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金屬顆粒物分道給料裝置設(shè)計(jì)
摘要
本課題是是省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“廢有色金屬復(fù)合分選關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”的一部分，主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)金屬顆粒物的給料裝置，將需要進(jìn)行分選處理的廢舊有色金屬顆粒按照不同尺寸分成4道，平穩(wěn)地運(yùn)送到分選識(shí)別系統(tǒng)。
本文首先將顆料按尺寸分成四類，對(duì)不同的類，設(shè)計(jì)了通道，并在通道中設(shè)計(jì)了落料槽，槽能夠過濾掉小于該類尺寸而誤進(jìn)入該類的顆粒。然后，采用了目前市場(chǎng)廣泛應(yīng)用的振動(dòng)送料原理，采用電磁振動(dòng)來作為顆料運(yùn)動(dòng)動(dòng)力源。在結(jié)構(gòu)上，采用直槽式振動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)。
然后對(duì)振動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)尺寸和動(dòng)力進(jìn)行計(jì)算。最合繪出振動(dòng)盤相關(guān)圖紙和三維模型。
用本文的方法設(shè)計(jì)的分料裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，生產(chǎn)使用成本低。
關(guān)鍵詞：分料裝置，振動(dòng)送料機(jī)，金屬分類，分選識(shí)別
Abstract
This topic is a part of province science and technology support program "waste nonferrous metal composite sorting key technology research and development", the main target is design a metal particles feeding device will require separation of processing waste non-ferrous metal particles in accordance with different size divided into 4, smoothly delivered to the sorting and recognition system.
In this paper, the particles according to the size and divided into four categories, of different classes, the design of the channel, and in the channel design of the blanking groove, groove can filter out less than the size and error into the particles. Then, the vibration feeding principle of the wide application is adopted, and the electromagnetic vibration is used as the power source of the material.. In the structure, the structure of the straight trough vibrating plate is used..
Then the structure dimensions and power of the vibration disc are calculated.. The most relevant drawing and three-dimensional model of the disc are drawn..
In this paper, the structure of the material is simple, easy to use, low cost of production.
Keywords: feeding device, vibration feeder, metal classification, sorting recognition
目 錄
摘要 I
Abstract II
目 錄 III
一、緒論 1
1.1 電磁振動(dòng)給料機(jī)分類 1
1.2振動(dòng)送料機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.3 課題研究?jī)?nèi)容及意義 3
