全自動大棗去核機設(shè)計說明書

說明書附圖-16-全自動大棗去核機技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種基于間歇送料傳送帶和連續(xù)去核沖頭協(xié)同運動的應(yīng)用于食品深加工業(yè)中大棗去核機。背景技術(shù)：大棗去核機主要應(yīng)用于為盛產(chǎn)大棗的地區(qū)，比如新疆等而開發(fā)的一種去掉大棗核的機器。從某種程度上來說，這種設(shè)備也可以通過改變重頭以及履帶來實現(xiàn)對不同作物的去核工作，比如山楂之類的作物。由于本身設(shè)備的問題導(dǎo)致大棗去核是一項比較棘手且相當(dāng)繁重的勞動，此前大部分地區(qū)多采用人工、簡易連桿、腳動去核機、槽式去核機、轉(zhuǎn)盤式去核機等為大棗去核，這些設(shè)備工作時，由于大部分工作都需要人工來操作完成，而且本身設(shè)備的安全措施少，所以導(dǎo)致衛(wèi)生條件相對而言很差，生產(chǎn)效率也很低，一般來說每人一天的生產(chǎn)效率不會超過300Kg，無法實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而且勞動強度很大，每天的工作量以及工作時間都造成人體的超負(fù)荷工作。大棗去核機，主要用來為曬干的大紅棗去除棗核，同時保證棗肉的完整，實現(xiàn)機械化自動化，將勞動力從效率低下勞動強度大的大棗去核工作中解救出來。對于大棗去核機來說，要提高產(chǎn)品的性能，保證其去核效率和去核后棗的完整率至關(guān)重要，不僅如此，去核機的執(zhí)行裝置的運行精度、大棗的固定和位置精度的保證和去核棗的取出以及棗核的后處理等問題也都需要認(rèn)真考慮。而市面的上的些大棗去核機都很難全部保證以上因素。因此，傳統(tǒng)的大棗去核機需要克服以下問題：1）在實現(xiàn)自動化的條件下保證沖桿的往復(fù)運動與大棗盛放裝置的配合精度，一旦發(fā)生沖針與料孔的錯移現(xiàn)象，由于本身傳送裝置的疊加性，誤差將會累積增加，最后導(dǎo)致沖針沖到履帶上，破壞履帶；2）保證大棗核的軸線與沖頭在一條直線上，并且大棗能固定不動，這將有利于保證沖核的精度以及去核后棗的完整率；3）沖核完成的大棗的落料需要如何完成，大部分打造去核機都是通過翻轉(zhuǎn)進(jìn)料裝置，靠棗的重力實現(xiàn)落料的過程，但是這種落料的精確度不高，很難保證完全落料，一旦出現(xiàn)落料未完成的孔，必將導(dǎo)致下一個沖程的時候，出現(xiàn)大棗的破壞現(xiàn)象，甚至是沖針的損壞；4）保證沖頭能將核打出但是還要盡量保證棗的完整性以及小的棗核的殘余量，這對提高棗的口感有至關(guān)重要的作用。例如，市面上的一種履帶式大棗去核機，該機采用電磁震動供料器進(jìn)行自動給料，用鏈條輸送到?jīng)_核工位，楔形扶正模在上模的作用下，完成自動軸線定位和夾緊，由沖針下行將棗核沖下，隨后沖針、上模上行返回，靠彈力分開下模，松開棗肉，當(dāng)鏈條傳到下料補位時完成落料。但是此去核機的執(zhí)行機構(gòu)是一個小型沖壓機，沖壓機可采用液壓和機械兩種設(shè)計方式，但是食品加工不宜用液壓沖壓機，因為液壓機使用的液壓油一般為油或者潤滑脂，對食品質(zhì)量有影響，一旦液壓油泄漏對加工食品的污染將造成很大的影響。機械機構(gòu)有很多設(shè)計方案，如凸輪導(dǎo)桿機構(gòu)，四桿機構(gòu)等，但是這些機械機構(gòu)很難保證運行的精度。此去核機履帶運輸大棗是靠槽輪來實現(xiàn)間歇運動，靠鏈輪來完成沖頭和棗的運動配合，由于鏈輪本身的傳動精度就很低，所以很難保證運行精度。不僅如此，該機器的棗的定位裝置采用的是楔形扶正裝置，此裝置是由2個相同的楔形塊和4個彈簧組成，通過下端的槽，卡在輸送機的鏈板上。