电磁振动式送料机的设计.doc

电磁振动式送料机的设计

摘要:由MCS-51单片机组成微控制器,实现全自动化给料闭环控制,作为控制对象的电磁振动送料机进行给料,固体流量计用于检测物料流量,通过A/D 送进单片机,再经过PD控制处理使D/A产生控制电压,送给电振机,完成定量控制。通过选取合适的主动控制反馈变量和反馈增益,可使电磁式振动送料机的工作效率和振动传递率得到明显改善。
关键字:电磁式振动送料机; 单片机;PID 控制
绪论

在很多情况下,振动是一种不必要的和有害的情况,但是在某些场合振动却是有益的,振动送料机就是一个例子。振动送料机是一种自动供料装置,同其他上料机相比它具有上料效率高、整列定向性能好、工作稳定可靠、结构简单、工件间相互摩擦小、不易损伤物料、通用性好、改换品种方便、供料速度容易调节等优点;在上料过程中,可以利用挡板、缺口或偏重等方法对零件进行定向整理,分离筛选后供料;也可在高温、低温或真空环境中操作。因而它被广泛应用于轻工、电子产品、钟表元件的自动加工、装配等机械上,在医药、食品的自动输送、称重、包装上也得到非常广泛应用。

国内外,生产和使用振动送料机的厂家很多,从起振方式的分类来说,主要有四种,即机械式往复送料机、电磁振动送料机、电机振动送料机和压电陶瓷式送料机。
1) 2 0世纪50年代初,最常用的是机械往复式送料机,它由偏心轴、连杆及连杆端部的弹簧所组成,工作机体借弹性连杆激起振动。其优点有:结构简单、维修量小、布置所需高度小、耐用,且对物料的粒度组成、外在水分、物理性质等要求不严格,能适应矿井等恶劣的环境,使用可靠、性能稳定。目前国内较大的振动机械厂如:唐山矿山机械厂、河南省鹤壁市煤电通用机械厂等仍在生产这种K型往复式送料机。其主要缺点是:由连杆和偏心轴传动,往复作业,比较笨重、动力消耗大、处理量小且成间接成堆式不均匀给料;另外,随着工业机械化、自动化程度的提高机械往复式送料机己无法满足生产的需要,继而在60年代出现了电磁振动送料机。
2) 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。
3) 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