3.3關(guān)于振動(dòng)給料機給料槽強度的研究

在昆明昆明礦機多年的研究中，一個(gè)重要的課題是解決振動(dòng)給料機結構強度，這是發(fā)展大型振動(dòng)給料機、提高給料量的關(guān)鍵。在這里昆明振動(dòng)給料機專(zhuān)家做個(gè)小科普：在振動(dòng)給料機各種零部件中，激振器不是最重要的，反而是給料槽最重要，為什么這么說(shuō)呢？因為在激振力交變載荷作用下，給料槽最常見(jiàn)的損壞就是側板和橫梁的疲勞斷裂。昆明礦機經(jīng)過(guò)多年的研究，成功解決了該項難題后，反觀(guān)這個(gè)問(wèn)題，總結出來(lái)其原因主要為應力過(guò)大、應力集中、存在高次應力諧波，如果廠(chǎng)商研發(fā)能力有限，材料選擇不合理、設備設計的結構形式不合理、斷面形狀和尺寸厚度等選擇不恰當，則很容易造成這個(gè)問(wèn)題。另外側板與橫梁的聯(lián)接方式、振動(dòng)電機的安裝位置等對結構強度也有較大的影響。昆明礦機專(zhuān)家組對整個(gè)給料槽動(dòng)強度研究所采用的主要方法是彈性力學(xué)有限元的分析方法。在對給料槽側板的分析中除利用有限元方法外，也采用模態(tài)綜合分析技術(shù)計算前4—8階模態(tài)。昆明礦機振動(dòng)給料機專(zhuān)家組的研究表明，當某一階固有頻率與工頻接近時(shí)，側板的相對扭曲變形明顯增大，因而與工頻接近的模態(tài)及其陣型對其動(dòng)強度的影響應當加以重視。

3.4關(guān)于振動(dòng)給料機給料自動(dòng)控制的研究

振動(dòng)給料機給料的準確控制直接影響到生產(chǎn)的效益與質(zhì)量，采用單片機可控制電磁振動(dòng)給料機均勻給料，具有結構簡(jiǎn)單，易于調節，工作穩定和遠距離微機控制等特點(diǎn)，可實(shí)現生產(chǎn)流程的集中控制和自動(dòng)控制。文獻提出了對慣性給料機的振動(dòng)電機轉速的PID控制策略，并進(jìn)行了仿真研究。文獻介紹了一種通過(guò)SSR來(lái)完成調速控制的新方法，已在多種類(lèi)型的定量秤和配料秤中使用。經(jīng)昆明振動(dòng)給料機專(zhuān)家實(shí)踐證明，該控制方法具有工作可靠、壽命長(cháng)、無(wú)噪聲、開(kāi)關(guān)速度快和抗干擾能力強等優(yōu)點(diǎn)。國內從20世紀80年代初已有變頻調速技術(shù)的應用，使用變頻調速器，可以對電機實(shí)施軟啟動(dòng)及制動(dòng)，保護電機，也可以連續調節電機振動(dòng)頻率，改變輸料量，在焦家金礦和銅坑拋廢工程以及大型火電廠(chǎng)自動(dòng)輸煤系統應用中均取得了很好的效果。此外通過(guò)半波能耗制動(dòng)，可有效地消除振動(dòng)給料機的余振導致多給料引起原燃料消耗的增加，提高給料的精準度。

3.5關(guān)于隔振效果的研究

目前振動(dòng)給料機主要有吊掛式和支座式兩種安裝方式，選擇哪種安裝方式要根據給料機的安裝環(huán)境、振動(dòng)程度以及給料要求等因素綜合考慮。需要對振動(dòng)給料機的隔振彈簧剛度和彈簧的位置進(jìn)行計算或采用優(yōu)化設計的方法對振動(dòng)給料機隔振參數進(jìn)行優(yōu)化計算，以確定彈簧參數。昆明昆明礦機的專(zhuān)家另有文獻介紹振動(dòng)給料機的一次隔振和二次隔振系統隔振參數的計算方法和設計參數的選取，對振動(dòng)給料機的隔振理論進(jìn)行了詳細的分析（具體可致電昆明礦機Kunming Gravel Equipment項目組有償索?。?，該設計方法在昆明礦機的等許多選礦設備案例和砂石設備應用中得到有力的證實(shí)。此外采用混合隔振技術(shù)，選取合適的主動(dòng)控制反饋變量和反饋增益，可以使系統處于更佳工作效率狀態(tài)。

