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振动给料机的现状及发展趋势

来源:郑矿机器           编辑:zk1956           点击次数:3143次

  振动给料机是给料设备,广泛应用在冶金、煤炭、电力、化工、建材、轻工和粮食等行业中,与其他设备配套。本文只对振动给料机的发展历程、应用效果,特别是研究现状等方面加以综述,并对振动给料机的研究发展趋势提出自己的看法。
振动给料机
  一、振动给料机的现状研究
 
  在中国振动给料机的发展历程中,对其研究主要集中在以下几个方面。
 
  1、关于物料结合状态的研究
 
  振动给料机在输送物料时的振动参数受被输送物料的影响,物料主要影响给料机的参振质量和阻尼,物料结合系数与阻尼系数的确定在振动给料机的设计中占有较大比重。当工作面有倾角时物料结合系数比工作面无倾角时小;物料结合系数与阻尼系数随着振幅的增大而减小,其中物料结合系数减小较快。对于单质体弹性连杆振动给料机,物料滑行输送时,决定物料结合系数的主要因素是物料与槽体之间的摩擦系数和槽体倾角。
 
  2、系统运动学与动力学
 
  振动给料机机械系统的振动特性和动力学参数对给料效果有重要影响。振动给料机按机械系统结构的力学原理,主要分为单质体和双质体两大类,对工程中常用的振动给料机,大都采用单质体集中质量力学模型,构成单自由度线性振动系统。对于单电机振动给料机,通过理论研究,建立振动给料机的力学模型和运动微分方程,证明单电机立式安装优越于卧式,同时为避免槽体摆动给料机设计安装时必须满足一定的条件。
 
  3、给料槽强度
 
  解决振动给料机结构强度问题是发展大型振动给料机、提高处理能力的关键。在振动给料机各种零部件中,给料槽是最重要的部件,在激振力交变载荷作用下,它的损坏形式一般是侧板和横梁的疲劳断裂。其原因主要为:应力过大、应力集中、存在高次应力谐波、材料选择不合理、结构形式不合理、断面形状和尺寸厚度选择不恰当等。
 
  4、给料自动控制
 
  振动给料机给料的准确控制直接影响到生产的效益与质量,采用单片机可控制电磁振动给料机均匀给料,具有结构简单,易于调节,工作稳定和远距离微机控制等特点,可实现生产流程的集中控制和自动控制。国内从20世纪80年代初已有变频调速技术的应用,使用变频调速器,可以对电机实施软启动及制动,保护电机,也可以连续调节电机振动频率,改变输料量。此外通过半波能耗制动,可有效地消除振动给料机的余振导致多给料引起原燃料消耗的增加,提高给料的精确度。
 
  5、隔振效果
 
  目前振动给料机主要有吊挂式和支座式两种安装方式,选择哪种安装方式要根据给料机的安装环境、振动程度以及给料要求等因素综合考虑。需要对振动给料机的隔振弹簧刚度和弹簧的位置进行计算或采用优化设计的方法对振动给料机隔振参数进行优化计算,以确定弹簧参数。此外采用混合隔振技术,选取合适的主动控制反馈变量和反馈增益,可以使系统处于最佳工作效率状态。
 
  6、反共振原理
 
  振动给料机是利用振动来完成物料输送的机械,现有振动输送机种类较多,但是它们的激振电机一般都直接参与振动,这样不但振动电机的使用寿命缩短,而且振动质量也较大,耗能多。采用双自由度反共振原理设计出新型的反共振振动给料机能使电动机不振动,而振动却通过弹簧传到振动料槽,达到振动给料的目的;采用多自由度的反共振原理,对电磁振动给料机作改进,电磁铁间的振幅不用很大就能使料槽产生较大的振动,增大了电磁铁的稳定性,具有很好的隔振效果。
 
  7、噪声的分析与控制
 
  振动给料机的噪声大都在70dB以上,其噪声来源主要有振动电机转动部分的不平衡,机体各相对运动件之间的相对运动,给料机横梁、侧板等钢制构件的弹性振动,物料对给料槽底板的冲击以及螺旋弹簧的振动碰撞等。在已有的研究中提出的降噪措施主要有采用小尺寸高精度的轴承,从而减缓内外圈与滚动体之间的撞击;对给料槽横梁和侧板采用适宜刚度以减小弹性振动引起的声辐射。
电磁振动给料机
  二、国内振动给料机的发展趋势
 
  工业的发展对振动给料机的品种和质量要求愈来愈高,从而使振动给料机的发展提高到了一个新的阶段。综合国内外振动给料机的应用状况,以及以上各类给料机的发展历程及研究现状可以看出,中国振动给料机的发展趋势主要有以下几个方面:
 
  1、提高元部件性能和可靠性,降低维护量,设备开机率的高低主要取决于元部件的性能和可靠性。振动机械的新技术和新产品的开发和应用,仍是今后非常值得重视的问题。新材料新工艺的采用,特别是高性能材料的采用方面要进一步研究,以减轻振动机械的重量,提高其产品的质量,采用非金属元部件,如橡胶弹簧、复合弹簧以及玻璃板簧等,大大提高振动机械的运转稳定性。
 
  2、振动给料机有向大型化方向发展的可能性。由于经济发展的需要,将迫使人们研制较大型振动给料机,以提高处理能力,适应高产高效集约化生产需要,但是大型振动给料机的发展,尚需在结构强度方面进行更深入的探讨,以提高其运转的可靠性。
 
  3、向标准化、系列化、通用化发展。这是便于设计、组织专业化生产、保证质量和降低成本的途径。向高效率高产量化发展,工业的现代化进程促使企业规模增大、生产能力大大提高,需要高效高产能给料机与之配套,促使企业开发与其他设备配套的专用振动给料机,以满足生产给料要求。
 
  4、不断改进振动给料机的控制、调节性能,使振动给料机始终保持高效的工作状态。料槽角度可调以适应处理量的要求,振动形式可调以适应不同物料和给料效率的要求,其中激振器的研究应该是一个发展方向。
 
  5、降低动力消耗,减小噪声,达到更加环保和人性化设计。


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