ВИБРАЦИОННЫЙ ЛОТОК

Полезная модель относится к автоматизации производственных процессов и может найти применение в устройствах для автоматической загрузки деталей в рабочую зону технологических машин.
Известен вибролоток, содержащий рабочий и реактивный органы, связанные между собой упругими элементами, двухтактный электромагнитный привод для возбуждения продольных колебаний рабочего органа. Статор одного из электромагнитов снабжен второй обмоткой, начала обеих его обмоток включены в две соседние фазы трехфазной сети через диоды, а концы соединены с нулевым проводом. Обмотка другого электромагнита подключена к третьей фазе трехфазной сети через диод (А.с. СССР №923928, М. Кл. В65G 27/00, 1982 г.).
Недостатком указанного устройства является вибровозбудитель негармонических колебаний, в котором электромагнит вибролотка, формирует негармоническую вынуждающую силу, приложенную к рабочему органу устройства. При этом частота собственных колебаний, определяемая жесткостью упругого подвеса остается неизменной, а действие сил трения в пластинах упругой подвески сглаживает асимметрию горизонтальных колебаний в течение периода колебаний рабочего органа, приближая их к гармоническим. Это приводит к уменьшению разности ускорений движения рабочего органа в направлении транспортирования и в обратном направлении, и соответственно невысокой скорости вибротранспортирования деталей по рабочему органу вибролотка.
Известен вибролоток, содержащий лоток, закрепленный на реактивной массе плоскими пружинами с возможностью качения, вибровозбудитель негармонических колебаний в виде двух поперечных электромагнитов, один из которых, обеспечивает электромагнитную постоянную жесткость подвеса лотка и выполняет функцию датчика направления движения лотка, соединен с элементом задержки через логический элемент. При этом существует два
источника питания, один из которых соединен с первым входом тиристорного коммутатора, второй вход которого соединен с элементом задержки (патент РФ №2201885, М. Кл. В65G 27/00, 2001 г.).
Недостатком указанного устройства является применение в качестве вибровозбудителя поперечного электромагнита, якорь которого закреплен на лотке с начальным смещением полюсов якоря относительно полюсов сердечника, поэтому вынуждающая сила вибровозбудителя негармонических колебаний будет прикладываться к лотку только в направлении транспортирования деталей. При сохранении постоянной жесткости подвеса однонаправленная вынуждающая сила уменьшит диапазон регулирования негармонических колебаний лотка, приближая их к гармоническим, что отрицательно скажется на скорости вибротранспортирования. Наличие сложной системы управления снижает надежность устройства и усложняет его наладку.
Наиболее близким из известных технических решений является вибрационный лоток, содержащий рабочий орган в виде активной массы, установленной на реактивной массе с помощью подвески из пружин, вибропривод продольных и вертикальных колебаний. При этом вибропривод для создания вертикальных колебаний выполнен в виде двух независимо управляемых по фазе и амплитуде электромагнитов, расположенных под концами рабочего органа (А.с. СССР №685582, М. Кл. В65G 27/00, 1979 г.).
Недостатком данного устройства является необходимость ограничения амплитуды горизонтальных колебаний активной массы с целью обеспечения расчетного режима работы привода вертикальных колебаний, что снижает скорость транспортирования деталей по рабочему органу.
Данное устройство имеет низкий технический уровень, так как упругие элементы подвески вибролотка при работе испытывают различную деформацию под действием вибропривода вертикальных колебаний, что создает погрешность регулирования амплитуды вертикальных колебаний по длине рабочего органа вибролотка, ухудшая условия виброперемещения деталей, и снижает скорость транспортирования.
Важнейшей задачей данной полезной модели является создание новой конструкции вибрационного лотка с введением в упругую подвеску устройства поперечных электромагнитов, установленных по числу стержней упругой подвески, взаимодействующие с соответствующими якорями, закрепленными на активной массе с одновременным приложением к ней дополнительных усилий, возникающих при относительном смещении полюсов и пропорциональных току в обмотках поперечных электромагнитов, работающих в едином цикле с элементом задержки, обеспечивающим сдвиг фаз напряжения питания поперечных электромагнитов относительно напряжения питания вибропривода продольных и вертикальных колебаний, что обеспечивает создание новой вибросистемы с переменной в течение одного периода колебаний активной массы жесткости упругой подвески, тем самым формируются негармонические колебания рабочего органа вибрационного лотка и повышается скорость транспортирования деталей.
Техническим результатом заявленного устройства является новая конструкция упругой подвески вибрационного лотка, обеспечивающая создание негармонических колебаний рабочего органа для повышения скорости вибрационного транспортирования.
