主要介紹了振動(dòng)篩振動(dòng)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(dòng)篩廣泛適用于冶金、礦山等部門(mén)、主要負責對各種物料的分級。由于目前的振動(dòng)篩不能很很好地進(jìn)行篩分,使得部分合格產(chǎn)品被當成次品分離出去,浪費了資源。隨著(zhù)高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展和完善,精料對提高冶煉強度、降低焦比的作用越來(lái)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(dòng)電機的合理選取就成為影響篩分性能的關(guān)鍵環(huán)節,而激振力大小是影響篩分生產(chǎn)率的主要因素,合理的調整激振力對延長(cháng)振動(dòng)電機的壽命有著(zhù)不可低估的作用。
1、振動(dòng)電機的選取
振動(dòng)電機作為振動(dòng)篩的振動(dòng)源,應具有設計合理,結構簡(jiǎn)單、緊湊,激振效率高、節能,安裝調試方便等優(yōu)點(diǎn)。振動(dòng)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(dòng)電機,以下以振動(dòng)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(dòng),即振動(dòng)體制為跳動(dòng)體制。顆粒運動(dòng)應接近于一周一次臨界跳動(dòng),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(dòng)電機的轉速近于 n T1 值。由此選電機的級數并算出實(shí)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(dòng)電機功率
振動(dòng)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(dòng)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(dòng)電機的功率。
由式 (1)、(2)、(3),可以確定所需振動(dòng)電機參數,從而選定其型號。
2、激振力的調整
通過(guò)分析振動(dòng)電機激振力,以篩分性能 (透篩率η、破碎率?
、生產(chǎn)率 Q 及堵塞率φ ) 為試驗指標,作出激振力篩分性能關(guān)系曲線(xiàn)。(如圖 1)
力呈指數關(guān)系,激振力的增加引起生產(chǎn)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(dòng)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(chǎn)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(shí),透篩率和破碎率效果最差;激振力達到 2 ~ 2.25 k N 時(shí)透篩率和破碎率效果最好。但激振力過(guò)大,會(huì )加大振動(dòng)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(dòng)電機的激振力是高速旋轉的偏心塊產(chǎn)生的離心慣性力。偏心塊有 一定的形狀和質(zhì)量,常分為固定和可動(dòng)兩部分。對于某一型號的振動(dòng)電機,偏心塊的的形狀,質(zhì)量和角速度是確定的,通過(guò)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(dòng)偏心塊重疊組合結構如圖 3。
m為兩偏心塊的質(zhì)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(zhì)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(chǎn)率的效果,延長(cháng)激動(dòng)電機的使用壽命。
3、結語(yǔ)
振動(dòng)電機由于結構簡(jiǎn)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(yè)的應用越來(lái)越廣泛。目前,許多振動(dòng)電機的生產(chǎn)廠(chǎng)家在產(chǎn)品出廠(chǎng)時(shí)往往把振動(dòng)電機的激振力調到最大值,在檢測完各項指標后直接出廠(chǎng),而為數不少的用戶(hù)在選型使用時(shí),往往選型不十分準確,激振力的調節沒(méi)有好的方法把握,再加上工作環(huán)境惡劣,電機一經(jīng)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(tài)下工作,好比大馬拉小車(chē)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(dòng)電機,調整激振力的大小,不僅可以提高生產(chǎn)率還可以延長(cháng)電機的使用壽命。
參 考 文 獻
1 鋼鐵廠(chǎng)機械化搬運設計參考資料.北京:冶金工業(yè)出版社,1986.
2 聞邦椿等.振動(dòng)篩、振動(dòng)給料機、振動(dòng)輸送機的設計與試驗.
北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1989.
3 丁應生.單振動(dòng)電機激振的直線(xiàn)振動(dòng)機之動(dòng)力學(xué)分析.
糧食與飼料工業(yè),