CN109807054B - 一种磁流变弹性体振动输送筛 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁流变弹性体振动输送筛，包括工作台和分别安装于工作台两侧的前、后固定支架，还包括活动安装于前、后固定支架上的输送筛本体；所述输送筛本体包括振动筛底盘，在振动筛底盘上等间距倾斜安装一组条形电磁铁，且相邻条形电磁铁的磁极方向相反；所述条形电磁铁位于振动筛底盘上表面部分的纵截面呈三角形结构；所述三角形结构和振动筛底盘的表面设有磁流变弹体层。本发明专利是利用磁流变弹性体的特性，在振动输送过程中在物料抛送时，电磁铁通电后改变磁流变弹性体形态与刚性，使抛送板与电磁场排列的阶梯状一致，同时磁流变弹性体受磁场影响增强抛送面表面摩擦系数，提高振动输送效率。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种磁流变弹性体振动输送筛，设计农业、工业以及医疗制药机械技术领域。
背景技术
振动筛是代替手工筛分的振动机器,其作用范围涉及工业生产煤,矿石,石料等,初级产品食盐,味精,糖等、农作物的联合收割机以及马铃薯收获机等这些领域中，按照物料的粒度大小将其分为如干个级别,从而达到分离效果。振动筛具有结构简单，运行可靠，效率高，噪声低，维修方便，寿命长等优点。振动筛其本质的工作原理是电机旋转使激振器产生反向激振力,迫使筛体带动筛网做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料筛分作业。
目前，振动筛一般采用水平输送，农业作物收获及产后加工中，物料在通过振动筛抛送过程中容易受到损伤，影响物料的贮藏，直接减小农业收获效率，从而大大降低了收益。且目前结构形式生产率小于150t/h，输送距离小于80m，振动输送在倾斜上运时，生产率随倾角增大而下降。
磁流变弹性体（Magnetorheological elastomer,MRE）是一种新型的磁流变材料是将磁流变液中的液态母体用弹性体材料代替，制备成磁性粒子分散弹性体中的复合材料。磁流变弹性体在外加磁场作用下，材料中的磁性颗粒间产生磁偶极矩并在此作用下沿磁场方向取向形成链状结构，从而使碰流变弹性体的流变性能，力学性能等发生变化。这种特性在阻尼器，减振器及控制元件等领域已有初步应用。
但据发明人了解，磁流变弹性体这种特性还未被用于振动筛领域，如果能够将磁流变弹体这种磁流变特性应用到振动筛来提高振动输送效率和增加输送角度，将是本技术领域的一大革新。
发明内容
本发明专利所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种原理简单、构思巧妙、性能好、可靠性强的磁流变弹性体振动输送筛。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种磁流变弹性体振动输送筛，包括工作台和分别安装于工作台两侧的前、后固定支架，其特征在于：还包括激振器和通过前、后摆臂活动安装于前、后固定支架上的输送筛本体；所述前摆臂通过驱动连杆与激振器动力连接；所述输送筛本体包括振动筛底盘，在振动筛底盘上等间距倾斜安装若干条形电磁铁，且相邻条形电磁铁的磁极方向相反；所述条形电磁铁位于振动筛底盘上表面部分的纵截面呈三角形结构；所述三角形结构和振动筛底盘的表面设有磁流变弹体层；
条形电磁铁通电或者逐渐增大电流，所述磁流变弹性体层在电磁场作用下与条形电磁铁紧靠，所述磁流变弹体层呈波纹状紧贴于条形电磁铁表面；所述输送筛本体在激振器动力牵引下做前运动，同时将波纹状磁流变弹体层上的物料向上前方抛送；
条形电磁铁电流逐渐减小或者断开，电磁场逐渐减小或消失，波纹状磁流变弹体层的波谷逐渐减小或恢复平面结构；所述输送筛本体在激振器动力牵引下做后运动，物料下落在磁流变弹体层的表面。
本发明专利进一步限定的技术方案是：所述前、后固定支架上分别活动安装有前、后摆臂；所述输送筛本体安装于前、后摆臂上；所述前摆臂通过驱动连杆与激振器动力连接。
进一步的，所述前、后摆臂分别沿长度方向开设有三个安装孔，其上端安装孔与固定支架、中间安装孔与驱动连杆以及下端安装孔与输送筛本体之间分别通过连接件活动连接。
进一步的，所述连接件为深沟轴承。
进一步的，所述条形电磁铁通过螺栓固定在底盘上。
进一步的，所述磁流变弹性体层底部内嵌有螺帽；所述磁流变弹体层通过螺帽螺栓固定在底盘上。
本发明专利的有益效果是：本发明专利是利用磁流变弹性体的特性，在振动输送过程中在物料抛送时，电磁铁通电后改变磁流变弹性体形态与刚性，使抛送板与电磁场排列的阶梯状一致，同时磁流变弹性体受磁场影响增强抛送面表面摩擦系数，提高振动输送效率。在振动输送过程中，物料下落时，通过改变磁场电流来使磁流变弹性体恢复原来形态，增强抛送板阻尼强度，减小物料下落过程中与抛送板碰撞而产生的损伤。振动筛在倾斜向上输送时，由于磁流变弹性体在物料抛送回落过程中在电磁场作用下改变抛送板表面形态，增大的物料抛送最高点与下落最低点间距，从而增加了倾斜上运时的角度与作业效率。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例1的条形电磁铁断电时输送筛纵截面示意图。
