提供全套毕业论文，各专业都有机械工程学院毕业设计（说明书）题 目：远距离电磁振动给料机的设计专 业： 机电技术教育 班 级： 机电120 姓 名： 学 号： 1604120027 指导教师： 日 期： 2014年3月 目录1前言31.1电磁振动给料机的类型41.2电磁振动给料机的特点41.3磁振动给料机的控制方式42 电磁振动给料机的结构和原理52.1 电磁振动给料机的结构组成53.设计的原始数据及主要参数63.1电磁振动器参数73.1.1 动力系数的选择和计算73.1.2 振动方向角83.1.3物料抛掷指数83.1.4物料的输送速度93.2 电磁振动给料机的力学模型103.3振动给料机的动力学计算113.3.1 初步分配质量比113.3.2 求质体1和质体振幅113.3.3 计算质量m123.3.4 主振弹簧刚度133.4电磁学参数的计算144. 结构设计174.1 槽体结构174.1.1 槽体的宽度174.1.2槽体的长度174.1.3槽体倾角174.1.4 槽体的截面积184.2 铁芯的设计184.2.1 铁芯形式的选择184.2.2 硅钢片类别的选择184.2.3 硅钢片厚度的选择194.2.4铁芯结构设计204.2.5 衔铁的设计214.2.6 联结叉的设计214.2.7 减震弹簧的确定224.3振幅控制的电路设计和给料的控制234.3.1 振幅电路的控制234.3.2振幅控制的程序245.全文总结24参考文献25远距离电磁振动给料机的设计机电技术教育 指导老师 摘 要：本论文介绍了远距离电磁振动给料机的分类、特点及其控制方式并简要的说明了电磁振动给料机的发展与应用。并重点设计电磁振动给料机的结构的主要参数，从机械指数、抛振指数、机械振动角、振幅和振动频率等方面计算出适合电磁振动给料机输送物料的最佳方案；从槽体结构中的槽体长度、槽体宽度、槽体截面积等因素中探讨出输送精度高、输送量大且在保证强度和刚度的前提下，应尽可能减轻槽体质量的最佳槽体结构。最后对给料机的控制进行了简单的设计。关键词：远距离电磁振动给料机；激振器；槽体；共振1前言一般情况下，振动是有害的，应该避免。但在工业中，振动也有有利的一面，通过振动传输物料，振动可以完成一般机器完成不了的功能。振动输送机械的结构比较简单，成本较低，能传输高温的物料，且能实现均匀输送物料【1】。从20世纪60年代开始，电磁振动原理就广泛应用于各个工业领域，同其他在工业中运用的机械相比，电磁振动具有显著的优势，比如电磁振动给料机的结构比较简单、工业制作容易、制作的成本比较低、安装也方便等。 在工业生产中，振动给料机用来传输块状和颗粒状物料，均匀持续的输送到受料装置。电磁振动给料机是一种较新型的输送物料设备，有输送效率高、功能良好、结构简单、系统运行稳定等特点。目前在矿产、煤料、冶金、电力、化工、机械、粮食饲料等行业中被大量的应用。1.1 电磁振动给料机的类型根据电磁振动原理的机械大致可以分为两大类。一类是电磁式振动，电磁式振动器主要是由衔铁、线圈、铁芯、壳体、板弹簧等各部分组成。铁芯固定在平衡质体上，衔铁和槽体固定在一起。另一类是电动式振动，电动式激振器由永磁环、中心磁极和线圈组成，线圈是可动的，并且通有交流电，这一类主要应用于电磁振动台中。 供电的种类可以分为三种：（1）半波整流供电。通过可控整流器来调整电流，振动频率为3000次/分。（2）交流激磁。交流激磁就是直接接通交流电，系统振动的频率在每分钟6000次，通常用于小型的，微型的振荡器。