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    振動篩振動電機的選取與激振力的調整

       日期:2019-01-27     瀏覽:691    
    核心提示:本文作者:王春彥,岳大鑫,劉 鶴(西南科技大學制造學院)摘要: 主要介紹了振動篩振動電機的正確選型分析,激振力對篩分性能的
     本文作者:王春彥,岳大鑫,劉 鶴(西南科技大學制造學院)

     

     

    摘要:

          主要介紹了振動篩振動電機的正確選型分析,激振力對篩分性能的影響及調整激振力的方法分析,提出了正確選取激振電機,合理的調整激振力的重要意義。

     

          振動篩廣泛適用于冶金、礦山等部門、主要負責對各種物料的分級。由于目前的振動篩不能很很好地進行篩分,使得部分合格產品被當成次品分離出去,浪費了資源。隨著高爐煉鐵技術的發展和完善,精料對提高冶煉強度、降低焦比的作用越來越大;提高篩分效率,減少入爐粉末的精料工藝也日益重要。而振動電機的合理選取就成為影響篩分性能的關鍵環節,而激振力大小是影響篩分生產率的主要因素,合理的調整激振力對延長振動電機的壽命有著不可低估的作用。

    1、振動電機的選取

    振動電機作為振動篩的振動源,應具有設計合理,結構簡單、緊湊,激振效率高、節能,安裝調試方便等優點。振動電機的選取,具體為選擇計算工作頻率ω、最大激振力∑m0 R 2ω、電機功率等,并由此選用相配的振動電機,以下以振動除雜篩為例。

    1、1確定工作頻率

    根據除雜篩篩分工藝要求,顆粒在篩面上應為跳動,即振動體制為跳動體制。顆粒運動應接近于一周一次臨界跳動,即ω →ωT1

    通常篩面傾角 α = 0 ~ 12°,振幅 λ = 2 ~ 5 mm,設定所需的 

    α,λ  之后算出 n T1 ,則振動電機的轉速近于 n T1  值。由此選電機的級數并算出實際的頻率ω 。

    1、2 計算最大的激振力

    由式 2 計算出最大的激振力必須在所選的電機合成激振力的范圍內。

    1、3 振動電機功率

    振動系統功耗主要表現在偏重慣性力所引起的軸頸摩擦上,其它還有各種阻尼消耗及電機自耗。

    偏重慣性力P0 =∑m0ω2R

    偏重轉一圈消耗摩擦功A =πf P0d

    式中 f——軸頸摩擦系數,常為 0.0025 ~ 0.01

     d——主軸頸直徑,m

    振動電機所需功率

    (3)式中 n ——電機轉速,r/ min

       K ——考慮其它功耗的儲備系數,常取1.2~1.5

    有式 (3) 選擇振動電機的功率。

    由式 (1)、(2)、(3),可以確定所需振動電機參數,從而選定其型號。

    2、激振力的調整

    通過分析振動電機激振力,以篩分性能  (透篩率η、破碎率?

    、生產率 Q 及堵塞率φ ) 為試驗指標,作出激振力篩分性能關系曲線。(如圖 1)

    力呈指數關系,激振力的增加引起生產率的迅速增加。而堵塞率則隨激振力的增加迅速下降,至 2 k N以后堵塞率基本保持3%不再下降。激振力的增加使得振動強度增大,篩面對物料的作用力加大,物料的上移速度增大,生產率得以提高,堵塞率下降。激振力對篩子的透篩率和破碎率也有一定的影響,其變化規律均呈波浪型。激振力為 1.25 k N 時,透篩率和破碎率效果最差;激振力達到 2 ~ 2.25 k N 時透篩率和破碎率效果最好。但激振力過大,會加大振動電機轉軸兩端偏心塊的摩擦,在高速旋轉的情況下,容易損壞電機,降低電機的使用壽命,如何合理的調整激振力的大小就顯得尤其重要。

    振動電機的激振力是高速旋轉的偏心塊產生的離心慣性力。偏心塊有 一定的形狀和質量,常分為固定和可動兩部分。對于某一型號的振動電機,偏心塊的的形狀,質量和角速度是確定的,通過改變重合角(兩偏心塊相互重疊部分形成的夾角成為重合角)。而改變偏心距,從而改變激振力的幅值,以達到調節激振力的作用。半圓形偏心塊的結構如圖 2 所示,固定偏心塊與活動偏心塊重疊組合結構如圖 3。

    m為兩偏心塊的質量,ρ為偏心塊材料的面密度(單位kg/ m2),R 為偏心塊的半徑,θ為兩偏心塊的重合角 (圖中陰影部分),

    質心C的坐標為 C(x,y),偏心距 r,D1,D2,D3

     為圖 3 中的所示區域。

    由此數據可以輕松調整激振力的大小,以達到最高生產率的效果,延長激動電機的使用壽命。

    3、結語

    振動電機由于結構簡單,緊湊和安裝方便,且激振力可根據需要在零至最大值之間任意調節,使得在各行業的應用越來越廣泛。目前,許多振動電機的生產廠家在產品出廠時往往把振動電機的激振力調到最大值,在檢測完各項指標后直接出廠,而為數不少的用戶在選型使用時,往往選型不十分準確,激振力的調節沒有好的方法把握,再加上工作環境惡劣,電機一經安裝就很少有人再去考慮激振力的大小是否合適,這就造成相當一部分電機一直在很大激振力的狀態下工作,好比大馬拉小車的現象,不但損耗了電能,還減少了電機的使用壽命。從而正確選擇振動電機,調整激振力的大小,不僅可以提高生產率還可以延長電機的使用壽命。

     

     

    參 考 文 獻

    1  鋼鐵廠機械化搬運設計參考資料.北京:冶金工業出版社,1986.

    2  聞邦椿等.振動篩、振動給料機、振動輸送機的設計與試驗.

    北京:化學工業出版社,1989.

    3    丁應生.單振動電機激振的直線振動機之動力學分析.

    糧食與飼料工業,1998

     

    中國篩分機械網及篩分機械公眾號首發

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