равной частоте электросети; на фиг. 4 — электрическая схема подключения вибровозбудитепей к электросети при колебаниях питателя с часто- 45 той в два раза меньшей частоты электросети.

Вибрацианный бункерный питатель содержит чашу 1 с винтовым лотком 2, соединенную с реактивной плитой 3 50 посредством стержневых пружин 4, наклоненных к вертикали под углом ф .

На чаше 1 закреплены четыре якоря 5, а на реактивной плите 3 — соответствующие им магнитопроводы 6 и обмотки

7 электромагнитных вибровозбудителей.

Якоря 5 и магнитанраводы 6 расположены попарно симметрично относительно ас.и чаши 1. Числа таких пар должРП 3; g — угол между проекцией пружины 4 на горизонтальную плоскость и радиусом r. При запуске питателя на обмотки 7 подают переменное напряжение. Вначале переменное напряжение подают с частотой, близкой или равной собственной частоте питателя.

Напряжения, подаваемые на разные пары электромагнитов 3МВ, сдвигают по фазе на половину периода колебаний.

Затем на обмотки всех ЭМВ подают однофазное переменное напряжение с частотой, в два раза большей частоты собственных колебаний питателя. Производительность питателя увеличивает ся, так как электромагнитные ЭМВ работают с минимальным зазором. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил. но быть четным, а число вибровозбудитепеи — кратным четырем. Якоря 5 могут быть установлены с угловым смещением Г относительно магнитопроводов 6. Дпя кажлой пары смещение якорей выполнено в одну сторону, причем для одной пары ано выполнено по часовой стрелке, цпя другой — против часовой стрелки. Поверхности 8 якорей 5 и маг.нитопроводав 6 выполнены в виде винтового коноида, ось которого совмещена с осью чаши 1 ° Направление подъема конаида совпадает с направлением подъема винтового лотка 2. Шаг- Н коноида равен где r — средний радиус креплейия пружин к реактивной плите;

8 — угол между проекцией пружины на горизонтальную плоскость и радиусом r; угол наклона пружин к вертикали.

Способ запуска вибрационного бункерного питателя заключается в следующем.

На обмотки 7 электромагнитов подают переменное напряжение. Вначале переменное напряжение подают с частотой, близкой или равной собственной частоте питатепя. Напряжения, подаваемые на разные пары электромагнитов, сдвигают по фазе на половину периода колебаний. Затем на обмот—

1490051 ки всех вибровозбудителей подают однофазное переменное напряжение с частотой, в два раза большей частоты собственных колебаний питателя.

Способ запуска питателя реализуется двумя электрическими схемами подключения электромагнитных вибровозбудителей. В первой схеме две пары вибровозбудителей соединены с источником переменного напряжения (например, с электросетью частотой

50 Гц) через диоды 9 и 10, пропускающие ток в разных направлениях, и коммутатор 11, связанный через управляющий элемент 12 с датчиком 13 амплитуды колебаний, который крепится на рабочем органе !. Во второй схеме обмотки двух пар вибровозбудителей соединены с электросетью через тиристоры 14 и 15, пропускающие ток в одинаковом направлении. Цепь управления тиристоров 14 и 15 включает коммутатор 16, связанный через управляющий элемент 12 с датчиком 14 ам— плитуды, триггер 17 со счетным входом, с прямым и инверсным выходами и формирователь 18 управляющих импульсов. Собственную частоту вибрационного питателя настраивают таким образом, чтобы она была ранна частоте переменного напряжения питающей сети.

Вибрационный бупкерный питатель работает следующим образом.

В момент подключения вибровозбудителей к электросети контакт А коммутатора 11 замкнут, а контакты В и С разомкнуты. Переменное напряжение через диоды 9 и 10 подается на обмотки двух пар вибровоэбулителей с частотой 50 Гц. Причем, так как диоды 9 и 10 пропускают ток в разных напряжениях, напряжение, подаваемое на обмотки одной пары вибровозбудителей, сдвинуто по фазе на половину периода напряжения, подаваемого на обмотки другой пары вибровозбудителей.

Эти напряжения вызывают токи, а они, в свою очередь, усилия, направленные нормально к поверхностям 8 якорей 5 и магнитопроводов 6. Будучи перенесенными в точки крепления стержневых пружин 4, они для указанного выполнения поверхностей электро5 магнитов и якорей оказываются направленными вдоль пружин и не могут вызвать их деформации и "олебаний вибропитателя . Однако, так как якоря 5 установлены с угловым смещением относительно магнитопроводов 6, то кро- ме указанных нормальных усилий в

5 вибровозбудителях появляются и касательные усилия, образующие для каждой из пар крутящий момент. Поскольку эти смещения для пар электромагнитных вибровозбудителей противоположны, то в течение одной половины. периода пара вибровозбудителей создает крутящий момент в одном направлении, а в течение другой половины !

5 периода другая пара — в противоположном. Этот переменный крутящий момент и вызывает начальный запуск вибропитателя, т.е. чаша 1 и реактивная плита 3 начинают совершать противо20 фазные колебания с частотогг 50 Гц.

