一、結(jié)論
本文為國家“863”項(xiàng)目“垂直驅(qū)動式壓電振動給料機(jī)的理論與方法的研究”的一部分,以壓電雙晶片振子為驅(qū)動源試制了垂直驅(qū)動式壓電振動給料機(jī)樣機(jī),并進(jìn)行了試驗(yàn)測試。得出結(jié)論如下:
1.從壓電雙晶片振子的理論和實(shí)驗(yàn)測試表明,壓電雙晶片振子有著很好的動、靜態(tài)特性,并且當(dāng)壓電陶瓷晶片具有足夠的厚度時,其輸出功率也很大。當(dāng)對壓電雙晶片振子輸入靜態(tài)電壓時,輸出位移量與所輸入的靜態(tài)電壓成線性關(guān)系,并且在一定電壓范圍內(nèi)隨電壓的升高,位移量增大;當(dāng)對雙壓電晶片振子施加正弦交流電壓時,雙壓電晶片振子會發(fā)生簡諧振動。
2.設(shè)計(jì)了振動給料機(jī)的結(jié)構(gòu),并加工其零部件,組裝樣機(jī)。設(shè)計(jì)了幾種不同尺寸和結(jié)構(gòu)的零部件進(jìn)行試驗(yàn)測試,并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對給料機(jī)的工作機(jī)理和物料的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行了深入的分析。
3.利用ANSYS分析軟件對振動給料機(jī)進(jìn)行十階模態(tài)分析,因?yàn)榍傲A為剛體位移,提取了分析結(jié)果的后四階振動模態(tài),及其相應(yīng)的頻率,得出符合實(shí)際振型的模態(tài)及頻率,樣機(jī)的振動為上下垂直振動和繞中心軸線的周向轉(zhuǎn)動相結(jié)合的振動方式。
4.根據(jù)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論,對能夠影響給料機(jī)性能的三個因素,即壓電雙晶片振子、共振簧片、支撐簧片作為正交試驗(yàn)的三個因素,各個因素選取兩種不同厚度作為因素水平進(jìn)行正交試驗(yàn),確定了影響壓電式給料機(jī)性能的各因素的優(yōu)水平及最佳組合。
5.對于正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)組合,進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn),得出振動給料機(jī)電源電壓與給料速度的關(guān)系曲線,電源頻率與給料速度的曲線,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明給料速率隨電壓的增加而增大,當(dāng)激振頻率和系統(tǒng)的固有頻率一致時,給料速率達(dá)到最大。
以上的實(shí)驗(yàn)表明,本論文所研究的給料機(jī),采用國產(chǎn)的壓電雙晶片振子和自主加工的零部件,同樣可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的物料傳輸,為其他型號和結(jié)構(gòu)的壓電式振動給料機(jī)的進(jìn)一步研究奠定了良好的理論和試驗(yàn)基礎(chǔ),這對壓電式給料機(jī)的國產(chǎn)化具有現(xiàn)實(shí)意義。
二、展望
由于時間比較短暫,實(shí)驗(yàn)研究做得還不夠完善,為近一步改進(jìn)和完善壓電式振動給料機(jī)的性能,提高壓電式給料機(jī)的穩(wěn)定性以及使產(chǎn)品的系列化、模塊化,因此提出了“壓電式給料機(jī)的專家系統(tǒng)”這一想法,以前的壓電式振動給料機(jī)都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的,因此設(shè)計(jì)者希望能夠在設(shè)計(jì)階段預(yù)先知道給料機(jī)的一些重要參數(shù)如:雙晶片的直徑和厚度、料盤及彈簧片的尺寸、系統(tǒng)的固有頻率等。
以上只是對給料機(jī)的系列化、模塊化、CAD設(shè)計(jì)領(lǐng)域初步的探索,近一步完善壓電振動給料機(jī)及其專家系統(tǒng)還需要以后的設(shè)計(jì)者不斷的研究探索。
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