图3为本发明实施例1的条形电磁铁通电时输送筛纵截面示意图。
图4为本发明实施例1中条形电磁铁的电极排布示意图。
图5为本发明实施例1中条形电磁铁的控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明专利做进一步的说明。
实施例1
本实施例提供的一种磁流变弹性体振动输送筛，如图1、4所示：包括工作台1和分别安装于工作台两侧的前固定支架3和后固定支架2、活动安装于前、后固定支架上的输送筛本体4；所述输送筛本体包括振动筛底盘5，在振动筛底盘上通过螺栓11等间距倾斜安装若干个条形电磁铁6，且相邻条形电磁铁的磁极方向相反；所述条形电磁铁位于振动筛底盘上表面部分的纵截面呈三角形结构；所述三角形结构和振动筛底盘的表面覆设有磁流变弹体层7；所述磁流变弹性体层7的底部内嵌有螺帽；磁流变弹体层7通过通过螺帽螺栓10固定在底盘5上。
前、后固定支架上分别通过销轴活动安装有前、后摆臂8；所述输送筛本体固定安装于前、后摆臂上；所述前摆臂通过驱动连杆9与激振器动力连接。
如图3所示：当所述条形电磁铁充电或者电流逐渐增大时，所述磁流变弹性体层在电磁场作用下与条形电磁铁紧靠，所述磁流变弹体平面层呈波纹状紧贴于条形电磁铁表面；改变磁流变体的硬度及与物料接触表面摩擦系数，同时改变上表面形态呈波阶梯结构，有利于振动筛将物料向斜上方抛送，从而提高物料的输送与筛选效率。
如图2所示：当所述条形电磁铁通电电流逐渐减小或断电时，磁场消失，磁流变弹体可以毫秒间改变本身的形态恢复平面结构，同时也改变了磁流变弹体的刚性与阻尼特性，可以吸收使物料下落重力，在接触振动输送筛时得到缓冲，从而减小物料与筛体表面的碰撞力，达到减小物料表面损伤的效果。
工作过程中，由激振器动力牵引做往复周期运动，共有两种状态：电磁铁通电或电流由小增大的同时，由激振器动力向前牵引输送筛，将物料抛送空中。电磁铁断电或电流由大减小的同时，由激振器动力向后推送输送筛，物料回落到筛面。由以上两种状态完成一个周期的振动输送作业。
条形电磁铁倾斜设计是为了当电磁铁通电时，磁流变弹性体的形态随电磁铁的角度呈现阶梯状，利于物料抛送输送。当振动输送筛作业角度增大时，电磁铁的角度也要做出相应的改变，以提高抛送效率。
如图5所示，本发明专利的控制原理为：
振动输送过程中，通过激振器动力输出牵引振动筛体做往复运动将筛体上物料抛出向前方输送，振动筛将物料向斜上方抛送时，通过增大电流来增大磁场强度从而改变磁流变弹性体形态与刚性，使磁流变弹性体与电磁场排列的阶梯状一致，同时磁流变弹性体受磁场影响增强抛送面表面摩擦系数，提高振动输送效率。
物料向下方回落时 ，通过减小电流来减小磁场强度从而改变磁流变弹性体形态与阻尼，增加了物料下落接触瞬间的缓冲。在这个过程中，由于磁流变弹体形态的转换，也增大的物料抛送最高点与下落最低点间距，从而增加了倾斜上运时的角度与作业效率。图中S为电源开关，SCR1和SCR2为可控硅，Rp为电位器，增加或者减小电流由控制电位器的电阻调节来控制，从而控制电磁场大小。
除上述实施例外，本发明专利还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明专利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种磁流变弹性体振动输送筛，包括工作台和分别安装于工作台两侧的前、后固定支架，其特征在于：还包括激振器和通过前、后摆臂活动安装于前、后固定支架上的输送筛本体；所述前摆臂通过驱动连杆与激振器动力连接；所述输送筛本体包括振动筛底盘，在振动筛底盘上等间距倾斜安装若干条形电磁铁，且相邻条形电磁铁的磁极方向相反；所述条形电磁铁位于振动筛底盘上表面部分的纵截面呈三角形结构；所述三角形结构和振动筛底盘的表面设有磁流变弹性体层；
条形电磁铁通电或者逐渐增大电流，所述磁流变弹性体层在电磁场作用下与条形电磁铁紧靠，所述磁流变弹性体层呈波纹状紧贴于条形电磁铁表面；所述输送筛本体在激振器动力牵引下做前运动，同时将波纹状磁流变弹性体层上的物料向上前方抛送；
条形电磁铁电流逐渐减小或者断开，电磁场逐渐减小或消失，波纹状磁流变弹性体层的波谷逐渐减小或恢复平面结构；所述输送筛本体在激振器动力牵引下做后运动，物料下落在磁流变弹性体层的表面。
2.根据权利要求1所述的磁流变弹性体振动输送筛，其特征在于：所述前、后固定支架上分别活动安装有前、后摆臂；所述输送筛本体安装于前、后摆臂上；所述前摆臂通过驱动连杆与激振器动力连接。
3.根据权利要求2所述的磁流变弹性体振动输送筛，其特征在于：所述前、后摆臂分别沿长度方向开设有三个安装孔，其上端安装孔与固定支架、中间安装孔与驱动连杆以及下端安装孔与输送筛本体之间分别通过连接件活动连接。
4.据权利要求3所述的磁流变弹性体振动输送筛，其特征在于： 所述连接件为深沟轴承。
5.根据权利要求1-4任一项所述的磁流变弹性体振动输送筛，其特征在于：所述条形电磁铁通过螺栓固定在底盘上。
6.根据权利要求5所述的磁流变弹性体振动输送筛，其特征在于：所述磁流变弹性体层底部内嵌有螺帽；所述磁流变弹性体层通过螺帽螺栓固定在底盘上。
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