Cấu tạo phễu rung chi tiết: Từ A-Z [SWOER]

Trong hệ thống cấp liệu tự động, phễu rung (vibratory hopper) đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp vật liệu rời một cách ổn định. Việc hiểu rõ cấu tạo của phễu rung là vô cùng quan trọng để đưa ra quyết định lựa chọn phù hợp, vận hành trơn tru và thực hiện bảo trì hiệu quả. Bài viết này SWOER sẽ đi sâu phân tích chi tiết cấu tạo của phễu rung, làm rõ các thành phần chính và chức năng của chúng.

Cấu tạo tổng quan của phễu rung

Trong dây chuyền sản xuất tự động, để đảm bảo dòng chảy vật liệu rời (linh kiện, hạt, bột…) diễn ra liên tục và có kiểm soát, phễu rung (vibratory hopper) đóng vai trò là một thành phần không thể thiếu. Hiểu rõ cấu tạo tổng quan của thiết bị này sẽ giúp bạn hình dung được cách nó hoạt động và tầm quan trọng của từng bộ phận.

Định nghĩa và chức năng chính của phễu rung

Phễu rung là một thiết bị cơ khí sử dụng rung động để di chuyển và sắp xếp vật liệu rời theo một hướng xác định, thường là để cấp liệu cho các công đoạn sản xuất tiếp theo. Chức năng chính của nó là:

• Chứa đựng: Lưu trữ một lượng vật liệu cần cấp liệu.
• Vận chuyển: Di chuyển vật liệu dọc theo bề mặt phễu nhờ lực rung.
• Sắp xếp sơ bộ: Hướng vật liệu về phía cửa xả theo một trật tự nhất định, tạo điều kiện cho quá trình định hướng chi tiết hơn ở các công đoạn sau (nếu có).

Phân loại phễu rung dựa trên hình dạng

Hình dạng của bát rung (phần chứa vật liệu) rất đa dạng và được lựa chọn dựa trên loại vật liệu, tốc độ cấp liệu và yêu cầu cụ thể của ứng dụng:

• Phễu rung hình tròn (Circular Bowl Feeder): Phổ biến nhất, phù hợp với nhiều loại vật liệu và tốc độ cấp liệu khác nhau. Dễ dàng tích hợp các tooling định hướng phức tạp.
• Phễu rung hình chữ nhật (Rectangular Bowl Feeder): Thường được sử dụng cho các vật liệu có hình dạng dẹt, dài hoặc khi cần cấp liệu theo hàng.
• Phễu rung hình bậc thang (Stepped Bowl Feeder): Thiết kế với các bậc khác nhau để hỗ trợ quá trình lật và định hướng các linh kiện có hình dạng đặc biệt.
• Phễu rung hình phễu (Conical Hopper): Thường được sử dụng cho các vật liệu dạng bột hoặc hạt, giúp đảm bảo dòng chảy liên tục xuống cửa xả.
• Phễu rung tùy chỉnh (Custom Bowl Feeder): Được thiết kế đặc biệt theo yêu cầu cụ thể của từng loại vật liệu và ứng dụng, tối ưu hóa hiệu suất và giải quyết các bài toán cấp liệu phức tạp.

Các thành phần chính của phễu rung và chức năng chi tiết

Phễu rung là một hệ thống phức tạp được tạo thành từ nhiều bộ phận phối hợp nhịp nhàng để thực hiện quá trình cấp liệu tự động. Dưới đây là phân tích chi tiết về các thành phần chính và chức năng của chúng:

Bát rung (Bowl/Hopper)

Vật liệu chế tạo phổ biến:

• Thép không gỉ (Inox 304, 316…): Ưu điểm là độ bền cao, khả năng chống ăn mòn, dễ dàng vệ sinh, phù hợp cho nhiều ngành công nghiệp đặc biệt là thực phẩm và dược phẩm. Nhược điểm là chi phí cao hơn.
• Hợp kim nhôm: Ưu điểm là nhẹ, dẫn nhiệt tốt, gia công dễ dàng, chi phí thấp hơn thép không gỉ. Nhược điểm là độ bền và khả năng chống mài mòn có thể thấp hơn.
• Thép carbon: Ưu điểm là độ bền cao, chịu lực tốt, chi phí thấp. Nhược điểm là dễ bị ăn mòn nếu không được xử lý bề mặt đúng cách.
• Nhựa (Polyamide…): Ưu điểm là giảm tiếng ồn, chống trầy xước cho linh kiện, trọng lượng nhẹ. Nhược điểm là độ bền và khả năng chịu nhiệt có thể hạn chế.

Hình dạng và kích thước:

• Hình tròn: Phổ biến cho nhiều loại linh kiện, dễ dàng tạo đường ray xoắn ốc để di chuyển linh kiện lên trên.
• Hình chữ nhật: Thích hợp cho các linh kiện dẹt, dài hoặc khi cần cấp liệu theo hàng ngang.
• Hình bậc thang (Stepped): Dùng cho các linh kiện cần lật hoặc định hướng theo chiều cao bằng cách tận dụng các bề mặt dốc.
• Hình phễu (Conical): Lý tưởng cho vật liệu dạng bột hoặc hạt, giúp dòng chảy đều và tránh tắc nghẽn ở đáy.
• Tùy chỉnh: Thiết kế đặc biệt để phù hợp với hình dạng và yêu cầu cấp liệu cụ thể của từng loại linh kiện phức tạp. Kích thước bát rung phụ thuộc vào số lượng linh kiện cần chứa và tốc độ cấp liệu mong muốn.

