机械系统的物料流设计经典课件

输送带既有输 送功能，又有 承载功能；传 动装置包括动 力设备、减速 器、传动链和 驱动滚筒。
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3.3.1 带输送系统
防滑性好，输送可靠， 适用于多种输送系统
橡胶带
橡胶带结构
按输送 物料的 不同， 输送带 材料
塑料带
塑料带的规格已经标准化、系列化， 比较适用于有腐蚀性的物料运输 绳芯带强度高，能承受冲击 ，寿命长，适用于速度高、 爬坡或长距离的物流运输 可用于输送高温物料
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–选向：缺口和挡条 –定向：挡条或挡块，压缩空气喷嘴
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第二节 存储子系统
3.2.1 料仓结构设计
3.2.2 机械式料斗设计 3.2.3 输料槽设计 3.2.4 送料与隔料机构设计 3.2.5 电磁振动料斗设计
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3.2.3 输料槽设计
1、结构设计
结构设计
物料的非料斗定向 输料槽的机构设取决于坯件的形状 适合于长径比小于3的回转类物料
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3.2.2 机械式料斗设计
1、平均供料率与生产率的关系
平均供料率与生产率的关系 结构设计
对于件料而言，机械式料斗上料装置与料仓式料斗装置 不同，它带有定向机构，以使料斗中的坯件自动定向。
但是坯件被送出料仓之前能否完成定向，具有一定偶然 性，未完成定向的坯件在料斗出口处被分离，返回料斗中 重新定向。这样，料斗的供料率就不恒定。
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绳芯带
钢网带
3.3.2 链输送系统
链输送系统由链条、链轮，以及动力设备、减速器、
联轴器等组成的传动装置构成。长距离输送时，还应 附加张紧装置和链条支撑导轨。
数控机床根 据数控指令通 过动力及传动 装置带动链式 刀库将指定的 刀具送至指定的 位置
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3.3.2 链输送系统
输送链条有片式滚筒柱链、弯片链、叉形链、焊接链、 可拆链、履带链、齿形链等结构形式。其中片式套筒链 应用最广泛。 输送链条与传动系统应用的传动链有所不同，输送链 相对较长，重量大，影响输送系统性能。为了克服这一 缺点，可将输送链的节距设计成普通传动链节距的2倍或 3倍以上，通过减少铰链个数，间接减轻链条重量，提高 输送性能。 链输送系统中，物料大多通过链条上的附件带动前进， 附件可用链条上的零件扩展而成。
a)~d) 为滚动式输料槽
e)~h) 为滑动式输料槽
适合于长径比大于3的回转件或非回转件
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3.2.3 输料槽设计
2、物料的非料斗定向
定义：有些复杂的物料不易在料斗内定向，或在料斗内不能完 全定向，需在料斗外的输料槽中再次定向，即非料斗定向，也 称二次定向。非料斗定向也要利用物料的结构特征。
适用重心偏置的杆状物料， 物料重心靠近大头，在平带 转弯处，大头落入受料孔中
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3.2.4 送料与隔料机构设计
直线往复运动式送料、隔料机构
推料杆往复一次，上一次料。
特点：机构简单，工作可靠，是设计中考虑较 多的一类送料与隔料机构。 缺点：不适合工作节拍较短的机械系统
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3.2.4 送料与隔料机构设计
摆动往复式送料、隔料机构 特点：除具有了直线往复式机
构的优点外，还提高了速度
料仓 料斗
装卸料机械手 物料自重
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第二节 存储子系统
3.2.1 料仓结构设计
3.2.2 机械式料斗设计 3.2.3 输料槽设计 3.2.4 送料与隔料机构设计 3.2.5 电磁振动料斗设计
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3.2.1 料仓结构设计
1. 件料料仓
螺旋式
坯件自重式
Байду номын сангаас
1. 件料料仓 2. 散状料料仓 可以在不加大外 形尺寸的条件下 多容纳坯件
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3.2.4 送料与隔料机构设计
放置式送料、隔料机构 特点：上料平横、速度高 缺点：构造复杂
适用于节拍短、连续作业的场合
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机床自动供料典型装置机构
1-料仓 2- 拱形消除器 3-输料槽 4-隔料器
5-送料机构
6-夹具 7-凸轮机构 8分配轴
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第二节 存储子系统
3.2.1 料仓结构设计
3.2.2 机械式料斗设计 3.2.3 输料槽设计 3.2.4 送料与隔料机构设计 3.2.5 电磁振动料斗设计
直线输送
1、按输送路线 环形输送
空间输送
连续输送 2、按输送方式 间歇输送
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第三节 输送及搬运系统
3.3.1 带输送系统 3.3.2 链输送系统 3.3.3 摩擦轮输送系统 3.3.4 液体输送系统及气力输送系统简介
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3.3.1 带输送系统
带输送系统主要由输送带、传动装置、托辊、张紧 装置组成。利用带与物料之间的摩擦力实现输送功能。
中心仓库
原材料供应
加工装配
用户
成 品 库
物资采购与进厂
物料管理与搬运 物 流
物资配送
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3.1.1 物料流的基本概念及其重要性
物料流指的是机械系统工作过程中一切物料 的运动变化过程。