二、方案擬定 5
三、振動(dòng)送料原理 7
3.1 工件在軌道上的受力分析 7
3.2 工件在軌道上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析 8
四、設(shè)計(jì)計(jì)算 13
4.1 輸送速度的計(jì)算 13
4.2 供料率Q的計(jì)算 13
4.3料斗設(shè)計(jì) 13
4.4支承彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 16
4.3.1 支承彈簧的安裝角ψ計(jì)算 16
4.5電磁振動(dòng)給料機(jī)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算 17
4.6 電磁參數(shù)計(jì)算 21
五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 25
5.1殼體機(jī)架的設(shè)計(jì) 25
5.2減震塊的設(shè)計(jì) 26
5.3 彈簧支架的設(shè)計(jì) 27
六、Pro/E三維軟件建模 28
6.1 Pro/E軟件簡(jiǎn)介 28
6.2 零件建模 30
6.2.1料斗建模 30
6.2.2支架創(chuàng)建 30
6.3 虛擬裝配 31
第五章 結(jié)論 34
參考文獻(xiàn) 35
36
一、緒論
1.1 電磁振動(dòng)給料機(jī)分類
電磁振動(dòng)給料機(jī)是一種較新型的定量、給料設(shè)備，它是利用振動(dòng)使物料產(chǎn)生周期性的拋擲運(yùn)動(dòng)而完成向前輸送物料的。它的用途很廣，例如，用于從料倉排料；向膠帶輸送機(jī)、斗式提升機(jī)等給料；向破碎機(jī)、粉磨機(jī)喂料；以及定量包裝和定量配料等。此外，電磁振動(dòng)給料機(jī)還可以用于自動(dòng)控制的生產(chǎn)流程中，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。目前，在采礦、冶金、煤炭、化工、建材、機(jī)械制造以及糧食、輕工業(yè)等工礦企業(yè)中，電磁振動(dòng)給料機(jī)已經(jīng)比較廣泛地獲得采用。它適用塊狀、粉粒狀物料，還適用于輸送高溫的、磨損性大的以及有腐蝕性的物料，例如：化工原料及其產(chǎn)品、食品、玻璃原料、礦石、礦粉、煤炭、型沙、等。
Ⅰ.電磁式振動(dòng)機(jī)械根據(jù)電磁激振器的型式可分為電磁式與電動(dòng)式兩大類。
電磁式激振器是由鐵芯、電磁線圈、銜鐵和彈簧等組成。鐵芯通常與平衡質(zhì)體固定在一起，而銜鐵則與槽體(機(jī)體)固定在一起。
電動(dòng)式激振器是由直流電激磁的磁環(huán)(或永磁環(huán))、中心磁極和通有交流電的可動(dòng)線圈所組成，可動(dòng)線圈與振動(dòng)桿或振動(dòng)機(jī)體相聯(lián)接。電磁式激振器廣泛應(yīng)用在工業(yè)用電磁振動(dòng)機(jī)中，電動(dòng)式激振器則應(yīng)用在電磁振動(dòng)臺(tái)中。
Ⅱ.電磁振動(dòng)機(jī)械按照電磁激振力與彈性力的不同可分為以下五類：
第一類是電磁力為諧波形式的線性電振機(jī)。彈性力為線性，整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)也為線性。這類電振機(jī)包括：交流激磁的電振機(jī)、電磁鐵漏磁很小，電路內(nèi)的電阻可忽略的半波整流電振機(jī)、半波整流加全波整流的電振機(jī)等。
第二類是電磁力為非諧波形式的線性電振機(jī)。包括：可控半波整流電振機(jī)、
半波整流或可控半波整流的降頻電振機(jī)、電路內(nèi)電阻不能忽略的半波整流電振機(jī)、半波整流加全波整流的電振機(jī)等。
第三類是電磁力為擬線性或非線性的電振機(jī)。其中包括漏磁不能忽略的電振機(jī)和利用電感進(jìn)行調(diào)節(jié)的電振機(jī)等。
第四類是彈性力為擬線性或非線性的電振機(jī)。其中包括剪切橡膠彈簧或壓縮橡膠彈簧的電振機(jī)，帶有安裝間隙的橡膠彈簧電振機(jī)和兩側(cè)帶曲線壓板的板彈簧電振機(jī)等。
第五類為沖擊作用的電振機(jī)。電振機(jī)利用沖擊原理進(jìn)行工作，如沖擊式電磁振動(dòng)落砂機(jī)等。
Ⅲ.從供電方式上看，電磁振動(dòng)給料器主要分為以下三種：
(1)交流激磁。即直接通交流電，系統(tǒng)振動(dòng)頻率6000次／分。通常用于微型激振器。
(2)半波整流供電。目前可以利用可控整流器調(diào)節(jié)電流。振動(dòng)頻率3000次／分。
(3)半波整流加直流。振動(dòng)頻率3000次／分。
除了以上三種典型方式外，還有將50 Hz電源降頻獲得1500次／分振動(dòng)的方法、H型鐵芯交直流同時(shí)供電等方法。