Các yếu tố bên trong bát rung:

• Đường ray (Tracks): Rãnh dẫn hướng được thiết kế theo hình dạng của linh kiện, có thể là đường ray đơn hoặc đa đường ray. Vật liệu và bề mặt đường ray (nhẵn, có gờ, phủ lớp đặc biệt) được lựa chọn để tối ưu hóa ma sát và đảm bảo linh kiện di chuyển ổn định theo hướng mong muốn.
• Bậc thang (Steps): Các bề mặt nghiêng hoặc bậc có độ cao khác nhau, được đặt dọc theo đường ray để lật, xoay hoặc định vị linh kiện theo chiều cao trọng tâm, loại bỏ các linh kiện không đúng hướng.
• Khe (Slots) và Rãnh (Grooves): Các lỗ hoặc rãnh có hình dạng và kích thước chính xác, được sử dụng như “bộ lọc” hình dạng, chỉ cho phép các linh kiện ở đúng hướng lọt qua hoặc được định vị chính xác.
• Vách ngăn (Baffles): Các tấm chắn được đặt ở các vị trí chiến lược để thay đổi hướng di chuyển của linh kiện, ngăn chặn sự chồng chéo, loại bỏ các linh kiện sai hướng rơi trở lại đáy phễu và kiểm soát tốc độ dòng chảy.
• Tooling (Công cụ định hướng): Các chi tiết cơ khí được thiết kế riêng để tác động lên linh kiện, bao gồm ngón gạt (đẩy hoặc gạt bỏ linh kiện sai), lưỡi chắn (chặn linh kiện sai kích thước hoặc hướng), lỗ định vị (chỉ cho linh kiện đúng vị trí đi qua), và nhiều hình dạng khác tùy thuộc vào yêu cầu định hướng cụ thể.

Bộ rung (Vibrator Unit/Feeder)

Vị trí lắp đặt: Thường được gắn ở dưới đáy bát rung hoặc ở các vị trí chiến lược bên ngoài để truyền lực rung đều khắp bát.

Bộ rung điện từ (Electromagnetic Vibrator):

• Cấu tạo chi tiết: Gồm nam châm điện (cuộn dây và lõi sắt), lò xo (tạo lực đàn hồi), và lõi sắt động (armature) kết nối với bát rung.
• Nguyên lý tạo rung: Khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây, nó tạo ra một từ trường biến thiên, hút và đẩy lõi sắt động một cách liên tục. Lực này được truyền qua lò xo đến bát rung, tạo ra dao động cơ học với tần số tương ứng với tần số của dòng điện xoay chiều.

Bộ rung khí nén (Pneumatic Vibrator)

• Cấu tạo chi tiết: Gồm piston di chuyển trong xi lanh, và van khí để điều khiển dòng khí nén.
• Nguyên lý tạo rung: Khí nén được cấp vào xi lanh, tác động lên piston, tạo ra chuyển động tịnh tiến qua lại rất nhanh. Chuyển động này được truyền đến bát rung, tạo ra rung động. Tần số và biên độ rung có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi áp suất và lưu lượng khí.

Hệ thống điều khiển rung (Vibration Controller)

• Cấu tạo cơ bản: Đối với bộ rung điện từ, hệ thống điều khiển thường bao gồm một biến trở hoặc các mạch điện tử để điều chỉnh điện áp hoặc dòng điện cung cấp cho nam châm điện.
• Chức năng: Điều chỉnh tần số (số lần rung trong một giây, ảnh hưởng đến tốc độ di chuyển của linh kiện) và biên độ (độ mạnh của rung, ảnh hưởng đến khoảng cách mà linh kiện di chuyển sau mỗi lần rung) để tối ưu hóa quá trình cấp liệu cho từng loại linh kiện và yêu cầu cụ thể.

Giá đỡ (Base)

• Vật liệu và cấu trúc: Thường được làm từ thép hoặc gang với cấu trúc vững chắc để chịu được trọng lượng của phễu và lực rung.
• Chức năng: Hỗ trợ toàn bộ hệ thống phễu rung, đồng thời giúp hấp thụ và giảm thiểu rung chấn truyền ra môi trường xung quanh, đảm bảo hoạt động ổn định và giảm tiếng ồn.
• Chân đế điều chỉnh: Một số giá đỡ được trang bị chân đế có thể điều chỉnh độ cao để dễ dàng cân bằng và lắp đặt phễu rung trên các bề mặt làm việc khác nhau.

Kết luận

Tóm lại, cấu tạo của phễu rung bao gồm các thành phần chính như bát rung (nơi chứa đựng và định hướng sơ bộ), bộ rung (tạo ra lực rung), hệ thống điều khiển rung (điều chỉnh hiệu suất rung) và giá đỡ (đảm bảo sự ổn định). Bên trong bát rung, các yếu tố như đường ray, bậc thang, khe, rãnh, vách ngăn và tooling đóng vai trò quan trọng trong việc sắp xếp và định hướng linh kiện.

Việc hiểu rõ cấu tạo của phễu rung không chỉ giúp người dùng đưa ra quyết định lựa chọn thiết bị phù hợp mà còn là nền tảng vững chắc cho việc vận hành trơn tru, thực hiện bảo trì hiệu quả và quan trọng nhất là tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống cấp liệu tự động, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng sản xuất.

Liên hệ với chúng tôi

Vui lòng cho chúng tôi biết kích thước vật liệu và tốc độ yêu cầu của bạn.