毛坯、 成品、 半成品、 废料、 液体等
各种物料的流动，构成了机械工作的整个过程，原材料、零部 件在运动中不断地被变形、组装、最终形成产品。
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3.3.2 链输送系统
为了保证机械系统的正常工作，应使料斗的平均供 料率Q平均大于机械系统的生产率Q，即：
Q平均>Q系统
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3.2.2 机械式料斗设计
2、结构设计
根据坯件的几何形状、尺寸、中心位置等特征，选择合适的定向 方法，进而确定料斗的形式。
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• 往复推板式料斗
• 1-轴
• 2-销轮
• 3-推板 • 4-固定料斗 • 5-工件 • 6-输料槽
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3.2.1 料仓结构设计
(1) 仓斗壁倾角α
槽形、缝式和圆锥形料仓
a) 圆形, b) 槽形
图 仓斗壁倾角的计算
除出料口要有足够尺寸外，仓斗 壁的最小倾角应满足下式要求： α≥Ψ+（10°~ 17°）
式中 Ψ -物料与仓斗壁的静摩擦角
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3.2.1 料仓结构设计
对于矩形或方形锥体料仓
棱角Φ 的大小将影响物料的 流动，可按下式进行计算：
第三章 机械系统的物料流设计
第一节 概 述 第二节 存储子系统 第三节 输送及搬运系统
第四节 物料的装夹与定位装置设计
第五节 制造系统的物流系统设计
第六节 物料流系统设计实例
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第一节 概 述
3.1.1 物料流的基本概念及其重要性
3.1.2 物料流系统的组成 3.1.3 生产线物流系统
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广义的物流系统结构图
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各种物料（材料、半成品、成品、工具等）在该系统中可以 通过计算机硬件及软件系统的控制在系统中合理的流动。
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第二节 存储子系统
存储子系统的作用是为了保持机械系统能按预定的节拍工 作，将物料按一定的余量存储起来，并按生产节拍释放出去。 供料输出 小型料 中型或中型 以上的件料 散件物料 输料槽和定向装置 储料
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3.1.2 物料流系统的组成
仓库的储存功能
三坐标
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3.1.2 物料流系统的组成
加工和输送一体
物料（塑料颗粒）在挤出机中由螺旋输送的过 程也就完成了加工的过程。
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3.1.2 物料流系统的组成
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3.1.2 物料流系统的组成
物料流系统的构成一般应包括：存储子系统（含物料供应、中 间储存及最后的成品储存）、输送子系统以及定位装夹装置， 执行子系统。 一个典型的物料流系统的构成如图所示：
料仓结
构形状
槽形料仓
单斜底槽状仓 缝式料仓 缝式料仓 圆柱锥形仓 圆形料仓 圆柱平底仓
直壁槽状混合式
单斜底槽状仓 平底槽侧缝梯形槽 锥体 圆柱锥体混合式 圆柱体
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3.2.1 料仓结构设计
料仓的出口是仓斗部分，这部分设计对料仓的功能影响
很大。
物料在这里改变流向，经过截面较小的出料口流出，而 流出能力在很大程度上取决于它的结构和形状。 设计中需要进行仓斗壁倾角、出口尺寸及排料能力等计算 和验算。
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3.2.5 电磁振动料斗设计
利用电磁振动使物料排列和定向。优点：结构简单、工作 速度块、物料损伤小、适用范围宽等
对于散装料的电磁振动料斗是利用电磁振荡使仓壁产
生局部高频微振动，破坏物料之间和物料与仓壁之间的 摩擦力的平衡，从而保证物料连续地由料仓排除。
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第三节 输送及搬运系统
输送系统在一定程度上决定了整个机械系统的 布局和运行方式。
仓料口的物料通过能力Q(单位为t/h)
Q = 3600ρ0 Av
式中： ρ0 —物料堆积密度，t/m3 A—出料口面积, m2
υ —物料流速，m/s
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第二节 存储子系统
3.2.1 料仓结构设计
3.2.2 机械式料斗设计 3.2.3 输料槽设计 3.2.4 送料与隔料机构设计 3.2.5 电磁振动料斗设计
适用重心偏置的杆状物料，受 料孔中有一隔板，重心偏置物 料水平落下与隔板接触，偏向 重心一头先落入受料口
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3.2.3 输料槽设计
适用盖类或不对称物料， 物料经过缺口时如果重心 偏向缺口一侧，便翻转脱 离输料槽，反之通过
适用平放的带角轮、 盘、环形物料
定向成凸肩向下的位置 定向成凸肩向上的位置
适用圆头或尖头的套状物料，孔朝 左的物料受钩子的作用改为圆头朝 下进入受料管内，圆头朝右的物料 顶开钩子后直接落入管中。
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3.1.1 物料流的基本概念及其重要性
3.1.2 物料流系统的组成 3.1.3 生产线物流系统
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3.1.2 物料流系统的组成
物料流一般由加工、输送、储存、检验几部分组成。