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1、一、概述機(jī)械振動(dòng)在許多情況下是有害的, 它影響機(jī)器設(shè)備的工作性能和壽命。但另一方面, 機(jī)械振動(dòng)也是可以利用的。電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)就是利 用機(jī)械振動(dòng)原理使工作部件產(chǎn)生周期性運(yùn)動(dòng), 從而用來運(yùn)送物料。電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)廣泛應(yīng)用于電力、建材、煤礦、冶金、化工、糧食等行業(yè), 用來輸送各種無粘性的散狀物料。它不適宜輸送粘性物料或粒度小于0.06mm 的粉狀物料。振動(dòng)輸送機(jī)形式很多, 結(jié)構(gòu)差別也很大, 主要區(qū)別是驅(qū)動(dòng)方式的不同。目前常用的激振器有三種: 偏心連桿驅(qū)動(dòng); 偏心塊慣性力驅(qū)動(dòng)和磁鐵驅(qū)動(dòng)。其他還有采用液壓氣力裝置作為振動(dòng)輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu), 但應(yīng)用較少。本篇所述電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)就是利用偏心塊慣性力驅(qū)動(dòng)的。二、
2、工作參數(shù)選擇振動(dòng)給料機(jī)工作參數(shù)包括振動(dòng)頻率、振幅、激振角、安裝角等。合理選擇工作參數(shù)是保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要條件, 它不僅要滿足生產(chǎn)率的需要, 而且也要考慮到機(jī)器所能承受動(dòng)力載荷的能力和消耗功率的大小。此外輸送效率還常常與物料的運(yùn)動(dòng)特性有密切關(guān)系。因此在選擇工作參數(shù)時(shí)還必須考慮物料的物理性能和在輸送過程中的動(dòng)態(tài)特性等。1.機(jī)械指數(shù)和拋擲指數(shù)大多數(shù)振動(dòng)給料機(jī)在近共振條件下工作, 物料處于連續(xù)拋擲的運(yùn)動(dòng)狀態(tài), 一般有較高的機(jī)械指數(shù)。但考慮到機(jī)器生產(chǎn)率的高低, 輸送距離的長短和振動(dòng)質(zhì)量的大小, 避免由于剛度不足而影響物料正常輸送。通常對振動(dòng)給料機(jī)的機(jī)械指數(shù)控制在K=35, 拋擲指數(shù)控制在Kp=1.4
3、2.5。輸送脆性物料時(shí), 減少物料在輸送過程中被過多地破碎,宜采用較小的拋擲指數(shù), 或在一定的拋擲指數(shù)下選取較高的頻率和較小的振幅, 以降低物料下落時(shí)與槽體的相對沖擊速度。2.激振角和安裝角激振角的大小根據(jù)輸送速度、槽體磨損和對物料破碎程度的要求等因素來選擇, 理論上來講, 可以從最大輸送速度出發(fā)由機(jī)械指數(shù)來確定最佳激振角。但實(shí)際上影響輸送速度的因素很多, 需全面分析。電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)一般取激振角=2535。安裝角指槽體與水平面之間的夾角( 安裝傾角) , 其值影響物料的輸送速度。槽體向下安裝時(shí), 輸送速度顯著提高。如=- 10時(shí), 輸送速度可提高40%左右; =- 15時(shí)可提高75%以上。但值
