振動(dòng)電機的出現,簡(jiǎn)化了振動(dòng)機械的結構,利用復合多種振動(dòng)形式產(chǎn)生了許多新型振動(dòng)機械,更主要的是,它簡(jiǎn)化了振動(dòng)機械的設計方法和設計工藝,這也是采用振動(dòng)電機激振的振動(dòng)機械越來(lái)越深入各行各業(yè)得到廣泛原因。
一、振動(dòng)參數計算方法的簡(jiǎn)化
通用型振動(dòng)機械設計過(guò)程中需要計算的振動(dòng)參數主要是振幅Fm和振動(dòng)加速度Am(上述參數計算根據振動(dòng)機械的工作領(lǐng)域不同,其參數的計算方法也不同,下面將產(chǎn)國那個(gè)的彈性振動(dòng)型和強制振動(dòng)型分別敘述其簡(jiǎn)單計算方法)。
1.彈性振動(dòng)型振動(dòng)機械
振動(dòng)給料機、振動(dòng)篩分過(guò)濾機等就屬此類(lèi),此時(shí)振動(dòng)系統工作頻率遠小于自振頻率,這類(lèi)機械的頻率比一般取λ=ω/ω0≤0.3(ω為激振角頻率,ω0為自振動(dòng)參數可按下式計算:Ym=Fm/K式中K——系統剛度,N/mm)
2.強制振動(dòng)型振動(dòng)機械
倉壁振動(dòng)器屬于此類(lèi)型,這類(lèi)振動(dòng)機械近年來(lái)采用高頻率比的隔振系統,一般取λ=ω/ω0≥4
振動(dòng)參數可按下式計算:Ym(=0.18/(n/1000)2)*(Fm/∑G),
Am=Fm/∑G式中Ym——雙振幅,mm
N——振次,r/min
Fm——激振力,N
∑——參振重量,
Am——振動(dòng)加速度
二、設計程序的簡(jiǎn)化:
振動(dòng)機械采用振動(dòng)電機做為激振源以后,設計程序有以下簡(jiǎn)化:
1.激振源部分不必再進(jìn)行繁瑣的設計,簡(jiǎn)化為選用合適的振動(dòng)電機。
2.振動(dòng)參數的計算中省略了激振功率的計算,簡(jiǎn)化為計算振次和計算激振力。一般情況下,針對機械所需的激振功率為所需功率值的60%-80%。
3.在設計中只計算隔振能力,無(wú)需再計算振幅穩定性。非振動(dòng)電機激振的振動(dòng)機械大多采用皮帶傳動(dòng)機械傳動(dòng)功率,為防止傳動(dòng)件受力過(guò)大損壞,必須進(jìn)行振幅穩定計算和牽 引設施設計,而振動(dòng)電機可以直接安裝在振動(dòng)機械的本體上,無(wú)任何機械傳動(dòng),這樣可以簡(jiǎn)化為只計算隔振能力。
三、振動(dòng)電機激振的振動(dòng)機械,一般的設計程序如下:
1.根據作業(yè)要求,確定需要的振次n(r/min)及振幅Ym(mm)。
例如:6級振動(dòng)電機(n=970次/min)可以驅動(dòng)振動(dòng)斜槽、振動(dòng)給料器、振動(dòng)磨機、共振篩等。
2.根據振動(dòng)機械本身的結構,得出參振重量G(kg)并計算出所需的振動(dòng)力Fm(N)。
3.根據作業(yè)的振次計算得到Fm,即可得到振動(dòng)電機的型號,選擇時(shí)注意振動(dòng)電機的激振力FH略大于Fm。
4.設計整體結構,并計算實(shí)際振動(dòng)參數,復算后認為振動(dòng)電機過(guò)大或過(guò)小時(shí),應重新選擇振動(dòng)電機的型號。
5.設計隔振系統
在上述五項中第1、第3、第4容易掌握對于第2項的振動(dòng)參數計算和第5項的隔振系統在下節做詳細描述。
四、隔振能力的計算:
隔振能力的主要指標是隔振系統的設備安裝基礎傳遞振動(dòng)力的大小,振動(dòng)機械隊基礎傳遞的振動(dòng)動(dòng)力幅值Pm可用下列公式計算:
彈性振動(dòng)型:Pm=Fm
強制振動(dòng)型:Pm≈Fm/λ2
五、應用舉例:
設計一振動(dòng)濾油機(強制制動(dòng)),振動(dòng)箱體自重G0=400kg,載油Gw=1000kg。振動(dòng)參數計算:
1.根據作業(yè)要求,濾油機的振動(dòng)次數為970次/min,濾油振動(dòng)時(shí)雙振幅Ym=6mm。
2.根據振動(dòng)機械結構,得出參振總重量∑G
∑G=G0+XGw
物料為垂直振動(dòng),拋擲指數為Kv=1,故X=1據已知條件,且估算2臺振動(dòng)電機重量Gz=400kg,代入得:∑G=G0+GZ+XGw=1800kg
振動(dòng)參數的計算公式Ym(=0.18/(n/1000)2)*(Fm/∑G)得:Fm=(Ym∑G(n/1000)2)/0.18=56400(N)
3.根據計算得到的激振力Fm和已知的振次即可選振動(dòng)電機,所選2臺振動(dòng)電機的型號為XJD-30-6,它們安裝在振動(dòng)機械上自同步合成的激振力FH為60KN,略大于(56KN),符合設計要求。
XJD-30-6型振動(dòng)電機參數如下:
激振力:30kN,振次:970r/min,自重200kg,功率:2.2kW,振動(dòng)電機自重與估算重量相符。
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