新型機(jī)械物料傳動設(shè)備設(shè)計(jì)研究

張科，李蘭蘭，張春早，余海軍

（淮南師范學(xué)院電子工程學(xué)院，安徽 淮南 232038）

在經(jīng)濟(jì)技術(shù)和科技裝備快速發(fā)展的當(dāng)下，企業(yè)機(jī)器裝備都在不斷升級，企業(yè)自動化越來越普遍。現(xiàn)如今利用自動化物料傳動設(shè)備的企業(yè)越來越多，但是，目前的物料傳動設(shè)備在工作工程中傳送的物料量比較少，遺留的污染物多，物料與傳送帶之間的摩擦產(chǎn)生大量的熱量損壞機(jī)器，同時(shí)，大多數(shù)的機(jī)械物料傳動設(shè)備都是固定式的，不能拆卸，不利于物料的輸送，從而大幅降低了機(jī)械傳動效率和實(shí)用效益。因此，如何設(shè)計(jì)一種新型的機(jī)械物料傳動設(shè)備，提高工業(yè)生產(chǎn)效率，已成為當(dāng)前企業(yè)較為關(guān)注的問題。

1 機(jī)械物料傳動設(shè)備研究現(xiàn)狀

對物料傳輸系統(tǒng)的研究和開發(fā)，一直以來都受到了國內(nèi)外研究工作者的廣泛關(guān)注。韓國研究工作者S.B. Choi 和D.H.Lee 通過利用限元分析得到了不同頻率下的振動陣型，利用壓電驅(qū)動器，設(shè)計(jì)出一種壓電振動物料輸送器，可以精準(zhǔn)地將物料傳送到所要到達(dá)的位置，提高了生產(chǎn)效率。美國的研究學(xué)者通過對粉體物質(zhì)的詳細(xì)研究，設(shè)計(jì)出了一款可以傳輸超細(xì)粉體的機(jī)械傳送裝備，并對該設(shè)備的傳輸性能進(jìn)行了深入的研究。荷蘭的研究工作者在經(jīng)過了大量理論推導(dǎo)模擬和實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一種懸浮式的物料傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)為后期的懸浮式物料傳輸設(shè)備研究奠定了基礎(chǔ)。我國在機(jī)械物料傳送設(shè)備方面的研究工作開展得比較晚，企業(yè)應(yīng)用的傳輸設(shè)備大部分來自國外，但是，近年來，國內(nèi)的許多研究人員也對此開展了研究工作，并且已經(jīng)取得了一定的成果。南京航空航天大學(xué)研究小組利用有限元分析軟件，對超聲粉體傳動設(shè)備的壓電陶瓷片的模態(tài)進(jìn)行了分析，獲得了壓電陶瓷片的固有振動頻率，為后期研究機(jī)械傳送裝置提供了理論基礎(chǔ)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究者利用換能器激發(fā)出的行波，研制出了一種基于超聲波的液體傳送設(shè)備，該設(shè)備成功地對液體進(jìn)行輸送。遼寧工業(yè)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過前期的理論模擬，設(shè)計(jì)出了一款基于超聲振動傳送物料裝置的樣機(jī)，并對該樣機(jī)的傳輸性能進(jìn)行了測試。吉林大學(xué)研究人員利用壓電陶瓷片作為激勵(lì)電源，設(shè)計(jì)了一種基于復(fù)合運(yùn)動模式驅(qū)動的送料裝置，該裝置經(jīng)過測試各種性能良好。

2 機(jī)械物料傳動設(shè)備

2.1 構(gòu)成

機(jī)械物料傳動設(shè)備主要包括驅(qū)動裝置、支撐裝置、張緊裝置和輸送帶等部分。驅(qū)動裝置是整個(gè)機(jī)械傳動設(shè)備的動力來源，通常是由電機(jī)、傳動裝置和驅(qū)動滾筒構(gòu)成，電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為裝備所需要的機(jī)械能，驅(qū)動滾筒在電機(jī)作用下，利用摩擦力帶動傳送帶旋轉(zhuǎn)。支撐裝置支撐著物料和傳送帶，其包括固定托架和滾柱，是讓整個(gè)裝置工作時(shí)處于平穩(wěn)狀態(tài)。張緊裝置可分為螺旋式裝置和重錘式裝置兩種裝置，其主要作用是使輸送帶與滾筒之間緊密配合。輸送帶是運(yùn)輸物料的重要裝置，必須具有強(qiáng)度高、耐磨度高等特性。是將物料從起始點(diǎn)輸送到目的地的工作臺，其可分為多種材料的輸送帶，比如，塑料帶和橡膠帶等。

2.2 傳統(tǒng)機(jī)械物料傳動設(shè)備的缺點(diǎn)