不與上模作用時，彈簧將楔形模2半部分開；上模下壓時，2半部夾緊。由于楔形模可在鏈板上一厘米級的長度滑動，夾緊時模具的軸心位置完全由上模決定，這樣就可以消除運輸機的回轉(zhuǎn)誤差，保證上下模的對正。但是該裝置的形狀復(fù)雜不易加工，裝配誤差大，很難保證大棗核的軸線與沖頭在一條直線上。還有一種轉(zhuǎn)盤式紅棗自動去核機，其基本工作原理是：將紅棗放入料斗中，在重力作用下紅棗落入轉(zhuǎn)盤內(nèi)1、4工位；轉(zhuǎn)盤上有6個工位，3個工位是一個工作循環(huán)，即：落料—扶正去核—脫料。提升凸輪和弧面分度凸輪固定在輸入軸上，隨著電機的轉(zhuǎn)動，提升弧面凸輪和弧面分度凸輪同時運動，帶動提升軸做上下往復(fù)運動，轉(zhuǎn)盤軸做間歇轉(zhuǎn)位運動；轉(zhuǎn)盤軸帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動到2、5工位，此時提升軸帶動滑板及扶正去核桿落下，完成去核動作；而后轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動到3、6工位，脫料桿落下完成脫料動作。至此，紅棗去核完畢，完成去核作業(yè)。此去核機的轉(zhuǎn)盤呈圓形，其直徑為600mm，共分為6個區(qū)域，每個區(qū)域開10個孔。由于棗的大小一般為25～30mm，設(shè)定孔的直徑為40mm，板厚為50mm。為了防止棗進(jìn)入定位孔后掉下去，以及扶正的時候更好地定位，在孔的周圍用鉚釘固定幾個彈簧片，彈簧片繞圓周均勻分布，保證受力均勻。但是這些彈簧片卻阻礙了棗的落料，并且棗是靠重力自然落料，沒有輔助裝置棗的落料效率太低。大棗去核機的主要執(zhí)行機構(gòu)由料斗、滑板、扶正去核桿、脫料桿及轉(zhuǎn)盤組成。料斗底部抵在料板上方2mm處，滑板主要由提升軸帶動實現(xiàn)上下運動，它是通過軸上的凸臺和螺母來實現(xiàn)軸向的定位，用平健來實現(xiàn)徑向的定位。滑板上需要固定扶正去核桿和脫料桿，它們通過螺紋連接在滑板上。轉(zhuǎn)盤由傳動機構(gòu)中間歇轉(zhuǎn)盤帶動進(jìn)行轉(zhuǎn)位，實現(xiàn)紅棗工位的轉(zhuǎn)換。提升凸輪和弧面分度凸輪固定在輸入軸上，隨著電機的轉(zhuǎn)動，提升弧面凸輪和弧面分度凸輪同時運動，帶動提升軸做上下往復(fù)運動，這樣就會導(dǎo)致機構(gòu)的運動配合精度太低。DG系列全自動去核機采用先進(jìn)的機械手原理自動精確定位果實中心，確定果核位置，用特殊處理的高硬度材料加工的沖針采用告訴沖刺穿透理論，即當(dāng)沖刺物以極高速度穿透被沖刺物時，被沖刺物留下的空洞即為沖刺物的外形。雖然該機器有較高的去核效率，但是機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖針加工困難，需要較高沖刺速度，對設(shè)備要求較高，成本高。河北石家莊王兵臣的發(fā)明專利大棗去核機采用上下輸送帶定位，通過輸送帶的傳動完成物料的自動輸送。更換不同卡板的尺寸T的輸送帶用于輸送不同直徑的大棗。但是該去核機采用間歇機構(gòu)沖核，效率較低。半自動硬棗去核劃皮機，采用上下往復(fù)運動機構(gòu)和渦旋凸輪步進(jìn)間歇機構(gòu)組成傳到系統(tǒng)，其特征是：雙輸出軸的減速箱把上下往復(fù)運動和步進(jìn)間歇運動機構(gòu)通過支座連成一體，上下往復(fù)行程90mm，24步/周；由轉(zhuǎn)盤、夾棗器、沖板、捅管等組成的三工位、四沖頭式的作業(yè)系統(tǒng)。采用人工排棗送料，連桿驅(qū)動間歇剛性沖擊去核，食品衛(wèi)生狀況沒有改善，生產(chǎn)效率也沒有顯著提高。