Технический результат достигается тем, что вибрационный лоток, содержащий рабочий орган в виде активной массы, связанной посредством пружин с реактивной массой, вибропривод для создания продольных и вертикальных колебаний, двух независимо управляемых по фазе и амплитуде электромагнитов, расположенных под концами рабочего органа, якоря которых закреплены на активной массе, при этом электромагниты, расположенные под концами рабочего органа, выполнены поперечными, жестко закреплены на реактивной массе без начального смещения полюсов статора относительно полюсов соответствующих якорей, подключены с помощью элемента задержки к источнику переменного напряжения, соединенного с виброприводом продольных и вертикальных колебаний, причем элемент задержки обеспечивает регулируемый сдвиг фазы напряжения питания поперечных электромагнитов
относительно напряжения питания вибропривода продольных и вертикальных колебаний для формирования переменной в течение одного периода колебаний рабочего органа электромагнитной жесткости подвеса вибрационного лотка.
Создание новой конструкции вибрационного лотка с введением в упругую подвеску устройства поперечных электромагнитов, установленных по числу стержней упругой подвески, работающих в едином цикле с элементом задержки, обеспечивающего сдвиг фаз напряжения питания поперечных электромагнитов относительно напряжения питания вибропривода продольных и вертикальных колебаний, позволяет получить новую вибросистему с переменной в течение одного периода колебаний активной массы жесткостью упругого подвеса, что обеспечивает формирование новых негармонических колебаний рабочего органа вибрационного лотка и повышается скорость транспортирования деталей.
Данное устройство представлено на чертеже. Вибрационный лоток состоит из рабочего органа 1, с закрепленными на нем якорями 2 электромагнитов 3 продольных и вертикальных колебаний и якорями 4 поперечных электромагнитов 5. Рабочий орган 1 с закрепленными на нем якорями 2 и 4 образуют активную массу. Основание 6, установленное на амортизирующих элементах 7, с закрепленными на нем электромагнитами 3 и 5 образуют реактивную массу. Активная и реактивная массы связаны между собой с помощью плоских наклонных пружин 8. Пружины 8 образуют упругий подвес вибрационного лотка с постоянной жесткостью и совместно с электромагнитами 3 обеспечивают возможность гармонических колебаний активной массы.
Якоря 4 поперечных электромагнитов 5 закреплены по концам рабочего органа 1 так, что полюса сердечников поперечных электромагнитов 5 находятся напротив полюсов соответствующих якорей 4 без начального смещения и имеется возможность взаимодействия поперечных электромагнитов 5 посредством якорей 4 с рабочим органом 1 при отклонении последнего от положения
равновесия, чем обеспечивается создание электромагнитной жесткости дополнительно к жесткости упругого подвеса.
Поперечные электромагниты 5 соединены с источником переменного напряжения 9 через элемент задержки 10, обеспечивающий регулируемый сдвиг фазы напряжения питания поперечных электромагнитов 5 относительно напряжения питания электромагнитов 3, имеется возможность изменения дополнительной электромагнитной жесткости, создаваемой электромагнитами 5, в течение одного периода колебаний активной массы, что обеспечивает негармонические колебания рабочего органа 1 и повышение скорости вибрационного транспортирования деталей 11 по рабочему органу 1.
Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения питания на обмотку электромагнита 3 от источника переменного напряжения 9 возникают горизонтальные колебания якоря 2, преобразуемые плоскими наклонными пружинами 8 в гармонические колебания активной массы с горизонтальной и вертикальной составляющими, которые вызывают перемещение деталей 11 по рабочему органу 1.
Одновременно напряжение питания от источника переменного напряжения 9 подается через элемент задержки 10 на поперечные электромагниты 5, начинает протекать ток, который вызывает электромагнитное взаимодействие поперечных электромагнитов 5 и соответствующих якорей 4. Данное электромагнитное взаимодействие наиболее сильно между расположенными друг напротив друга полюсами якорей 4 и электромагнитов 5, возникают усилия, препятствующие смещению якорей 4 относительно электромагнитов 5 в направлении перпендикулярном осям симметрии электромагнитов 5 и плоских пружин 8 и образующие дополнительную электромагнитную жесткость, вычитаемую или добавляемую к постоянной жесткости плоских пружин 8. При этом элемент задержки 10 обеспечивает регулируемый фазовый сдвиг переменного напряжения, подаваемого на обмотки электромагнитов 5, относительно переменного напряжения, подаваемого на электромагниты 3. Жесткость упругого подвеса вибрационного лотка изменяется в течение одного
периода колебаний, в результате создаются негармонические колебания активной массы, при которых увеличивается разность ускорений движения рабочего органа 1 в направлении транспортирования и в обратном направлении, повышается скорость вибрационного транспортирования деталей 11 по рабочему органу 1.
Таким образом, вибрационный лоток новой конструкции с введенными в упругую подвеску поперечными электромагнитами, установленными по числу стержней, предназначен для создания новой вибросистемы с переменной в течение одного периода колебаний активной массы жесткостью упругой подвески, что обеспечивает формирование негармонических колебаний рабочего органа вибрационного лотка и увеличивает скорость вибрационого транспортирования деталей.