1.2振動(dòng)送料機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
國內(nèi)外，生產(chǎn)和使用振動(dòng)送料機(jī)的廠家很多，從起振方式的分類來說，主要有四種，即機(jī)械式往復(fù)送料機(jī)、電磁振動(dòng)送料機(jī)、電機(jī)振動(dòng)送料機(jī)和壓電陶瓷式送料機(jī)。
1) 2 0世紀(jì)50年代初，最常用的是機(jī)械往復(fù)式送料機(jī)，它由偏心軸、連桿及連桿端部的彈簧所組成，工作機(jī)體借彈性連桿激起振動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)有:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修量小、布置所需高度小、耐用，且對(duì)物料的粒度組成、外在水分、物理性質(zhì)等要求不嚴(yán)格，能適應(yīng)礦井等惡劣的環(huán)境，使用可靠、性能穩(wěn)定。目前國內(nèi)較大的振動(dòng)機(jī)械廠如:唐山礦山機(jī)械廠、河南省鶴壁市煤電通用機(jī)械廠等仍在生產(chǎn)這種K型往復(fù)式送料機(jī)。其主要缺點(diǎn)是:由連桿和偏心軸傳動(dòng)，往復(fù)作業(yè)，比較笨重、動(dòng)力消耗大、處理量小且成間接成堆式不均勻給料;另外，隨著工業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化程度的提高機(jī)械往復(fù)式送料機(jī)己無法滿足生產(chǎn)的需要，繼而在60年代出現(xiàn)了電磁振動(dòng)送料機(jī)。
2) 電磁振動(dòng)送料機(jī)(簡(jiǎn)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(dòng)的。電磁激振器由鐵芯、線圈及銜鐵組成，交變電流或脈動(dòng)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(dòng)。其相對(duì)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(diǎn)，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(dòng)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(yùn)量的振幅大小，需由電磁鐵間隙、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(huì)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(huì)改變送料機(jī)的固有頻率，也就是說在電磁式振動(dòng)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(huì)影響送料機(jī)振幅的穩(wěn)定性。
3) 到了70年代末至80年代初，旨在改進(jìn)電磁振動(dòng)送料機(jī)上述缺點(diǎn)的電機(jī)振動(dòng)給煤機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，它是一種單質(zhì)體振動(dòng)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(jiǎn)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(yùn)量有所增加，機(jī)重減少。
目前國內(nèi)外各振動(dòng)送料機(jī)生產(chǎn)廠商的主要產(chǎn)品均為電磁振動(dòng)送料機(jī)和電機(jī)振動(dòng)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(dòng)機(jī)械和FMC科技等[9,10]電機(jī) 振 動(dòng) 送料機(jī)的不足之處有3點(diǎn):①將振源改在電動(dòng)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(dòng)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(jià)格比普通電機(jī)高，如用防爆型不但造價(jià)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1年，并多為一次性報(bào)廢).③振動(dòng)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(diǎn)的存在，電機(jī)振動(dòng)送料機(jī)的應(yīng)用受到很大的限制，電機(jī)振動(dòng)送料機(jī)并沒能取代電磁振動(dòng)送料機(jī)，相反電磁振動(dòng)送料機(jī)的應(yīng)用更為廣泛。
