自同步振动给料机最佳安装参数研究.pdfVIP

第29卷 第1期 燕山大学学报 Vol.29No.1 2005年 1月 JournalofYanshanUniversity Jan.2005 文章编号:1007-791X 2005 01-0038-05 自同步振动给料机最佳安装参数研究 邵晓荣’ 1.燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛066004 摘 要:针对振动输送机的实际工况，研究了其动态特性，并建立了物料振动位移的数学模型，进行了运动学、 动力学分析，给出了自同步振动给料机的设计、安装参数的确定方法。 关键词:自同步振动给料机:振动方向角;振动指数 中图分类号:丁D528.9 文献标识码:A 0 引言 Y方向上的合振动为零。振动质体质心沿x方向上的 振动方程为: 合理利用振动可以有效地完成许多工艺过程， 或用来提高某些机器的工作效率。根据不完全统 mm ++E:mmo。 ddz嵘+kx 2mozuZrsinrp 1 计，目前在工业生产中的振动机有数十种之多ma 振动给料机就是利用机械振动原理进行均匀给料 式中:m为振动质体的计算质量 m mp+k+m,+ 的设备，它广泛应用于冶金行业。酒泉钢铁公司综 Emd ;mp为给料槽质量 ;k,为物料结合系数，一 合料场原投产时装有24台电磁式振动给料机，其 般为0.1-03;m，为给料槽内物料的质量;and为振 激振器粗大笨重，故障较多，不易检修，难以适应 动电机质量;m。为单台电机偏心块质量;r为偏心 生产发展的需要。随着生产量的不断扩大，给料环 块质心至回转轴线之距;笋为电机轴回转角度 P 节己成为生产中的瓶颈。为了解决这一问题，经过 tut ;f为空气对给料机的相对运动阻尼系数;k为振 技术改造，将原电磁式激振器改换成四级振动电机 动方向上的合成刚度;tff为激振频率;x为x方向上 振动方向角与原机相同 ，激振频率由3000r/min, 的位移。 降为1500r/min，改造后的效果明显。为了求得最 佳运行方案，本文针对改造后的振动给料机进行了 4 3 定量分析计算和实验测试，提出了自同步振动给料 机的设计、安装的理想参数。 1 自同步振动给料机的动力学分析 1.1建立数学模型 自同步振动给料机的结构见图1，假定两台激 振电机完全对称布置，等速反向旋转，两台机轴上 的偏心块相位差为零，且两台电机轴的中心连线的 中垂面通过机体重心，减振器沿振动方向上的折算 刚度为k,运动阻尼系数为f,单机偏心块质量为m, 图1 自同步振动给料机结构 质心至回转中心的距离为:，如图2所示，显然在 Fig.1Structureofself-synchronizationvibratorconveyor 收稿 日期:2004-06-20 作者简介:邵晓荣 1955- ，女，吉林四平人。副教授。主要研究方向为机械设计及理论。 万方数据 第 1期 邵晓荣 自同步振动给料机最佳安装参数研究 也就是 2mozur 4 k- m+Y_maW 2mozu2r X P ;一-牛--兮气苏，--;下一一下一二一 ， 5 LK-lm+乙moizu-smmt 少 0 . n 又 图2 数学模型图 b 刃 。 Fig.2 Mathematicalmodel 工作区 1.2 求解方程 A / B 人f.。 ， k ，2mnrur。 俊2产宁十乙moan,A一二-, 一一 m:。— 十乙mn t1. ’m 一 ’m坤 乙ma ’‘m 则式 1 可化为: xdd2ndrux hsinzut ，， 图3 幅频特性图 Fig.3 Amplitude-frequencycharacteristic 式 2 为有阻尼受迫振动微分方程的标准形式，其 解由两部分组xx,+x2 mgsmao 卜沙沙了 n-n2 t+a 3 [x2AsinLCUT-E x伪式 2 的齐次方程通解，x2为该方程的特解。 由于阻尼的存在，x,在给料机工作开始后会逐渐消 , //mgcosao 失，因此，机体运动只剩下x2，即为强迫振动。x .isin zut-E ，其中 图4 物料受力分析 Fig.4 forceanalyze 2wn tans-二 ,一一飞 1.4 运动状态的确定 石J石一u口- 物料在槽中的运动大致有3种形式，即滑行运 1.3振幅与阻尼、频率的关系 动、抛掷运动和滑行抛掷运动。为了提高生产率， 振幅与阻尼、频率的关系2]「可见图3，为了使 同时减少给料槽体的磨损，最好选用抛掷运动状 给料机工作平稳可靠，必须选择好。、。。，并使 态。即物料沿槽体作抛掷运动，物料每次被抛起之 M;Mh，工作于远超其共振状态。若忽略空气等对 后，都前进一个微小距离，从而实现物料的连续输 运动的阻力，即F O，则 送。如图4所示，设给料槽安装倾角为as，振动