發(fā)明內(nèi)容：為了解決上面的問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明提出一種基于間歇送料傳輸帶和連續(xù)去核沖頭協(xié)同運動的大棗去核的機器。一種基于間歇送料機構(gòu)和連續(xù)去核沖頭協(xié)同運動的去核機，它包括集成的控制模塊、能源模塊、傳動系統(tǒng)、進(jìn)料和送料模塊、定位模塊、沖核模塊和輔助模塊；其中，所述控制模塊采用編程控制單片機將控制脈沖發(fā)射給步進(jìn)電機控制器，所述步進(jìn)電機控制器將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移，同時通過控制脈沖個數(shù)得到所需要的脈沖位移量，控制步進(jìn)電機轉(zhuǎn)過一定角度，通過控制脈沖頻率達(dá)到速度和加速度的要求。所述能源模塊包括步進(jìn)電機和調(diào)速電機，所述步進(jìn)電機由步進(jìn)電機控制器控制，與傳動系統(tǒng)相連，將能量和運動信息傳送至傳送帶主動輪，使其間歇運動；所述調(diào)速電機，速度和運動周期可調(diào)，與曲柄滑塊機構(gòu)相連，使其按照一定的周期連續(xù)運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)步進(jìn)電機的控制脈沖和調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)產(chǎn)品的不同轉(zhuǎn)速要求，應(yīng)用范圍更加靈活；所述傳動系統(tǒng)包括曲柄滑塊機構(gòu)和2組帶輪組，所述曲柄滑塊機構(gòu)包括曲柄、連桿及滑塊，曲柄與第一組帶輪組相連，帶輪組和調(diào)速電機相連，連桿和曲柄及滑塊相連，將調(diào)速電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的往復(fù)直線運動；所述第二組帶輪中，主動輪通過聯(lián)軸器和步進(jìn)電機相連，使傳送帶間歇運動，所述聯(lián)軸器采用彈性套柱銷聯(lián)軸器，制造方便，成本低，適合這里電機頻繁間歇運動；所述傳送帶和主動輪相連，并設(shè)置張緊輪，增大傳送帶緊邊和松邊之間的距離，便于安放輔助裝置；所述主動輪采用滾花處理，增大摩擦系數(shù)，提高帶傳動的有效拉力，保證傳送帶有效的工作。所述進(jìn)料和送料模塊包括傳送帶、料杯和料斗，所述料斗，方形料斗通過螺釘固定在機架上，料斗內(nèi)安放有輔助模塊的進(jìn)料篩選板，大棗存放于料斗內(nèi)，聚集在進(jìn)料篩選板之上，料斗側(cè)壁開有軸承座以供輔助模塊的攪拌軸安放；所述傳送帶，普通平帶，寬度B=400mm，長度L=2080mm，內(nèi)表面帶花紋，增大摩擦系數(shù)，外表面光滑，上設(shè)置直徑φ=16mm的小孔，所述小孔，上安放外徑φ=28mm，內(nèi)經(jīng)φ=10mm的墊片，增大沖孔部位帶的剛度，減小沖核時帶的變形；小孔的排布，采用每相鄰兩排4-3錯位排布，所述4-3錯位排布即第一排軸向布置4個孔，軸向孔間距是75mm，相鄰下一排軸向布置3個孔，孔間距不變，如此與上一排形成一組，沿帶徑向共設(shè)置有13組，每排孔其徑向間距80mm，所述料杯，高度h=40mm,直徑φ=30mm的塑料杯采用粘結(jié)劑固連在傳送帶上的小孔的上方，保證料杯中的大棗豎直的站立在小孔的上方，和沖核之后棗核準(zhǔn)確的從小孔落出。所述定位裝置所述沖核模塊，包括沖頭、沖針，所述沖頭，為方形通過環(huán)形螺釘與沖頭固連，其下表面同樣和傳送帶上的小孔相對應(yīng)，采用4-3錯位設(shè)置圓孔并攻M6內(nèi)螺紋；所述沖針，其作用是刺破棗肉上表面并頂在棗核上，將棗核經(jīng)大棗下表面和傳送帶上小孔沖出，落入收集斗中，根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計，大棗棗核直徑一般不大于5mm，為減少棗肉的損失，所述沖針的直徑采用M6的鋼管，沖針一端加工一段外螺紋，一端加工成倒V形，便于頂在棗核上，增加容錯性。