1.3 課題研究?jī)?nèi)容及意義
我國是有色金屬資源短缺的國家，節(jié)約和合理使用資源顯得特別重要。世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家對(duì)再生資源利用相當(dāng)重視。近10年來世界再生銅產(chǎn)量已占原生銅產(chǎn)量的40%~45%,美國約占本國原生銅產(chǎn)量的60%,日本約占45%，德國約占80%。世界再生鋁產(chǎn)量也占原生鋁產(chǎn)量的30%~50%，美國約占本國原生鋁的50%，日本約占90%，德國約占45%。世界再生鉛產(chǎn)量也占原生鉛產(chǎn)量的40%~60%，美國約占本國原生鉛的75%，日本約占60%，德國約占55%。鋅、鎳、鎂、錫、銻等再生資源也得到不同程度的利用。
由上可見，廢舊有色金屬回收利用是節(jié)約能源、減少環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效手段。
目前我國廢舊金屬回收技術(shù)裝備水平不高，廢雜金屬拆解、揀選、收集等預(yù)處理產(chǎn)業(yè)屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，以手工操作為主，有近百萬農(nóng)民工參與，機(jī)械化和自動(dòng)化程度很低，這也是我國人力資源豐富才能實(shí)現(xiàn)的。在廢雜金屬加工利用方面，除少數(shù)企業(yè)回收工藝和裝備比較先進(jìn)，有一定的生產(chǎn)規(guī)模，環(huán)境保護(hù)比較好，金屬回收率比較高外，絕大多數(shù)企業(yè)和個(gè)體戶都是設(shè)備簡(jiǎn)陋，技術(shù)落后，燒損大，能耗高，金屬回收低，而且多金屬品種混雜，質(zhì)量不穩(wěn)定，難以生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品。
在廢舊有色金屬分選回收之前，需要一套平穩(wěn)的給料裝置。本課題是省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“廢有色金屬復(fù)合分選關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”的一部分，主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)金屬顆粒物的給料裝置，將需要進(jìn)行分選處理的廢舊有色金屬顆粒按照不同尺寸分成4道，平穩(wěn)地運(yùn)送到分選識(shí)別系統(tǒng)。
二、方案擬定
本文設(shè)計(jì)的金屬顆料分道裝置的要求是：把輸入直徑0mm~100mm的金屬顆粒物按不同尺寸分成4道進(jìn)行輸出，將0~100顆料分為四類:
A 直徑大于0mm，小于等于10mm
B 直徑大于10mm，小于等于30mm
C 直徑大于30mm，小于等于50mm
D 直徑大于50mm，小于等于100mm
由于軌道寬度為400mm,因此，下在好可將四類顆料分為八道軌道，每一類顆料可占兩條軌道。
由于電磁振動(dòng)給料機(jī)是一種較新型的定量、給料設(shè)備，它是利用振動(dòng)使物料產(chǎn)生周期性的拋擲運(yùn)動(dòng)而完成向前輸送物料的。本文利用這一原理設(shè)計(jì)本分料裝置。
顆料放于振動(dòng)的料筒中，顆料在振動(dòng)給料筒的推力下，各種金屬顆料沿傾斜軌道往上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過分類分料后，越過頂點(diǎn)然后進(jìn)入傳送軌道。
顆料的運(yùn)動(dòng)能量來源振動(dòng)，利用振動(dòng)的原理實(shí)現(xiàn)給料。
振動(dòng)送料機(jī)是一種高效的供料裝置,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jī)械激振式和氣動(dòng)激振式。在電子工業(yè)中。振動(dòng)送料機(jī)是借助于電磁力產(chǎn)生微小的振動(dòng),依靠慣性力和重力的綜合作用驅(qū)使件料沿料槽向上向前送進(jìn),并在送料過程中自動(dòng)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(jī)構(gòu)。
本設(shè)計(jì)將振動(dòng)給料機(jī)設(shè)為直槽式。顆料放于振動(dòng)料筒中，顆料在電磁振動(dòng)的作用力下，各種金屬顆料沿軌道往上運(yùn)動(dòng)，軌道分成八道料槽。
