Вибрационное бункерное загрузочное устройство Советский патент 1992 года по МПК B65G27/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при автоматизации загрузки технологического оборудования.

Известно вибрационное бункерное загрузочное устройство, содержащее бункер, электромагнит с катушкой и цепь обратной связи, содержащую усилительно-преобразовательный блок, схему сравнения, тири- сторный коммутатор и датчик обратной связи, причем выход датчика обратной связи соединен с входом усилительно-преобра- зовательного блока, выход которого соединен с входом схемы сравнения, своим выходом подключенной к управляющему входу тиристорного коммутатора, подключенного к катушке электромагнита.

Однако гармонический закон колебаний обеспечивает значительно меньшую скорость транспортирования деталей и, следовательно, производительность по сравнению с несимметричными законами колебаний чаши бункера.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вибрационное бункерное загрузочное устройство, содержащее чашу со спиральным лотком, закрепленную на опоре качения на реактивной массе с возможностью вращения, и вибровозбудитель негармонических колебаний с цепью управления, при этом вибровозбудитель негармонических колебаний выполнен в виде кольцевого электромагнита, закрепленного на реактивной массе, и кольцевого якоря, установленного на чаше, а цепь управления вибровозбудителем выполнена в виде датчика направления движения чаши, тиристорного коммутатора с подключенными к нему двумя источниками постоянного тока, причем датчик направления движения чаши связан с управляющим входом тиристорного коммутатора через элемент задержки.

Данное устройство обеспечивает повышение производительности за счет реализации негармонического закона колебаний чаши бункера, однако частота колебаний чаши является ограниченной, что снижает производительность устройства при транспортировании деталей малой массы.

Цель изобретения - повышение производительности вибрационного бункерного загрузочного устройства за счет повышения частоты колебаний чаши.

Сущность изобретения заключается в том, что вибрационное бункерное загрузочное устройство, содержащее чашу со спиральным лотком, закрепленную на опоре качения на реактивной массе с возможностью вращения и вибропривод негармонических колебаний, связанный с датчиком направления движения чаши и элементом задержки, снабжено источником высокого напряжения, а вибропривод негармонических колебаний выполнен в виде попарно расположенных вибровозбудителей, при этом каждый вибровозбудитель выполнен в виде двух пьезоэлементов, закрепленных на реактивной массе однополярными тор0 цами, причем оба пьезоэлемента связаны с чашей посредством кронштейна, расположенного между ними, при этом управляющий вход источника высокого напряжения связан с выходом элемента задержки, а од5 нополярные выходы источника высокого напряжения связаны с торцами одноименной полярности пьезоэлементов.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг,2 -характеристики возвращающая

0 сила-отклонение вибровозбудителя; на фиг.З - график зависимости сигналов в различных точках устройства от времени.

Чаша 1 со спиральным лотком закреплена посредством опоры 2 качения на реак5 тивной массе 3 с возможностью вращения. На реактивной массе 3 установлены попарно вибровозбудители, взаимодействующие с чашей 1 посредством кронштейнов 4, установленных на чаше 1.

0 Для обеспечения возможности управления частотой собственных колебаний системы, что необходимо для возбуждения негармонических колебаний, устройство снабжено попарно расположенными вибро5 возбудителями.

Вибровозбудитель выполнен в виде двух пьезоэлементов 5 и 6, установленных в диэлектрическом корпусе 7, причем однопо- лярные торцы пьезоэлементов 5 и 6 поджа0 ты упорными контактами 8 и 9 соответственно к кронштейну 4, что позволяет за счет изменения ширины зоны совместного действия пьезоэлементов при изменении напряжения на их торцах изме5 нять жесткость и, следовательно, частоту собственных колебаний системы/

С целью получения сигнала, управляющего пьезоэлементами вибровозбудителя, устройство снабжено источником 12 высо0 кого напряжения, соединенным управляющим входом с датчиком 10 направления движения чаши через элемент 11 задержки, что позволяет получить сигнал управления переключением ширины зоны высокой жес5 ткости при прямом и обратном ходе чаши 1, а однополярными выходами с торцами одноименной полярности пьезоэлементов 5 и 6 вибровозбудителя, что позволяет обеспечить синхронное изменение продольных размеров пьезоэлементов 5 и 6, обеспечивающее возможность изменения ширины зоны совместного действия пьезоэлемен- тов и, следовательно, ширины зоны высокой жесткости в зависимости от напряжения на выходе источника 12 высокого напряжения.

