液體定量機械給料實驗裝置的研究與應用

摘要：本文從液體原料定量取給的基本原理和方法入手，研究并設計了一種能對液體原料實現機械化定量取給的實驗裝置。研究力求側重于裝置的實用功能，以使其能在生產實踐中得以推廣應用。

關鍵詞：取給料裝置 實驗 研究 應用

1 關于液體物質取料給料的基本原理

(為了敘述方便，取料給料簡稱給料)

M為液體原料倉，N為給料倉，H為一缸體，右邊為盲端。與H配套的英里面是一滑塊K(活塞)，滑塊K與缸體密切配合(活塞原理)，具有氣密性，滑塊K可以在缸體中左右往復滑動。P和Q為兩個逆止閥，互為反向裝置，E、F分別為兩根輸液管，E為進料管，F為出料管，P和Q分別一端與缸體連接，另一端分別與進料管E、出料管F連接；進料管E連接原料倉M，出料管與給料倉N連接。(見圖1)

(圖二)(a)～(C)為液體取料給料工作原理圖。

圖(a)中滑塊K已置于初始狀態。此時滑塊K已在向右力的推動下，位移到缸體H的右頂端的位置。此時兩個逆止閥P和Q均呈閉合狀態。

首先，第一步滑塊K受力開始向左移動。與此同時，由于滑塊K與缸體之間的氣密性，則缸體在右端產生真空負壓，由此原因而導致，逆止閥Q閉合，逆止閥P開放。進而使進料管E中也產生真空負壓，原料倉M中的液體原料開始被吸入進料管E，然后進入滑塊K與滑道之間形成的取料中。當取料倉V中原料達到所要求的數量時，滑塊K在某一個位置上停止了向左移動。圖時二(b)所示。

此時，當給滑塊K向右的一個力F右時(如圖二(b)中F右)，則滑塊K在F右的作用下，開始向右移動。此時取料倉V中的液體原料受到K的壓力，向P和Q兩個閥門管腔中流動。由于此時進料口逆止閥在壓力F右的作用下閉合，而此時出料口逆止閥開啟。受滑塊K連續壓力的繼續推動，v中的原料經出料管注入給料倉中，直至滑塊K向右移動到缸體H的右頂端時，V中原料已被全部輸出完畢。裝置已處于初始位置。如圖二(c)所示意。

若重復圖二(a)到圖二(c)的全過程，則該裝置第二次完成取給料。如此下去，可以無限重復下去。

以上所述程序的全過程即為液體定量紿料實驗裝置的基本工作原理。

2 關于液體可調定量給料實驗

裝置原理的研究

上面的問題，對于液體取給料的一種常用實驗裝置及其工作原理進行了闡述。下面我們來進一步研究怎樣來實現使給料確定數量、并且使定量具有可調性(在一定范圍內)，而同時又能使該裝置機械化呢?具體內容如下。

首先，我們圖一所示裝置的基礎上，在滑塊K的左邊裝置了偏原料倉心輪連桿動力裝置，如圖三所示意。裝置完成后，所要求的定量取科給料已滿足，并且所定數量可在一定范圍內可精確調整：同時可使該實驗裝置機械化，內容分述如下。

要使該裝置實現機械自動化，就應使滑塊K機械自動往復運動，那就要給滑塊一個往復運動的力。為了實現這個目的，在滑塊K的左側加裝了了動力偏心’輪O，D為偏心軸，通過連桿與滑塊K相連接，此輪受動力所趨動。偏心輪。直徑大小由所需來確定(主要因素是由滑塊的行程而定)。而滑塊的左右移動一方面使該該裝置實現了機械自動化，可以使實驗裝置重復進行給料，這是其實用性。另一方面，滑塊行程的長短(在缸體外周不變的情況下)即決定了取料包容積的大小，也就是每一次取料數量的多少。行程愈長，每次取料的數量就越多，反之，每次取料的數量就越小。行程一但定下，每次取料就是一個定量。能不能對這個數量的大小在一定范圍內調整呢?我們在輪子的一側開了一個長圓柱形槽S(如圖四所示意)。

槽中配置了一個下端為部分為螺旋狀桿件。即偏心軸為螺旋部分與固定螺母配合，上端部分為圓柱(D的軸)。此部分端部也為螺旋狀系扣與螺母配合固定。如圖五所示。圖五中a表示部分在動力輪槽S中可以移動，這樣就使軸D的偏心率大小得以改變。距離圓心越遠，動力輪偏心越大，則滑塊K行程越大：反之滑塊K行程越小。由于D在槽S內的連續可調性，即使得滑塊K行程可連續微量調整，這樣就使得取料倉V的大小，即每次所取原料數量得以任意微量調整(在一定范圍內)。這樣就完成了該取料裝置的數量可調性。也就是解決了取料倉V大小定量的選擇需要問題。

隨之而出現的問題是：滑塊K隨著行程的改變，其位移的初始狀態也發生了變化，即不能保證滑塊K初始位置在缸體H的右頂端，這樣該實驗裝置就無法圓滿完成取給料功能。為了解決這個問題，我們在連桿固定一節的部分圖三所示L表示采用了螺旋絲杠調節裝置。如圖六所示，G為連桿中活動活動桿部分，L為靜桿部分。由于靜桿部為采用螺旋可調其長短(在一定范圍內)，若調整其長端，就可以使滑塊K在靜止狀態下，移動至初始狀態，即滑塊K位于缸體右頂端的初始位置。這樣就保證了整個裝置的實驗功能。以上這樣，該實驗裝置就可以圃滿完成液體機械化可謂定量取給料的一系列實驗功能。整個裝置工作原理如圖七所示意。

3 機械自動化液體定量給料實驗裝置的應用

液體機械化定量給料裝置由于它功能的多重性以及其可靠性，在實踐中應有著廣泛的應用。

3.1首先，利用該裝置的結構工作原理，完成某些液體定量取給料的需求。在這一方面，我們課題組已經制定完成了一種具有實用性的適用于人們生活方面所需要的手動器具。

3.2此實驗裝置的結構原理適用于各種一般性液體原料。應用于比重小，流動性強的效果比較好。如果原料液體的比重過大，則可能影響到該裝置的可靠性。

3.3此裝置適合于多種行業液體原料的定量取給量。由于裝置結構簡單，制作成本低，取給料快速、準確及取科數量的精確可調性，同時又具有機械自動化功能而應有著廣泛的應用價值。