По мере роста амплитуды колебаний вклад в нее начинают вносить не только касательш е, но и нормальные возмущающие силы, и пружины 4 начи25 нают также работать на продольнопоперечный изгиб. При достижении установившейся амплитуды колебаний, которая регисгрируется датчиком 13, подается сигнал ва управляющий эле30 мент 12. Последний размыкает контакт

Л коммутатора 16 и замыкает контакты

В и С.

Таким образом, на обмотки обеих пар вибровозбудителей переменное напряжение подается одновременно, минуя диоды 9 и 10. При этом все электромагниты, развивают возмущающие усилия и моменты в одной фазе и с частотой 100 Гц, так как знак воэму4О щающей силы не зависит от направления тока. Поскольку возмущающие касательные силы пар вибровозбудителей создают возмущающие моменты в одной фазе и противоположно направленные, 45 общий возмущающий момент равен нулю.

Нормальные силы во всех вибровозбудителях действуют в одной фазе с частотой 100 Гц. В каждом полупериоде колебаний вибропитателя действуют продольные возмущающие силы, направленные вдоль пружин, которые поддерживают стационарные колебания чаши 1 питателя с частотой 50 Гц.

Переход через недеформированное состоявие пружин 3, когда продольные силы не могут вызвать их изгиба, осу ществляется за счет сил инерции.

Следует отметить, что так как нормальные возмущающие силы всех виб

1490051 ровозбудителей в стационарном режи-ме действуют одновременно в каждые полпериода колебаний в отличие от режима запуска, когда усилия каждой пары вибровозбудителей действуют поочередно каждые полпериода колебания, то их суммарное возмущающее усилие почти в два раза больше, чем в период запуска, и во столько же раз больше амплитуда колебаний чаши питателя.

При настройке питателя на частоту, равную половине частоты колебаний электросети (25 Гц), в момент подключения вибровозбудителей к электросети контакты D, Е, и F коммутатора

16 замкнуты, а контакты С и Н разомкнуты (фиг. 4). Переменное напряжение через тиристоры 14 и 15 подается на обмотки двух пар вибровоэбудителей. При этом тиристоры 14 и 16 открываются с помощью триггера 17 со счетным входом, и инверсным выходами и формирователя -18 импульсов, т.е. на каждую пару вибровозбудителей подается пульсирующее напряжение с частотой 25 Гц, со сдвигом по фазе на половину периода относительно друг друга. Благодаря противоположным угловым смещениям якорей каждой пары вибровозбудителей создается переменный крутящий момент с частотой 25 Гц. Чаша 1 и реактивная плита

3 начинают совершать противофазные колебания с указанной частотой.

При достижении установившейся амплитуды колебаний, регистрируемой датчиком 13, подается сигнал на управляющий элемент 12, который размы40 кает контакты D, E u F и замыкает контакты С и Н коммутатора 16. При этом тиристоры 14 и, 15 открываются с помощью формирователя 18 импульсов, минуя триггер 17.. Таким образом, на

45 обмотки обоих вибровозбудителей подается напряжение с частотой 50 Гц, но так как пружины работают на продольно-поперечный изгиб, питатель по-прежнему совершает колебания с частотой 25 Гц.

Производительность питателя увеличивается, так как электромагнитные вибровозбудители работают с,минимальным зазором.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Вибрационный бункерный питатель, содержащий чашу с винтовым лотком, соединенную наклонными стержневыми пружинами с реактивной плитой, и две пары расположенных друг напротив друга электромагнитных вибровозбудителей, якоря которых закреплены на чаше симметрично относительно ее оси, а магнитопроводы и обмотки электромагнитных вибровозбудителей на реактивной плите, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности питателя эа счет увеличения амплитуды колебаний, поверхности якорей и магнитопроводов электромагнитных вибровозбудителей, обращенные одна к другой, выполнены в виде винтового коноида, ось которого соосна оси чаши, а направление подъема винтовой линии ко- . ноида совпадает с направлением подьема винтовой линии лотка, причем шаг Н винтовой линии коноида равен

Н = 21i r sin0 tgV, где r — средний радиус крепления пружин к реактивной плите; угол наклона пружин к вертикали; г — угол между проекцией пружины на горизонтальную плоскость и радиусом r.

2. Питатель по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что якоря электромагнитных вибровозбудителей установлены с угловым смещением относительно магнитопроводов, причем угловое смещение одной пары якорей, расположенных один напротив другого относительно оси чаши, противоположно угловому смещению другой пары якорей.

3. Способ запуска вибрационного бункерного питателя,включающий подачу на обмотки электромагнитных вибровозбудителей переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения запуска, подачу пе— ременного напряжения осуществляют вначале с частотой, равной собственной частоте питателя, причем напряжения, подаваемые на одну пару электромагнитов, сдвигают по фазе на половину периода колебаний относительно напряжения, подаваемого на другую пару, а затем на обмотки всех электромагнитных вибровозбудителей подают однофазное переменное напряжение с частотой, в два раза большей частоты собственных колебаний питателя.

1490051

А-А

Фиг. 2

1490051

° Составитель Е.Артемьев

Редактор И. Касарда Техред А.Кравчук

Корректор О. Кравцова

Заказ 3635/24 Тирах 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ухгород, ул. Гагарина, 101