（3）半波整流加直流。振动频率3000次/分。 根据激振力幅的不同和弹性的不同分成五个部分：（1）电磁力的波形为谐波的线性电振机。 （2）电磁力为非谐波形式的线性电振机。（3）电磁力为拟线性或非线性的电振机。（4）弹性力为拟线性或非线性的电振机。（5）用于冲击的电振机。利用冲击的工作原理运行。1.2 电磁振动给料机的特点电磁振动给料被广泛的运用于工业生产中，相对于传统方式的传送，具有很多优势：（1）构造简单，激振器和槽体都使用减震弹簧进行支撑。（2）安装和维修方便，没有转动的部件，因此不需要润滑油，保养费较低。（3）应用范围很广，电磁振动给料机被大量的用于工业生产中，包括采石场石沙的运输、化工厂原料的给料、食品厂材料的进料等等。（4）电磁振动给料机能定时定量的输送物料，能在规定的时间内送物料，免去人亲自给物料，省时省力，节约生产成本。（5）输送方便，易于实现工程控制； 1.3磁振动给料机的控制方式电磁振动给料机能够进行定量的输送物料，改变振幅的大小就能改变给料的大小，一般通过控制晶闸管的大小来控制电流的大小，从而控制振动幅度的大小。改变激振力的大小和改变激振频率的大小可以改变输送量的大小。激振力和输入电压的平方成正比，和匝数的平方成反比。因此，改变电压和匝数能改变振幅。（1）调节外加电压激振力和输入电压成正比，由于电压的改变会引起振幅的改变比较大，系统的稳定性就比较差，现在大多用控制晶闸管的导通角的大小来控制振幅的大小。该方法的调节范围比较大，容易实现工程上的自动控制，因此被大量的使用。（2）改变线圈匝数激振力和匝数的平方的平方成反比，因此，改变匝数的大小可以改变振幅的大小，从而改变输送量的大小。但由于这种方式很难实现，很少被运用。2 电磁振动给料机的结构和原理2.1 电磁振动给料机的结构组成远距离电磁振动给料机的示意图如图1所示。电磁振动给料机一般由料槽、支架、电磁激振器和控制系统组成。在生产过程中，又以直槽式电磁振动给料机居多，本论文设计的就是直槽式电磁振动给料机。其中各部分的作用是：（1）槽体：输送物料的主体。（2）联接叉：联结叉是一种铸件，与槽体刚性连接在一起，起的作用就是将激振力传给槽体。（3）板弹簧：板弹簧用来储蓄能量，弹簧板中部用螺栓夹在联结叉中，机壳的两端都用一个螺栓夹紧，这样就构成了机器的弹性系统，从而形成了振动系统。（4）铁芯和线圈：铁芯用0.23-0.50mm“山”形状的硅钢片迭装而成，在铁芯上套上线圈，当线圈中有交流电通过时，就会产生磁场，产生电磁力。（5）激振器壳体：用来放置铁芯和弹簧。往往在激振器至于减震弹簧上，减少对地面的冲击。1.槽体 2.减震弹簧 3.激振器 4.后减震弹簧 5.底座图1 给料机示意图图2 激振器的构造图1.槽体 2.联结叉 3.板弹簧 4.衔铁 5.间隙6.壳体 7.铁芯 8.减震器如图2所示，该激振器可以分为两部分，一部分由激振器的壳体、铁芯、线圈、和工作弹簧的一部分构成质量，另一部分由联接叉和槽体、衔铁和工作弹簧的另一部分构成质量。这两部分用板弹簧连接在一起，从而形成了一个双质点的定向振动的弹性系统。由机械振动谐振原理可以知道，电磁振动给料机的固有频率与电磁激振频率w相近时，它们的比值，电磁振动给料机在临界共振下工作运行，所以电磁振动给料机具有工作平稳，功率消耗小的特点。