傳統(tǒng)物料傳動設(shè)備在工作過程中往往由于物料體積較大或者質(zhì)量較重導(dǎo)致物料在傳送帶上突然掉落，從而導(dǎo)致危險(xiǎn)情況發(fā)生；由于物件與傳送帶之間的摩擦，隨著時(shí)間的積累，會產(chǎn)生較大熱量，損壞設(shè)備器件，從而降低了物料傳動設(shè)備的使用壽命；傳統(tǒng)物料傳動設(shè)備大多數(shù)結(jié)構(gòu)比較固定，導(dǎo)致設(shè)備使用起來極其不方便，降低了物料傳動設(shè)備的便利度；另外，傳統(tǒng)物料傳動設(shè)備在工作時(shí)速度不方便掌控，導(dǎo)致設(shè)備在工作進(jìn)行時(shí)會突發(fā)安全事故，增加工作危險(xiǎn)性。

3 新型機(jī)械物料傳動設(shè)備設(shè)計(jì)

為了解決輸送過程中，輸送重量較少，輸送過程產(chǎn)生的垃圾不能及時(shí)清理，裝置高度不能自由調(diào)節(jié)等問題，本文設(shè)計(jì)了一種新型機(jī)械物料傳動設(shè)備，主要包括機(jī)械主體和減壓支撐架等，該設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖如圖1 所示。

如圖1 所示，機(jī)械主體1 結(jié)構(gòu)的上側(cè)的端部設(shè)有物件的放置板2，物件放置板2 與機(jī)械主體結(jié)構(gòu)1 之間緊緊相連，斜式的輸送臺10 與滾動桿11 設(shè)置在物件放置板的最前端的下面，并且相接在機(jī)械主體1 的內(nèi)部，斜式輸送臺10 兩邊安裝安全擋板8，安全擋板8 同樣與機(jī)械主體1 相連接，內(nèi)置的輸料層7 與垃圾入口5 均設(shè)置在安全擋板8 的下端，輸料層7 和機(jī)械主體1 的整體相互連接，垃圾入口5 鑲嵌在輸料層7 的內(nèi)部，輸料層7 的頂端有一轉(zhuǎn)接凹槽6，與斜式輸送臺10 的前面部分相嵌。

圖1 整體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 轉(zhuǎn)接板的局部結(jié)構(gòu)示意圖

如圖2 所示，斜式輸送臺10 的另一端安裝轉(zhuǎn)接板12，這一轉(zhuǎn)接板12 的另一面設(shè)置有連接插板14，連接插板14 將轉(zhuǎn)接板12 和機(jī)械主體1 靈活相連，連接插板14 的兩邊安裝了與轉(zhuǎn)接板12 相連的固定夾板13。

如圖3 所示，轉(zhuǎn)接板12 的下面設(shè)有減壓的支撐架16，彈性桿18 安裝在減壓支撐架16 的上面并且將減壓支撐架18和機(jī)械主體1 緊密連接。

圖3 減壓支撐架的局部結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 垃圾箱的局部示意圖

如圖4 所示，支撐架16 的旁邊設(shè)計(jì)一個(gè)固定連接的垃圾箱19 和垃圾導(dǎo)入道20 的系統(tǒng)。

如圖5 所示，將發(fā)動機(jī)21 開啟來帶動傳動滾筒22 轉(zhuǎn)動，并利用傳動滾筒22 來啟動滾動桿11 和輸送桿23 的滾動進(jìn)行物料輸送。

圖5 發(fā)動機(jī)的局部結(jié)構(gòu)示意圖

圖6 輸送桿的局部結(jié)構(gòu)示意圖

如圖6 所示，整個(gè)設(shè)置的發(fā)動機(jī)21 放在機(jī)械主體1 的內(nèi)部，輸送桿23 設(shè)在斜式輸送臺10 的內(nèi)部，二者通過螺絲緊密結(jié)合，并且輸送桿23 的兩端安裝卡接頭24，卡接頭24從頭至尾都與輸送桿23 相連接。接著，通過斜式輸送臺10的表面上設(shè)有吸塵層來進(jìn)行吸灰塵，并且運(yùn)用垃圾入口5 將垃圾通過垃圾導(dǎo)入道20 進(jìn)入垃圾箱19 中；緊接著，通過垃圾箱19 上配設(shè)的垃圾出口將垃圾倒出；最后，運(yùn)用物件放置板2 來進(jìn)行物料的放置，同時(shí)，利用安全檔板8 來防止物料的拋出，并且使用限制物件高度桿3 來限制物料放置的高度，有利于安全的輸送。

4 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)了一種新型機(jī)械物料傳動設(shè)備，該設(shè)備采用斜式輸送臺和內(nèi)置輸料層的雙層結(jié)構(gòu)進(jìn)行物料的傳送，有利于物料的及時(shí)輸送，保證了用料的供給，并且通過在斜式輸送臺的表面上設(shè)有吸塵層來進(jìn)行吸灰塵，利用垃圾入口將垃圾吸入垃圾導(dǎo)入道和垃圾箱，同時(shí)，在機(jī)械主體的兩側(cè)設(shè)置有散熱孔，可利用散熱孔把發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的熱量散去，有利于裝置安全運(yùn)行，達(dá)到了大幅提高機(jī)械傳動送料產(chǎn)能以及作業(yè)便利性的實(shí)用效益，提高了生產(chǎn)效率。