所述輔助模塊包括檔料板、棗核收集器、棗肉收集器、氣缸系統(tǒng)、支撐軸、導(dǎo)軌等，所述檔料板，其作用是沖針沖核行程完成后，回程時大棗出現(xiàn)隨沖針一起向上的現(xiàn)象時，將大棗打落回料杯中，防止生產(chǎn)的中斷的現(xiàn)象發(fā)生，同時在沖頭發(fā)生斷裂時可以阻止其下落砸壞傳送帶；所述棗核收集器，安裝在傳送帶松邊和緊邊之間，沖核區(qū)域之下，使沖針沖出的棗核通過傳送帶上的小孔落入收集器中；所述棗肉收集器，安裝在緊邊傳送帶的下方，當(dāng)傳送帶經(jīng)從動帶輪下行時，料杯中的大棗落入棗肉收集器；所述氣缸系統(tǒng)，經(jīng)7根導(dǎo)管一端連接氣缸，一端連接至傳送帶小孔上方，供氣，將料杯中未自然掉落的棗肉吹出至棗肉收集器；所述支撐軸，將兩根直徑φ15的光軸固定在沖核區(qū)域傳送帶下方，其作用是在沖核瞬間，提高傳送帶的剛度，防止其產(chǎn)生大變形引起棗核偏心，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)，甚至導(dǎo)致沖針崩壞，引發(fā)危險；所述導(dǎo)軌利用沉頭螺釘固定在機架和滑塊上，保證滑塊導(dǎo)向精度，為大棗去核行程提供準(zhǔn)確的定心精度。本發(fā)明的有益效果是：其一，本設(shè)計利用單片機控制步進(jìn)電機帶動傳送帶和曲柄滑塊機構(gòu)，裝置簡單，工作可靠，實現(xiàn)機電一體化；其二，設(shè)計倒V形沖針針頭，實現(xiàn)大棗預(yù)破皮，保證沖針準(zhǔn)確的頂在棗核上，提高定心精度和工作可靠性；其三，設(shè)計機械擋板防止大棗隨沖頭上移，保證去核機連續(xù)工作不停車；其四，設(shè)計氣缸吹出大棗棗肉，減小破損率，保證棗肉的完整性；其五，采用步進(jìn)電機通過調(diào)整脈沖頻率和脈沖個數(shù)控制步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)速和角位移，同時調(diào)節(jié)調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)送料和沖核的緊密配合，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)生產(chǎn)速率；附圖說明圖1為本發(fā)明的總裝軸測圖；圖2為本發(fā)明的GEARHEAD電機結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明GEARHEAD電機尺寸圖；圖4為本發(fā)明的調(diào)速器結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明調(diào)速器的尺寸圖；圖6為本發(fā)明的連桿尺寸圖；圖7為本發(fā)明的連桿結(jié)構(gòu)圖；圖8為本發(fā)明的曲軸結(jié)構(gòu)圖；圖9為本發(fā)明的步進(jìn)電機結(jié)構(gòu)圖；具體實施方式：下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。圖1為本發(fā)明的總裝軸測圖。其中顯示了間歇送料傳送帶和連續(xù)去核沖頭協(xié)同運動的應(yīng)用于食品深加工業(yè)中大棗去核機的外觀部件。它包括集成的控制模塊、能源模塊、傳動系統(tǒng)、進(jìn)料和送料模塊、定位模塊、沖核模塊和輔助模塊?？