Элемент 11 задержки позволяет компенсировать потери на диссипацию энергии в системе.

На фиг.2 показаны характеристики возвращающая сила-отклонение вибровозбудителя, где прямые 1 и 2 соответствуют статическим характеристикам пьэзоэле- ментов 5 и б соответственно при отсутствии напряжения на их торцах в том случае, когда зазор между ними и кронштейном 4 ликвидирован с помощью упорных контактов 8 и 9. Характеристика возвращающая сила-отклонение вибровозбудителя определяется с помощью суммирования прямых 1 и 2.

При появлении напряжения на торцах пьезоэлементы 5 и 6 увеличивают свои продольные размеры на величину Х1, определяемую величиной напряжения на их торцах. Этому случаю соответствуют прямые 1а и 2а, причем наклон прямых не изменяется вследствие более высокого порядка малости изменения жесткости пьезоэлементов при изменении приложенного напряжения. В этом случае на характеристике возвращающая сила-отклонение вибровозбудителя появляется участок 3 (зона) высокой жесткости.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что в начальный момент чаша 1 со спиральным лотком отклонена от положения равновесия. При включении устройства на выходе источника 12 высокого напряжения появляется напряжение, определяемое уставкой, которое поступает на вибровозбудитель, на хара.ктеристике возвращающая сила-отклонение которого появляется участок высокой жесткости и, следовательно, возникает неуравновешенный крутящий момент, пропорциональный отклонению чаши 1 со спиральным лотком от положения равновесия и направленный к нему. В этом случае скорость чаши 1 со спиральным лотком положительна, сигналы на выходе датчика 10 направления движения чаши и элемента 11 задержки равны 1 и напряжение на выходе регулируемого источника 12 высокого напряжения не изменяется. Под действием неуравновешенного крутящего момента чаша 1 движется с увеличивающейся скоростью к положению равновесия, в момент прохождения которого знак крутящего момента изменяется, однако за счет сил инерции чаша 1 движется дальше, причем скорость ее движения

уменьшается, чаша 1 останавливается и затем начинает движение обратно. Сигнал на выходе датчика 10 направления движения чаши изменяется, становится равным -1 и поступает на вход элемента 11 задержки. По

истечении фиксированной задержки напряжение на выходе источника 12 высокого напряжения под действием сигнала с выхода элемента 11 задержки становится равным нулю, что вызывает исчезновение

участка высокой жесткости характеристики возвращающая сила-отклонение вибровозбудителя, жесткость колебательной системы уменьшается и вызывает уменьшение частоты собственных колебаний системы.

Во время обратного хода устройство работает аналогично.

Формула изобр.етения Вибрационное бункерное загрузочное

устройство, содержащее чашу со спиральным лотком, закрепленную на опоре качения на реактивной массе с возможностью вращения, и вибропривод негармонических колебаний, связанный с датчиком направления движения чаши и элементом задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения частоты колебаний чаши, оно снабжено источником высокого напряжения, а вибропривод негармонических колебаний выполнен в виде попарно расположенных вибровозбудителей, при этом каждый вибровозбудитель выполнен в виде двух пьезоэлементов, закрепленных

на реактивной массе однополярными торцами, причем оба пьезоэлемента связаны с чашей посредством кронштейна, расположенного между ними, при этом управляющий вход источника высокого напряжения

связан с выходом элемента задержки, а од- нополярные выходы источника высокого напряжения связаны с торцами одноименной полярности пьезоэлементов.

Фкг.2

Мл

Использование: при автоматизации загрузки технологического оборудования для повышения производительности. Сущность изобретения: вибрационное бункерное загрузочное устройство содержит чашу 1 со спиральным лотком, закрепленную на опоре 2 качения на реактивной массе 3, и вибропривод негармонических колебаний. Последний выполнен из попарно расположенных вибровозбудителей в виде двух пьезоэлементов(П)5 и 6, закрепленных на реактивной массе 3 однополярными торцами. Оба П 5 и 6 связаны с чашей 1 посредством кронштейна 4, расположенного между ними. Устройства снабжено датчиком ТО направления движения чаши, элементом 11 задержки (ЭЗ) и источником (И) 12 высокого напряжения. При этом управляющий вход И 12 связан с выходом ЭЗ 11, а однополярные выходы И 12 связаны с торцами одноименной полярности П 5 и 6. Возбуждение колебаний с высокой частотой достигается за счет изменения жесткости вибровозбудителей во время прямого и обратного ходов чаши 1. 3 ил. сл С

Фиг.З

V