4、不宜過大,因?yàn)樗粌H加劇物料對槽體的磨損, 同時(shí)也受物料自然休止角的限制。一般不超過1015。3.頻率和振幅振動(dòng)給料機(jī)所采用的驅(qū)動(dòng)方式不同, 他所適應(yīng)的頻率和振幅的范圍也不相同。設(shè)計(jì)時(shí), 選定機(jī)械指數(shù)K 值后, 按下式算出頻率和振幅的關(guān)系式:f= gk4 2 A 或A= gk4 2 f2V=vnp2 gA K ctg可以看出, 當(dāng)機(jī)械指數(shù)K 和激振角一定時(shí), 輸送速度與振幅A的平方根成正比。若要提高輸送速度, 應(yīng)選用較低的頻率和較大的振幅。但應(yīng)當(dāng)指出, 物料落到槽體上的相對速度與頻率成反比, 因此考慮降低物料的相對沖擊速度( 對易碎物料) 宜采用較高的頻率和較小的振幅。對于偏心塊慣性式振動(dòng)給料
5、機(jī), 因受偏心塊質(zhì)量和起動(dòng)力矩的限制, 振幅為0.56,相應(yīng)的頻率為1225 赫茲, 頻率過高常常由于很大的動(dòng)載荷使軸承過早損壞。4.輸送能力振動(dòng)給料機(jī)的輸送能力由槽寬、料層厚度、物料容重和實(shí)際平均輸送速度決定。Q=3600BHV式中: Q- - - 生產(chǎn)能力KN/h 。B- - - 料槽寬度m 。H- - - 卸料端的料層厚度m。( 一般取槽體高度的0.60.8)- - - 物料容重KN/m3。V- - - 實(shí)際輸送平均速度m/s 。對于不同的物料, 輸送的料層厚度有不同的限制, 如超過它的極限值, 輸送速度將大大下降。料層厚度與輸送速度之間的關(guān)系分三種情況。其中為薄料層, 在這一區(qū)域內(nèi),
6、輸送速度隨料層的加厚而迅速增長, 很快達(dá)到最大值。區(qū)為中等厚度料層, 輸送速度主要取決于物料的內(nèi)摩擦, 而隨著料層的加厚稍有下降。區(qū)屬于厚料層, 在這一區(qū)域內(nèi), 物料因透氣程度減少輸送速度顯著下降。三、動(dòng)力學(xué)參數(shù)電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)雙軸慣性式激振器能產(chǎn)生定向激振力。兩軸之間有一對傳動(dòng)比為1 的齒輪付連接, 保證其回轉(zhuǎn)方向相反, 轉(zhuǎn)速相等。由于兩軸上的偏心質(zhì)量和偏心距大小相等, 使所產(chǎn)生的慣性力在一個(gè)方向互相抵消, 而在另一個(gè)方向互相疊加, 產(chǎn)生定向激振力, 此力周期性變化, 使與此激振器剛性連接的輸送槽體也作定向的周期性振動(dòng)。我們在研究它的動(dòng)力學(xué)特性時(shí), 忽略其偏心塊旋轉(zhuǎn)時(shí)的不均勻性對振動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)的
7、影響, 認(rèn)為它的旋轉(zhuǎn)速度是常量。這樣就可以把它的力學(xué)模型作為具有一個(gè)自由度的系統(tǒng)來研究。激振力按諧和變化,簡化計(jì)算過程, 也接近實(shí)際情況。( 計(jì)算從略)四、結(jié)構(gòu)下面以我為錦西煉化熱電廠油改煤改造工程中設(shè)計(jì)的GZY1000型振動(dòng)給料機(jī)為例, 簡單介紹其結(jié)構(gòu)。物料自煤閘門進(jìn)入, 經(jīng)傾斜的下料溜槽, 抵達(dá)槽體上, 槽體由激振裝置帶動(dòng)進(jìn)行定向的、周期性的振動(dòng), 振動(dòng)頻率16Hz, 振幅8mm。在周期性激振力的作用下, 將物料經(jīng)下部漏斗輸出。煤閘門的作用是防止因?yàn)槲锪狭鞯牟痪鶆驅(qū)φ駝?dòng)槽體的沖擊。固定在電機(jī)底架上的Y132M1- 6 電動(dòng)機(jī), 通過輪胎式聯(lián)軸器與激振裝置聯(lián)接, 激振裝置與振動(dòng)槽體剛性連接, 而電機(jī)底架固定到基礎(chǔ)上。使得電機(jī)不參與振動(dòng), 從而可延長其使用壽命。彈簧吊掛和彈簧支座是系統(tǒng)的彈性元件, 與槽體連接。由于彈性元件的彈性變形, 可保證槽體能產(chǎn)生相對位移, 傳遞激振力, 同時(shí)亦起減振作用, 減少傳遞到基礎(chǔ)上的動(dòng)力載荷。
振動(dòng)給料機(jī)的設(shè)計(jì)