刂颇K1采用編程控制單片機將控制脈沖發(fā)射給步進(jìn)電機控制器，所述步進(jìn)電機控制器將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移，同時通過控制脈沖個數(shù)得到所需要的脈沖位移量，控制步進(jìn)電機轉(zhuǎn)過一定角度，通過控制脈沖頻率達(dá)到速度和加速度的要求;能源模塊包括步進(jìn)電機和調(diào)速電機，所述步進(jìn)電機由步進(jìn)電機控制器控制，與傳動系統(tǒng)相連，將能量和運動信息傳送至傳送帶主動輪，使其間歇運動,所述調(diào)速電機，速度和運動周期可調(diào)，與曲柄滑塊機構(gòu)相連，使其按照一定的周期連續(xù)運轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)步進(jìn)電機的控制脈沖和調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)產(chǎn)品的不同轉(zhuǎn)速要求，應(yīng)用范圍更加靈活；傳動系統(tǒng)3包括曲柄滑塊機構(gòu)和2組帶輪組，所述曲柄滑塊機構(gòu)包括曲柄、連桿及滑塊，曲柄與第一組帶輪組相連，帶輪組和調(diào)速電機相連，連桿和曲柄及滑塊相連，將調(diào)速電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的往復(fù)直線運動；進(jìn)料和送料模塊包括傳送帶、料杯和料斗，所述料斗，方形料斗通過螺釘固定在機架上，料斗內(nèi)安放有輔助模塊的進(jìn)料篩選板，大棗存放于料斗內(nèi)，聚集在進(jìn)料篩選板之上，料斗側(cè)壁開有軸承座以供輔助模塊的攪拌軸安放；沖核模塊4，包括沖頭、沖針，所述沖頭，為方形通過環(huán)形螺釘與沖頭固連，其下表面同樣和傳送帶上的小孔相對應(yīng)，采用4-3錯位設(shè)置圓孔并攻M6內(nèi)螺紋；輔助模塊包括檔料板、棗核收集器、棗肉收集器、氣缸系統(tǒng)、支撐軸、導(dǎo)軌等，所述檔料板，其作用是沖針沖核行程完成后，回程時大棗出現(xiàn)隨沖針一起向上的現(xiàn)象時，將大棗打落回料杯中，防止生產(chǎn)的中斷的現(xiàn)象發(fā)生，同時在沖頭發(fā)生斷裂時可以阻止其下落砸壞傳送帶。圖2-3為本發(fā)明的GEARHEAD電機。其中：①前蓋，②檔頭螺帽，③導(dǎo)位栓，④密封圈，⑤傳動軸，⑥密封墊片，⑦轉(zhuǎn)軸，⑧定子鐵心，⑨定位片，⑩后密封圈，⑾芯子定位孔，⑿上楔片，⒀支座，⒁墊片，⒂螺釘，⒃孔，⒄長頭螺釘，⒅集電環(huán)，⒆四柱螺釘，⒇集電片等組成。液壓調(diào)速器在感應(yīng)元件和油量調(diào)節(jié)機構(gòu)之間加入一個液壓放大元件(液壓伺服器)，使感應(yīng)元件的輸出信號通過放大元件再傳到油量調(diào)節(jié)機構(gòu)上去，因此也叫間接作用式調(diào)速器。液壓放大元件有放大兼執(zhí)行作用，主要由控制和執(zhí)行兩個部分組成。一、無反饋的液壓調(diào)速器其工作原理如下：當(dāng)負(fù)荷減小時，由曲軸帶動的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速升高，飛球的離心力增加，推動速度桿右移。于是，搖桿以A點為中心逆時針轉(zhuǎn)動，滑閥右移，壓力油進(jìn)入伺服器油缸的右部空間。與此同時，油缸的左部空間通過油孔與低壓油路相通，其中的油被泄放。在壓差的作用下，伺服活塞帶動噴油泵齒條左移，以減少供油量。當(dāng)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到原來數(shù)值時，滑閥也回到中央位置，調(diào)節(jié)過程結(jié)束。