1. 顆料在向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過第7、8道口子，允許直徑10mm以下顆料通過，而直徑大于10mm顆料則被擋入下一通道；
2. 第5、6道口子，允許30mm以下顆料通過，而大于30mm顆料則被擋塊擋入第3、4通道口子；通道中開有10mm落料槽，如果萬一有小于10mm的顆料進(jìn)入了該通道，則從該落料槽落入振動(dòng)料筒中
3. 第3、4道口子，允許50mm以下顆料通過，而大于50mm顆料則被擋塊擋入第1、2通道，通道中開有30mm落料槽，如有小于30mm的顆料進(jìn)入了該通道，則從該落料槽落出去重新進(jìn)入振動(dòng)料筒中；
4. 第1、2通道允許所有大顆料通過，通道中開有50mm落料槽，如果有小于50mm的顆料進(jìn)入了該通道，則落出去進(jìn)入振動(dòng)料筒中；
三、振動(dòng)送料原理
振動(dòng)盤工作原理主要是由一個(gè)振動(dòng)電磁振動(dòng)器作動(dòng)力,振動(dòng)馬達(dá)工作時(shí)產(chǎn)生定向頻率的力.只要把振動(dòng)盤看成是一種斜面，再對(duì)這個(gè)斜面進(jìn)行物理學(xué)的受力分析，你就能很容易理解他的工作原理了。
為方便分析，以直槽式上供料器為例，
1 料槽 2 工件 3 支承彈簧 4 電磁鐵 基座
圖3-1 振動(dòng)盤工作原理
電磁振動(dòng)上供料器的工作過程，是由于電磁鐵的吸引和支承彈簧的反向復(fù)位作用，使料槽產(chǎn)生高速、高頻（50~100次/秒）、微幅（0.5~1mm）振動(dòng)，使工件逐步向高處移動(dòng)。
Ｉ=0時(shí)，料槽在支承彈簧作用下向右上方復(fù)位，工件依靠它與軌道的摩擦而隨軌道向右上方運(yùn)動(dòng)，并逐漸被加速。
Ｉ>0時(shí)，料槽在電磁鐵的吸引下向左下方運(yùn)動(dòng)，工件由于受慣性作用而脫離軌道,繼續(xù)向右上方運(yùn)動(dòng)(滑移或跳躍)。
下一循環(huán)，周而復(fù)始→工件在軌道上作由低到高的運(yùn)動(dòng)。
3.1 工件在軌道上的受力分析
工件在軌道上的受力：自重力、軌道反力、摩擦力、慣性力；
摩擦力、慣性力與電磁鐵的電流有關(guān)。
（1）Ｉ=0時(shí)，支承彈簧復(fù)位，軌道以加速度a1向右上方運(yùn)動(dòng)，工件力平衡如圖：
圖3-2
ma1cosβ+mgsinα=F=μN(yùn) （3—1）
ma1sinβ+mgcosα=N ?。?—2）
（2）Ｉ>0時(shí)，電磁鐵吸引，軌道以加速度a2向左下方運(yùn)動(dòng)，工件受力平衡如圖1-42：
圖3-3
ma2cosβ-mgsinα=F=μN(yùn) ?。?—3）
ma2sinβ-mgcosα=-N （3—4）
3.2 工件在軌道上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析
（1）運(yùn)動(dòng)分析
根據(jù)受力分析，工件在軌道上的運(yùn)動(dòng)有兩種可能性：
A、因慣性沿軌道下滑，此時(shí)Ｉ=0，且有
ma1cosβ+mgsinα>μN(yùn) （3—5）
a1>g(sinα-μcosα)/(μsinβ-cosβ) ?。?—6）
當(dāng)軌道向右上方運(yùn)動(dòng)的加速度a1滿足上式時(shí)，工件便會(huì)沿軌道下滑。這對(duì)振動(dòng)上供料機(jī)構(gòu)是不希望出現(xiàn)的。
B、沿軌道上行，此時(shí)根據(jù)電磁鐵吸合與否可得：
Ｉ=0，a1≤g(sinα-μcosα)/(μsinβ-cosβ) ?。?—7）
Ｉ>0，a2≥g(sinα+μcosα)/(μsinβ+cosβ) ?。?—8）
電磁振動(dòng)供料器要實(shí)現(xiàn)預(yù)定的上供料，軌道向右上方運(yùn)動(dòng)的加速度a1和向左下方運(yùn)動(dòng)的加速度a2必須滿足上述工件沿軌道上行時(shí)的條件式。工件沿軌道上行時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨多種條件而變。
（2）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
圖3-4 工件在料道上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
(a)連續(xù)跳躍；(b)斷續(xù)跳躍；(c)連續(xù)滑移；(d)斷續(xù)滑移
注：圖示為料槽的兩極限位置。
A、連續(xù)跳躍
運(yùn)動(dòng)過程：
Ｉ=0、彈簧使料斗復(fù)位，工件依靠摩擦、空間位置從A點(diǎn)上行到B點(diǎn)；
Ｉ>0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件由B點(diǎn)跳躍起來（騰空時(shí)間≥料斗運(yùn)行至最下方的時(shí)間）
