课程作业
题目工件自动上料装置的设计
学院机电学院
专业机械工程及自动化
班级
姓名
同组成员
指导教师
2011年12月28日
课程作业任务书学生姓名：专业班级：
指导教师：工作单位：机电工程学院
题目: 工件自动上料装置的设计
要求完成的主要任务:
1. 电磁振动式自动上料装置的国内外研究现状与发展趋势；
2. 电磁振动式自动上料装置自动定向机构的设计。
附：已知条件：
目录
1、电磁振动式自动上料装置的国内外研
究现状与发展趋势 (1)
电磁振动式自动上料装置
的国内外研究现状 (1)
电磁振动式自动上料装置
的发展趋势 (2)
2、电磁振动式自动上料装置
、分析工件图样 (3)
、确定料斗装置 (4)
确定其定位方式 (5)
3.参考文献 (6)
4.小结 (6)
1、电磁振动式自动上料装置的国内外研究现状与发展趋势
、电磁振动式自动上料装置与普通上料装置的不同在于其自动送料机的不同，它采用的是电磁振动送料机。利用电磁激振器使给料槽作高频率的往复振动，槽内物料以一定角度抛掷，并朝一定方向运动，从而实现定量给料。20世纪40年代，英、美等国就已将电磁振动给料器用于受煤槽和配煤槽下部的给料，后来又广泛用于翻车机下部的给料。日本还常将它用于粉碎机上部的定量给料。中国从60年代起使用电磁振动给料器给料，70年代才应用于配煤槽下部定量给煤。
电磁振动送料机(简称电振机)属于双质体共振型，它是由电磁激振器驱动的。电磁激振器由铁芯、线圈及衔铁组成，交变电流或脉动电流通过线圈，使电磁铁产生周期变化的电磁吸力，从而使工作机体产生振动。其
相对于机械往复式送料机具有处理能力大、结构紧凑、重量轻、可无极调速以及电耗少等优点，适应性更加广泛，在全国工农业领域中得到广泛得应用。
目前，电磁振动送料机存在的主要问题是输送物料的效率低、能耗大，尤其是直接影响送料机运量的振幅大小，需由电磁铁间隙、板弹簧片数以及联接杆螺母松紧程度等因素决定，调节起来比较复杂;并且经过长期使用，送料机会出现弹性系数改变、顶紧螺栓变松等情况，给振幅的精确控制带来困难[71。另外，给料槽和物料质量的改变会改变送料机的固有频率，也就是说在电磁式振动送料机的使用过程中由于物料成分、密度等物理性质的不同所引起的不同程度的负载效应也会影响送料机振幅的稳定性。
、到了70年代末至80年代初，旨在改进电磁振动送料机上述缺点的电机振动给煤机应运而生，它是一种单质体振动型的给料设备，虽然其从原理看远不如前者，但就本身结构而言，既简化了调节环节使工人便于调节和操作，又使同机型的运量有所增加，机重减少。
目前国内外各振动送料机生产厂商的主要产品均为电磁振动送料机和电机振动送料机，除国内的唐山矿山机械厂、河南省鹤壁市煤电通用机械厂外还有众多国外大型企业，如美国的JVI振动机械和FMC科技等[9,10]电机振动送料机的不足之处有3点:①将振源改在电动机内部，这样普通电机己不能满足要求，必须选用振动电机，到现在为止国内厂家生产的该电机功率为^6 kW，成功的功率为3 kW，保质的功率为 kW，且其价格比普通电机高，如用防爆型不但造价高，性能也很难保证。②参振电机在送料机槽体上立式安装，轴承除受正常的径向力外，尚有较大的轴向力，严重影响
电机的使用寿命(在开机率较高的地方，最长使用寿命不超过1年，并多为一次性报废).③振动带来槽体破裂，也增加了维修工作量。正是由于这些致命缺点的存在，电机振动送料机的应用受到很大的限制，电机振动送料机并没能取代电磁振动送料机，相反电磁振动送料机的应用更为广泛。
2、电磁振动式自动上料装置自动定向机构的设计
、分析工件图样
上图为一种螺钉，要实现自动定向，应使用电磁振动式料斗装置。利用电磁力使料盘产生振动，驱使工件在料道上运动，并在运动的过程中使工件自动定向。
根据工件的形状特征和定向要求，在螺旋槽的最上一圈处安装一些剔除构件，或将某一段料槽开出缺口、槽子和斜面等，将不符合定向要求的工件剔除，使之重新落入料斗底部，定位正确的工件通过出料口进行供料。
、确定料斗装置
电磁振动料斗装置分为圆盘式和直槽式两种。
图1—电磁直槽式料斗
图2—电磁圆盘式螺旋料斗
分析两种装置比较发现，直槽式显然上料速度快，工作效率高，但是对于形状不是很对称的工件，其定位就是很大的问题，对于本例的螺钉无法完成上料的任务，而圆盘螺旋式虽然效率不是很高，但由于其专门设置的槽，缺口，挡块，使定位变得容易很多，所以选择圆盘式料斗。
确定其定位方式
此长螺钉因为有螺帽而导致难以定位，要定位显然应该设置凹槽，由于螺钉螺纹部分很长，而螺帽直径较小，用倒立的凹槽（如图）定位恐怕行不通。所以改用正立的凹槽（如图）
不仅如此还应该设置挡块，防止倒立的螺钉通过，并设置缺口使横着的螺钉掉回
最终选择定位方式如下图
3.参考文献
[1]胡业发主编.机械制造工艺过程自动化.武汉理工大学出版社.2009
[2]张竞寰主编.振动给料斗 .水利电力出版社.1989
4.小结
本次课程作业让我了解了机械制造工艺过程的发展史，了解了一些简单工件的上料过程及其上料装置的工作原理和结构。虽然收获不多，但还是有进步。