當(dāng)負(fù)荷增加，轉(zhuǎn)速降低時，調(diào)速過程按相反方向進(jìn)行。從上述分析可知，調(diào)速器飛球所產(chǎn)生的離心力僅用來推動滑閥，因而飛球的重量尺寸就可以做得較小。而作為放大器的液壓伺服器的作用力，則可根據(jù)需要，選擇不同尺寸的伺服活塞和不同滑油壓力予以放大。但是，在這種調(diào)速器中，因為感應(yīng)元件直接驅(qū)動滑閥，無論它朝哪個方向往動，均難準(zhǔn)確地回到原來位置而關(guān)閉油孔。這樣就使柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，而產(chǎn)生嚴(yán)重的波動。為了使調(diào)速器能穩(wěn)定調(diào)節(jié)，在調(diào)速器中還要加入一個裝置，其作用是在伺服活塞移動的同時對滑閥產(chǎn)生一個反作用，使其向平衡的位置方向移動，減少柴油機轉(zhuǎn)速波動的可能性。這種裝置稱為反饋機構(gòu)。二、具有剛性反饋機構(gòu)的液壓調(diào)速器它的構(gòu)造與上述無反饋液壓調(diào)速器基本相同，只有杠桿義AC的上端A不是裝在固定的鉸鏈上，而是與伺服活塞的活塞桿相連。這一改變使感應(yīng)元件、液壓放大元件和油量調(diào)節(jié)機構(gòu)之間的關(guān)系發(fā)生如下的變化。當(dāng)負(fù)荷減小時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高，飛球向外張開帶動速度桿向右移動。此時伺服活塞尚未動作，因此反饋杠桿AC的上端點A暫時作為固定點，杠桿AC繞A反時針轉(zhuǎn)動，帶動滑閥向右移動，把控制孔打開，高壓油便進(jìn)入動力缸的右腔，左腔與低壓油路相通。這樣高壓油便推動伺服活塞帶動噴油調(diào)節(jié)桿向左移動，并按照新的負(fù)荷而減少燃油供給量。在伺服活塞左移的同時，杠桿AC繞C點向左擺動與B點相連接的滑閥也向左移動，從而使滑閥向相反的方向運動。這樣在伺服活塞移動時能對滑閥運動產(chǎn)生了相反作用的杠桿裝置稱為剛性反饋系統(tǒng)。當(dāng)調(diào)節(jié)過程終了時，滑閥回到了起始位置，把控制油孔關(guān)閉，切斷通往伺服油缸的油路。這時伺服活塞就停止運動，噴油泵調(diào)節(jié)桿隨之移動到一個新的平衡位置，發(fā)動機就在相應(yīng)的新負(fù)荷下工作。因此，相應(yīng)于發(fā)動機不同的負(fù)荷，調(diào)速器就具有不同的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。因為發(fā)動機負(fù)荷變化時需要改變供油量，所以A點位置隨負(fù)荷而變。與滑閥相連接的B點在任何穩(wěn)定工況下均應(yīng)處于原來的位置，與負(fù)荷無關(guān)。這樣C點的位置必須配合A點作相應(yīng)的變動，因而導(dǎo)致了轉(zhuǎn)速的變化。假如當(dāng)負(fù)荷減小時，調(diào)速過程結(jié)束后，滑閥回到中間原來位置時，伺服活塞處于減少了供油量位置，使A點偏左，C點偏右，因C點偏右，彈簧進(jìn)一步受壓，只有在稍高的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)才能使飛球的離心力與彈簧壓力平衡。這說明負(fù)荷減小時穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后，柴油機的轉(zhuǎn)速比原來稍有升高。同理，當(dāng)負(fù)荷增加時，穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后，柴油機的轉(zhuǎn)速比原來稍有降低。