Ｉ=0、工件再落至軌道上時(shí)已到達(dá)C點(diǎn)→后又隨軌道上行到D點(diǎn)。
如此往復(fù)，工件“隨軌道上行--跳躍--再隨軌道上行…”
工件跳躍式前進(jìn)，跳躍間距為AC段。
特點(diǎn)：
/工件具有大的供料速度，供料率高；
/工件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差，對(duì)定向不利；
/適用于形狀簡(jiǎn)單、定向要求不高的件料及供料速度較大的場(chǎng)合。
運(yùn)行條件：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角較大。
但工件騰空時(shí)間過大→料斗復(fù)位時(shí)工件再落至軌道過晚→A點(diǎn)與C點(diǎn)的間距縮小，甚至落回原處而沒有前移。
B、斷續(xù)跳躍
運(yùn)動(dòng)過程：
Ｉ=0、彈簧使料斗復(fù)位，工件依靠摩擦、空間位置從A點(diǎn)上行到B點(diǎn)；
Ｉ>0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件由B點(diǎn)跳躍起來
（騰空時(shí)間<料斗運(yùn)行至最下方的時(shí)間）
工件很快落至軌道上的C點(diǎn)、并隨軌道下行到D點(diǎn)；
Ｉ=0、工件再隨軌道從空間位置D點(diǎn)上行到E點(diǎn)。
如此往復(fù)，工件“隨軌道上行--跳躍后隨軌道下行--再隨軌道上行…”
工件斷續(xù)跳躍式前進(jìn)，跳躍間距為AD段。
特點(diǎn)：
/工件具有較大的供料速度，供料率較高；
/工件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性一般。
運(yùn)行條件：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角中等。
C、連續(xù)滑移
運(yùn)動(dòng)過程：
Ｉ=0、彈簧使料斗復(fù)位，工件依靠摩擦、空間位置從A點(diǎn)上行到B點(diǎn)；
Ｉ>0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件沿軌道由B點(diǎn)滑移
（滑移時(shí)間≥料斗運(yùn)行至最下方的時(shí)間）
Ｉ=0、工件停下時(shí)已滑移至C點(diǎn)→后又隨軌道上行。
如此往復(fù)，工件“隨軌道上行--滑移--再隨軌道上行…”
工件滑移式前進(jìn)，滑移間距為AC段。
特點(diǎn)：
工件具有較大的供料速度和供料率；
工件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，利于定向；
適用于形狀較規(guī)則、有定向要求的件料及供料速度較大的場(chǎng)合。
運(yùn)行條件：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角均較跳躍時(shí)的小。
D、斷續(xù)滑移
運(yùn)動(dòng)過程：
Ｉ=0、彈簧使料斗復(fù)位，工件依靠摩擦、空間位置從A點(diǎn)上行到B點(diǎn)；
Ｉ>0、電磁鐵吸合，由于慣性、工件沿軌道由B點(diǎn)滑移
（滑移時(shí)間<料斗運(yùn)行至最下方的時(shí)間）
工件很快停在軌道上的B′點(diǎn)、并隨軌道下行到C點(diǎn)；
Ｉ=0、工件再隨軌道從空間位置C點(diǎn)上行。
如此往復(fù)，工件“隨軌道上行--滑移后隨軌道下行--再隨軌道上行…”
工件斷續(xù)滑移式前進(jìn)，滑移間距為AC段。
特點(diǎn)：
工件供料速度和供料率較小；
工件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，亦利于定向；
適用于有定向要求但供料速度要求不高的場(chǎng)合。
運(yùn)行條件：電磁鐵吸力、料槽振幅及拋射角均小。
綜上所述：設(shè)計(jì)合理、不產(chǎn)生跳躍、平穩(wěn)滑移、供料較快的方式為
連續(xù)滑移。
3.3 工件在軌道上滑移和跳躍的條件
（1）滑移條件
由前分析，工件沿軌道上行滑移的條件
a1≤g(sinα-μcosα)/(μsinβ-cosβ)
a2≥g(sinα+μcosα)/(μsinβ+cosβ)
如取α=2°（常為1~2°），β=20°（常為15~25°），μ=0.41，則
a1≤0.47g
a2≥0.41g
所以，只要合理設(shè)計(jì)，使軌道向左下方運(yùn)行的加速度a2滿足一定條件，便可獲得預(yù)定的滑移狀態(tài)。
（2）跳躍條件
工件在慣性力作用下產(chǎn)生跳躍，脫離軌道，此時(shí)受力為
ma2sinβ-mgcosα=0
所以產(chǎn)生跳躍的條件為
a2≥gcosα／sinβ
同上取α=2°，β=20°，μ=0.41，則有
a1≤0.47g
a2≥2.92g
