曹繼琛
暑假期間,我和爸爸一起到制磚廠打工,主要工作是將挖掘機(jī)挖來(lái)的頁(yè)巖土和煤矸石接駁到破碎機(jī)中進(jìn)行破碎。由于破碎機(jī)的速度較快,工友們必須卯足勁才能跟上,否則破碎機(jī)就會(huì)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài),既浪費(fèi)電力,又會(huì)造成機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)異常而減少使用壽命。因此我想,能否制造一種能自動(dòng)接駁的機(jī)器?
一、研究目的
制作一個(gè)專門為制磚機(jī)、破碎機(jī)自動(dòng)給料的機(jī)器,使其能滿足以下要求:
1.能獨(dú)立傳輸物料。挖掘機(jī)挖掘的頁(yè)巖土經(jīng)常不能卸載到給料箱附近,加大了人力輸送的勞動(dòng)強(qiáng)度和成本,所以給料機(jī)應(yīng)具有較遠(yuǎn)距離傳輸物料的能力。
2.能自動(dòng)、均勻、定量地將物料傳給破碎機(jī)。破碎機(jī)的容量和承受的重量有限,這就需要根據(jù)破碎機(jī)的尺寸、大小以及運(yùn)動(dòng)速度調(diào)節(jié)供料速度和重量。
3.能專門為以含水量大、顆粒細(xì)小的頁(yè)巖為原料的制磚機(jī)械供料。
4.給料機(jī)的易損配件需方便更換。
5.電機(jī)轉(zhuǎn)速能自如調(diào)節(jié),不會(huì)出現(xiàn)卡死等現(xiàn)象。
二、工作原理
在供料倉(cāng)出口處設(shè)一個(gè)給料槽,給料槽底板(也稱給料板)為活動(dòng)式,它被安放在兩個(gè)托輪上,通過(guò)曲臂與曲柄連接,曲柄固定在減速器上,與電動(dòng)機(jī)相連。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),減速器輸出軸上的曲柄就會(huì)帶動(dòng)曲臂,使底板在托輪上做往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而把供料倉(cāng)內(nèi)的物料送出去,最后裝入輸送機(jī)上。
三、使用材料
直流減速電機(jī)(轉(zhuǎn)速100r/min)一個(gè)、直流減速器一個(gè)、24V開(kāi)關(guān)電源一個(gè)、直徑50mm圓形硅膠(長(zhǎng)100mm)一個(gè)、直徑8mm的套筒若干、直徑20mm的滾軸四個(gè)、2mm厚的鋼板一塊、薄鐵皮一塊、鋁合金方管一根、螺桿螺帽若干。
四、制作過(guò)程
1.偏心輪和輪轂
在直徑50mm的圓形硅膠上截取兩個(gè)厚度為10mm的圓餅,在圓餅中心點(diǎn)以及距離中心點(diǎn)40mm處分別鉆10mm和8mm的小孔。
2.傳動(dòng)
將兩個(gè)內(nèi)徑為8mm、長(zhǎng)度為16mm的套筒分別套在螺桿上,然后將螺桿分別插到偏心輪邊緣的兩個(gè)小孔里。如圖1所示。
再將兩根長(zhǎng)度為100mm、寬為15mm的薄鐵皮的一端焊接到兩個(gè)套筒上。
3.機(jī)架
將厚度為2mm的鋼板裁剪成長(zhǎng)為650mm、寬為250mm的長(zhǎng)方形鋼板。取一根棱長(zhǎng)為400mm的鋁合金方管,截成兩段,做軌道用。然后焊接到長(zhǎng)方形鋼板上,兩根軌道間距為200mm。
4.給料槽(底板)
把一小塊鋼板裁切成長(zhǎng)20mm、寬15mm的長(zhǎng)方形,用來(lái)制作給料槽的底板,將兩根內(nèi)徑為2mm、長(zhǎng)為8mm的方管焊接在底板上,兩塊方管的間距為40mm。
將一小塊方形鐵皮一端卷曲成直徑為8mm的圓筒,將直徑為8mm、長(zhǎng)為80mm的鐵桿栓進(jìn)圓筒內(nèi)。
在四個(gè)直徑為50mm的滾輪中心點(diǎn)鉆8mm的小孔,用長(zhǎng)度為150mm的鐵桿將滾輪兩兩相連后焊接在底板下面。
5.料斗
用鐵皮制作底邊長(zhǎng)分別為22mm和18mm的方形料斗,焊接到機(jī)架一端。
6.組裝
首先將給料槽放置到兩個(gè)軌道上;然后將減速電機(jī)的電源線連接到調(diào)速開(kāi)關(guān)上,將開(kāi)關(guān)電源的正負(fù)極連接到調(diào)速開(kāi)關(guān)上;最后接上電源。給料機(jī)模型如圖2。
六、創(chuàng)新點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小。故障發(fā)生率低,維護(hù)簡(jiǎn)單方便。
2.驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)稱布置,并采用雙推桿,使整機(jī)受力均衡、傳動(dòng)平穩(wěn),消除了底板往復(fù)時(shí)的扭擺現(xiàn)象。
3.利用可調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān),減速電機(jī)的轉(zhuǎn)速可由0r/min增加到100r/min,成功解決了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)由于載荷太大導(dǎo)致的電機(jī)停轉(zhuǎn)、死機(jī)甚至電機(jī)燒壞的問(wèn)題。
4.顯著減少了運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)的扭動(dòng),保護(hù)了傳動(dòng)機(jī)架和聯(lián)軸器,機(jī)械性能更穩(wěn)定。
5.底板有立向筋板,并用兩根長(zhǎng)托輥支承,保證了底板本身的剛度,消除了現(xiàn)有往復(fù)式給料機(jī)底板在工作中易彎曲變形的弊病。(指導(dǎo)老師:吳濟(jì)廉)
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2015年8期