具有剛性反饋的液壓調(diào)速器，可以保證調(diào)速過程具有穩(wěn)定的工作特性，但負(fù)荷改變后，柴油機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，穩(wěn)定調(diào)速率d不能為零。如果要求負(fù)荷變化時即要調(diào)速過程穩(wěn)定，又能保持發(fā)動機轉(zhuǎn)速恒定不變(即入就必須采用另一種帶有彈性反饋系統(tǒng)的液壓調(diào)運器。三、具有彈性反饋的液壓調(diào)速器它實際上是在"剛性反饋"裝置中加入一個彈性環(huán)節(jié)－－緩沖器和彈簧。彈簧的一端同固定的支點相連，而另一端則與緩沖器的活塞相連。緩沖器的油缸同伺服器的活塞成剛體聯(lián)接。當(dāng)發(fā)動機負(fù)荷減小時，轉(zhuǎn)速增大，飛球的離心力增加。同樣，滑閥右移，而伺服活塞則左移，減少噴油泵的供油量。當(dāng)活塞的運動速度很高時，緩沖器和緩沖活塞就象一個剛體一樣地運動。隨著伺服活塞5的左移，緩沖器和AC杠桿上的A點也向左移動。這一過程和上述剛性反饋系統(tǒng)的調(diào)速器完全相同。但當(dāng)調(diào)速過程接近終了時，滑閥已回到原來的位置，遮住了通往伺服油缸的油路，此時緩沖器和伺服活塞已停留在新負(fù)荷相應(yīng)的位置上。被壓縮的彈簧由于有彈性復(fù)原的作用，因此使A點帶動緩沖器活塞相對于緩沖器油缸移向右方，回到原來位置。緩沖活塞右方油缸中的油經(jīng)節(jié)流閥流到左方。于是，AC杠桿上的各點都恢復(fù)到原來的位置，此時調(diào)速器的套筒亦因轉(zhuǎn)速復(fù)原而回到原來的位置。這樣，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速就保持不變，當(dāng)負(fù)荷增加時，動作過程相反。這種調(diào)速器的穩(wěn)定調(diào)速率d為零。圖4-5為本發(fā)明調(diào)速器結(jié)構(gòu)圖。其中1.速度控制桿；2.調(diào)速彈簧；3.緩沖彈簧；4.怠速彈簧；5.氣動彈簧；6.控制套筒；7.支撐桿；8.控制桿；9.飛錘；10.調(diào)速器套筒；h.供油有效行程當(dāng)柴油機在某一負(fù)荷下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，飛重39的離心力與調(diào)速彈簧8的預(yù)緊力相平衡，滑閥38處于圖示中間位置將控制孔27封閉，使動力活塞23下方空間封閉。由此動力活塞固定不動，輸出軸12和油量調(diào)節(jié)桿13等均固定在某一位置，使柴油機有一個相應(yīng)于外負(fù)荷的供油量。柴油機在由彈簧8所設(shè)定的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

當(dāng)柴油機負(fù)荷增大時，轉(zhuǎn)速下降，這時飛重的離心力小于調(diào)速彈簧的彈力，使飛重向內(nèi)收攏，調(diào)速彈簧推動調(diào)速桿38向下移動，使浮動桿35以右端C為支點向下擺動，推動滑閥36下移并打開套筒上的控制孔27，讓高壓油進(jìn)入動力活塞23的下腔。由于動力活塞下部面積為上部面積的兩倍，即為差動式，高壓油向上的作用力大于向下的作用力，使動力活塞向上移動，帶動輸出軸12朝加油方向（逆時針方向）旋轉(zhuǎn)，使柴油機供油量增加，轉(zhuǎn)速回升。當(dāng)動力活塞上移轉(zhuǎn)動輸出軸12的同時，使反饋杠桿45左端上移，右端下移，帶動大反饋活塞33下移，壓縮反饋油路中的滑油，迫使一部分滑油從補償針閥31的小孔流出。由于針閥的節(jié)流作用，反饋油路中的油壓仍有上升，克服反饋彈簧29的彈力，使小反饋活塞30上移。