如將料槽受電磁力作用產(chǎn)生的振動(dòng)視作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其頻率為f、振幅為A，則軌道最大加速度amax為
amax=2π2f2A
所以，當(dāng)amax=2π2f2A=a2≥gcosα／sinβ，工件就會(huì)產(chǎn)生跳躍式前進(jìn)。
由上分析可知，連續(xù)跳躍所需加速度a2最大，斷續(xù)滑移時(shí)a2最小。
圓筒形料斗與直槽形的工作原理、件料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同，但振動(dòng)形式有區(qū)別：直槽形料斗是往復(fù)直線式振動(dòng)，而圓筒形是往復(fù)扭轉(zhuǎn)式振動(dòng)。
電磁振動(dòng)盤是由一個(gè)電磁振動(dòng)器（電磁吸鐵和銜鐵的總稱）作動(dòng)力，將電能換為機(jī)械振動(dòng)能，料斗下面有個(gè)脈沖電磁鐵，可以使料斗垂直方向振動(dòng)，由于多組（3組及以上）彈簧片的傾斜，使料斗繞其垂直軸做扭擺振動(dòng)。料斗內(nèi)零件，由于受到這種振動(dòng)，而沿螺旋軌道上升，直到送到出料口。
在電磁振動(dòng)器作用下，料斗作扭轉(zhuǎn)式上下振動(dòng)，使工件沿著螺旋軌道由低到高移動(dòng)，并自動(dòng)排列定向，直至上部出料口而進(jìn)入輸料槽，然后由送料機(jī)構(gòu)送至相應(yīng)工位。
四、設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 輸送速度的計(jì)算
振動(dòng)給料機(jī)輸送速度與物料的物理性質(zhì)、料層厚度以及振動(dòng)頻率、振幅、振動(dòng)方向角有關(guān)。
當(dāng)物料顆粒在振動(dòng)槽中的垂直向上加速度分量達(dá)到-g后，以槽體的速度脫離輸送槽，在拋擲過程中只受地心引力作用，而且重新與槽體接觸時(shí)只引起塑性沖擊，則輸送理論速度可以用下式計(jì)算：
(m/s) (4-1)
=
=0.08（m/s）
式中g(shù) ——重力加速度(m/)
f ——振動(dòng)頻率(Hz)
n ——系數(shù)。(上式中n取0.9)
4.2 供料率Q的計(jì)算
振動(dòng)上料器的供料率取決于供料器的給料速度；
給料速度一般用工件在料道上移動(dòng)的平均速度來估算。
料斗結(jié)構(gòu)確定之后，上料器的供料率為：
3.84
式中——輸送速度
——有效率，取0.9
4.3料斗設(shè)計(jì)
1、料斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
料斗的結(jié)構(gòu)多樣，本設(shè)計(jì)采用的是直槽式振動(dòng)送料機(jī)，因此，本文額采用方筒形結(jié)構(gòu)。
圖4-1 料斗結(jié)構(gòu)
料斗筒體與軌道：
一般料斗：筒體與螺旋軌道采用整體結(jié)構(gòu)（車制軌道或整體鑄造）。
大型料斗：常采用拼焊結(jié)構(gòu)形式。
軌道的工作面一般與料斗內(nèi)壁成直角，有時(shí)向上傾斜5°~10°。
料斗筒體與筒底（料斗底盤）
一般分別加工，再用螺釘連接（是由于工藝原因）；
筒體與筒底的連接須注意同心度和牢靠；
料斗底盤與銜鐵之間應(yīng)裝有隔磁板（銅或鋁材），或用隔磁材料做底盤。
軌道及其出口：
軌道最上部的出料口應(yīng)以切線方向伸出一段距離。
出料口與輸料槽的連接方法有對(duì)接法和承接法，且出料口（振動(dòng)）與輸料槽（靜止）之間應(yīng)留有間隙δ（如圖）。
料斗的零件材料選用：
料斗應(yīng)盡量做得輕巧→系統(tǒng)易起振。
重量輕、易加工、表面光潔，耐磨損、隔磁，成本低。
常用材料有：
不銹鋼——表面光潔、耐磨，但加工困難、成本高、比重大；
鋁合金——質(zhì)輕、不會(huì)磁化，但表面不光；
銅合金——加工方便、不會(huì)磁化，但比重也較大；
硬塑料或有機(jī)玻璃——都較輕、表面光潔，但耐磨性較差。
2、振動(dòng)盤中工件定向方法
電磁振動(dòng)上供料器中的單件在進(jìn)入加工工位前，要求沿料道自下而上，并自動(dòng)排列、定向。
自動(dòng)定向常采用剔除法——根據(jù)工件形狀、重心，在軌道上安置擋塊、缺口、斜面、槽子等，以使不符合定向的工件被矯正或剔除，而符合定向的工件順利通過，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排列、定向。
3、料斗的尺寸計(jì)算
1)、料斗的升角
由升程及中徑小決定：
越小→工件平均速度就高
但升程減小→料道螺旋圈數(shù)增加→料斗尺寸增大。
太大→工件上料速度降低，甚至無法向上滑移。
根據(jù)工件上行滑移的臨界條件(a1
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