URZĄDZENIA TECHNOLOGICZNE W PRZEMYŚLE MOTORYZACYJNYM
Laboratorium 6
Temat: Podajniki wibracyjne.
Wstęp teoretyczny
Specjalnym rodzajem urządzeń orientujących są podajniki wibracyjne. Bęben podajnika zmontowano na wibratorze, który przekazuje mu drgania o częstotliwości 50—60 okr/sek, o kierunku stycznym do obwodu. Na skutek tych drgań części wewnątrz bębna przesuwają się ku ściankom bębna i po spiralnych prowadnicach umocowanych na wewnętrznych ściankach bębna przesuwają się ku górze nieprzerwanym potokiem. Szybkość przesuwu można regulować opornikiem zmieniającym amplitudę drgań.
Podajniki wibracyjne cieszą się bardzo dużą popularnością, dzięki dużej wielostronności zastosowań, mocnej budowie i taniości.
Podajniki wibracyjne są to urządzenia służące do transportu szerokiego asortymentu półwyrobów, od małych kilkumilimetrowych do części o średnicy ø 30 [mm] i długości 200 [mm]dające również możliwość orientowania części.
1) m*a=μN
N=m*g
m*a=m*g
a=μ*g
m*a=μ*G*cos α
a= μ*G*cos α → g*sin α
μ*G*cos α → g*sin α > 0
μ > tg α
Podajniki mogą być z podrzucaniem lub bez podrzucania części.
Wydajność podajników: bez podrzucania części należy stosować jak najbardziej zróżnicowane prędkości w obu kierunkach.
Wykres ilustrujący charakter ruchu przedmiotu w funkcji amplitudy
A i współczynnika tarcia µ przy założeniu α=30˚, β=0˚,ω=3145-1
I strefa - podawany przedmiot przemieszcza się razem z bieżnią (bez poślizgu)
II strefa - podawany przedmiot przemieszcza się tylko ku przodowi
III strefa - podawany przedmiot przemieszcza się ku przodowi i ku tyłowi
IV strefa - podawany przedmiot przemieszcza się ku przodowi i ku tyłowi tworząc jednocześnie kontakt z bieżnią
Podajniki wibracyjne umożliwiają oprócz przemieszczenia również prawidłowe orientowanie
Wnioski:
1.Jeżeli przyśpieszenie leży poniżej wartości krytycznej, część nie zmienia swojego położenia na prowadnicy, jeżeli zaś je przekroczy, to część zacznie się przesuwać względem prowadnicy.
2.Przesuwanie części nie zależy od masy części, a związane jest z wielkością współcz. tarcia, kąta nachylenia prowadnic i kierunku wibracji. Jest to ważne gdyż pozwala stosować podajniki wibracyjne do małych części.
Wydajność
Vs- średnia prędkość ruchu części po prowadnicy [m/min]
Z- liczba prowadnic
kf- współcz. sprawności, uwzględnia nieciągłość podawania, orientowanie
L- długość orientowanych części
Dla nadania prowadnicom różnych szybkości ruchu w kierunku przesuwu i powrotnym stosuje się różne rozwiązania mechaniczne, elektryczne.
W wibratorze mechanicznym powolny przesuw prowadnicy 2 w stosunku do podstaw 1 dokonuje się naciskiem krzywki 4, szybki ruch powodowany — sprężyną 5, dociągającą rolkę 5 do krzywki.
W rozwiązaniu elektrycznym przesuw powolny załatwia się elektromagnesem 4, szybki — sprężyną 3.
Schematy wzbudzania drgań
Ostatnio coraz częściej stosowane są napędy pneumatyczne, których idą jest hałaśliwość, natomiast poważną zaletą możność niezależnego regulowania amplitudy i częstotliwości drgań.
Stanowisko
Wyznaczamy częstotliwość przy, której drgania będą najkorzystniejsze, drgania własne.
Zakresy:
-częstotliwość drgań 40-52 [Hz]
-natężenie prądu I=125 [mA]
Częstotliwość [Hz] |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
Amplituda [mm] |
0,01 |
0,1 |
0,21 |
0,16 |
0,09 |
0,051 |
0,038 |
0,032 |
0,028 |
Najlepsze parametry dla 46 [Hz], amplituda A=0,21 [mm]
częstotliwość [Hz] |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
50 |
85 |
87 |
89 |
90 |
91 |
92 |
93 |
94 |
95 |
100 |
amplituda [mm] |
0,058 |
0,078 |
0,13 |
0,11 |
0,06 |
0,03 |
0,07 |
0,1 |
0,16 |
0,24
|
0,4 |
0,42 |
0,32 |
0,24 |
0,18 |
0,058 |
Najlepsze parametry dla 92 [Hz], amplituda A=0,42 [mm]
Dla sinusoidy połówkowej najkorzystniejsze warunki pracy występowały dla 46[Hz], natomiast dla pełnej sinusoidy dla 92[Hz], szybkość podawania jednak w drugim przypadku była znacznie korzystniejsza.
Wykorzystanie zasilania z sieci i suwnicy oporowej.
natężenie prądu [mA] |
125 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
częstotliwość [Hz] |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
amplituda [mm] |
0,032 |
0,044 |
0,082 |
0,13 |
0,15 |
0,17 |
0,21 |
Stosunek mocy wynosi:
P1/P2=I12/I22=4002/1252=10,24
Wnioski:
Podajnik wibracyjny pracuje poprawnie wtedy, gdy ma dobrane odpowiednio parametry czyli - częstotliwość i amplitudę drgań. Badany przez nas podajnik za każdym razem zasilany był innym źródłem napięcia - napięciem zmiennym - ale nie przemiennym, przemiennym, pobieranym z falownika oraz napięciem z sieci przez autotransformator. Aby uzyskać takie same warunki pracy podajnika przy różnych źródłach zasilania - przy zasilaniu z sieci moc pobierana przez podajnik jest 10,24 raza większa niż przy sasilaniu przez falownik