這時浮動桿35以左端A點為支點逆時針轉(zhuǎn)動，帶動滑閥36上移，使其提前返回原來的平衡位置，重新封閉控制孔27，切斷壓力油，使動力活塞23停止加油。此后，由于反饋彈簧29的作用，使小反饋活塞30逐漸下移復(fù)位，多余的滑油經(jīng)針閥31排出。此下移速度與調(diào)速桿38的上行速度相適應(yīng)，使滑閥36處在中央位置不動，柴油機恒速轉(zhuǎn)動。這一恒速反饋機構(gòu)的作用是防止調(diào)速器加油過量。此時，飛重39、調(diào)速桿38、滑閥36和小反饋活塞30回到原先的平衡位置，而動力活塞23、輸出軸12和大反饋活塞33就停在對應(yīng)于負(fù)荷增加后所需的供油量位置上，柴油機在原先的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，獲得新的平衡。這樣實現(xiàn)了恒速反饋調(diào)節(jié)。為了保證調(diào)速過程有一定的靜態(tài)速差，即調(diào)速器具有一定的穩(wěn)定調(diào)速率δ2，調(diào)速器中設(shè)有靜速差機構(gòu)（即剛性反饋機構(gòu)）。當(dāng)外負(fù)荷增加時，輸出軸12向加油方向（逆時針）轉(zhuǎn)動的同時，靜速差桿7繞支持銷6也按逆時針方向轉(zhuǎn)動，其右端上移，調(diào)速齒輪44和中心螺桿隨即一起上移，并將調(diào)速彈簧8稍微放松。由于調(diào)速彈簧的預(yù)緊力減少了，要使飛重、滑閥回復(fù)原來位置就必須降低柴油機的轉(zhuǎn)速，即存在所謂“靜速差”。也就是當(dāng)負(fù)荷增加時，使柴油機在稍低于原來的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)。反之，當(dāng)負(fù)荷減小時，則稍高于原來轉(zhuǎn)速。

當(dāng)柴油機負(fù)荷減小時，調(diào)速器的調(diào)節(jié)過程與上述相反。圖6-7為本發(fā)明的連桿。其中：1.導(dǎo)套；2.調(diào)節(jié)螺桿；3.連桿；4.蝸輪；5.蝸桿；6.滑塊；7.打料桿；8.連桿注銷連桿的作用主要是將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橥鶑?fù)直線運動傳遞給滑塊。其中大孔直徑20mm，小孔直徑12mm。圖8為本發(fā)明的曲軸結(jié)構(gòu)圖。其中曲軸兩端連接部位直徑為15mm，而連接連桿的部位的直徑是20mm。圖9為本發(fā)明的步進(jìn)電機結(jié)構(gòu)圖。有1.定子；2.轉(zhuǎn)子1；3.轉(zhuǎn)子2；4.出力軸；5.托架；6.永久磁鐵；7.軸承；8.線圈；9.凸緣步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機是一種感應(yīng)電機，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機供電，步進(jìn)電機才能正常工作，驅(qū)動器就是為步進(jìn)電機分時供電的，多相時序控制器。雖然步進(jìn)電機已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機并不能像普通的直流電機，交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。步進(jìn)電機作為執(zhí)行元件，是機電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機的需求量與日俱增，在各個國民經(jīng)濟領(lǐng)域都有應(yīng)用。設(shè)N為閉合磁路中線圈的匝數(shù)