激振器电磁线圈的电流经过单相半波整流，没有经过单相半波整流的波形为正弦波形，经过单相半波整理后的波形如图3所示，其正半周期电压加在磁场线圈的两端，会产生电流，由电磁感应可知，衔铁和铁芯之间会产生电磁力，吸引衔铁，使槽体压着弹簧板向下运动，主振弹簧存贮了一定的势能；在负半周期内线圈中无电流通过，电磁力消失，弹簧就恢复变形，迫使料槽向上振动。这样一吸一推，使料槽产生了伴随着直动或扭动的上下垂直振动。由于电磁力是一个周期变化的强迫作用力，因此电振机是一个以电磁力为周期干扰力的强迫振动系统。图3 电压和电磁力变化示意图3.设计的原始数据及主要参数设计的基本参数：(1)运送的物料 石沙(2)物料的性质：温度，密度0.50，粒度150mm(3)输送物料的量：30t/h(4)时间：连续运行12小时(5)工频：50Hz(6)槽体的倾角：0 (7)总质量：10t（） (8)运行环境：室外(9)结构形式：槽体和振荡器都采用弹簧支撑(10)槽体的长度：8m(11)振动器上倾角：15(12)振幅：1.5mm3.1电磁振动器参数电磁振动器利用了共振的原理，构成了一个双质点的弹性系统，系统能以较小的功率消耗产生较大的机械输送能力。电磁振动器的主要参数包括振动频率、振幅和驱动角，这些参数对于不同物料有不同的最佳值。3.1.1 动力系数的选择和计算电磁振动给料机的动力系数主要受到2个方面的的限制，分别是机械零件强度和零件结构的刚度限制。因要提高电磁振动给料机的设备系数，所以要使设备不能过于庞大，并且能够长期稳定的运行。一般来说，动力系数=7.5-10。电磁振动给料机在工作频率、振动幅度的选择上范围比较大，其考虑的方面主要是结构形式、输送长度、输送能力和所需的工艺要求。振动的频率=50Hz，与之对应的振动幅度=0.789mm。本文振动幅度选择=0.789mm，=50Hz。由计算公式（1） 公式中： -振动频率，Hz-振动幅度，m-重力加速度，-动力系数可见动力系数的值在7.5-10的范围内，所以取值合理。3.1.2 振动方向角槽体平面和振动力方向的夹角就是振动方向角。正确的选择振动方向角有效的可以提高机器的输送效率。振动方向角的选择和动力系数和物料的性质有关。理论上可以从最大传输速度出发，确定一个与动力系数相对应振动方向角，但实际传输中，影响传输速度的原因有很多，所以只能选择一个大概的范围，一般=2535。当K=35时，=3035；当K=710时，=1530。在一定的条件下，影响值选取的因素还有物料的粒度、水份、料层厚度和噪声要求。一般物料的粒度越大、水份越大、层粒度厚度越大，应取较大值，否则取较小值【5】。考虑到沙石的粒度和厚度，一般选择=15。3.1.3物料抛掷指数 抛掷指数是表征物料抛掷运动特性的量，用振动加速度的最大值在槽底法向的分量与重力加速度在槽底法向的分量的比值来表示。对于不同的机械，其抛掷指数的范围选择是不同的。对于大多数长距离大产量的振动输送机，抛料指数通常为=1.42.5；对于电磁振动给料机，由于长度较短，为了获得较大的输送速度，抛料指数的选择范围为=2.53.3。物料在抛掷状态下运动，由于物料与料槽底部接触时间较短，大部分时间处于空中运行状态，所以对槽体磨损较小。振动给料机采用中速抛掷状态，在这种状态下，振动输送效率较高，能耗少，对机体强度和刚度要求不太高。（2） 公式中： -振动频率，Hz-振动幅度，m-重力加速度， -抛掷指数-振动方向角度，物料的运动状态由抛掷指数D决定的。当D1时，物料在料槽上的运动为滑行运动而不是抛掷运动；当D1，物料在料槽上的运动状