3.6關(guān)于反共振原理的研究

振動(dòng)給料機是利用振動(dòng)來(lái)完成物料輸送的機械，現有振動(dòng)輸送機種類(lèi)較多，但是它們的激振電機一般都直接參與振動(dòng)，這樣不但振動(dòng)電機的使用壽命縮短，而且振動(dòng)質(zhì)量也較大，耗能多。采用雙自由度反共振原理設計出新型的反共振振動(dòng)給料機能使電動(dòng)機不振動(dòng)，而振動(dòng)卻通過(guò)彈簧傳到振動(dòng)料槽，達到振動(dòng)給料的目的；采用多自由度的反共振原理，對電磁振動(dòng)給料機作改進(jìn)，電磁鐵間的振幅不用很大就能使料槽產(chǎn)生較大的振動(dòng)，增大了電磁鐵的穩定性，具有很好的隔振效果。

3.7關(guān)于自同步理論的研究

昆明礦機從20世紀80年代初就進(jìn)行了關(guān)于振動(dòng)給料機的自同步理論研究，目前只有在雙電機振動(dòng)給料機和雙軸機械式振動(dòng)給料機上應用（另有系列混凝土加氣塊設備）。昆明礦機另有專(zhuān)家在、通過(guò)建立雙電機自同步振動(dòng)給料機的力學(xué)模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，研究得出了振動(dòng)給料機同步性判據和穩定性判據的計算公式；此外昆明礦機也有研究采用普通雙電機把自同步理論實(shí)際運用到給料機上，由電機撓性驅動(dòng)裝在給料機上的反向旋轉偏心軸作用下實(shí)現直線(xiàn)振動(dòng)，電機不參振，大大提高了給料機的可靠性和使用壽命。

3.8關(guān)于噪聲的分析與控制研究

據昆明礦機專(zhuān)家大樣本測定，振動(dòng)給料機的噪聲大都在70dB以上，分析其噪聲來(lái)源，主要有振動(dòng)電機轉動(dòng)部分的不平衡，機體各相對運動(dòng)件之間的相對運動(dòng)，給料機橫梁、側板等鋼制構件的彈性振動(dòng)，物料對給料槽底板的沖擊以及螺旋彈簧的振動(dòng)碰撞等。對振動(dòng)給料機噪聲頻譜分析表明，當激振器頻率與料槽彈性振動(dòng)的某一階固有頻率相近時(shí)，將引起料槽彈性體的強烈振動(dòng)和噪聲。在昆明礦機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軸承，從而減緩內外圈與滾動(dòng)體之間的撞擊；對給料槽橫梁和側板采用適宜剛度以減小彈性振動(dòng)引起的聲輻射。多采用橡膠等非金屬材料，如橡膠復合彈簧和撓性連軸器等以減少鋼制件的直接撞擊，以及采用吸聲法來(lái)降低噪聲。

4國內振動(dòng)給料機的發(fā)展趨勢

工業(yè)的發(fā)展對振動(dòng)給料機的品種和質(zhì)量要求愈來(lái)愈高，從而使振動(dòng)給料機的發(fā)展提高到了一個(gè)新的階段。昆明礦機專(zhuān)家組和昆明碎石機專(zhuān)家組聯(lián)手綜合國內外振動(dòng)給料機的應用狀況，以及以上各類(lèi)給料機的發(fā)展歷程及研究現狀，總結出國內振動(dòng)給料機的發(fā)展趨勢主要有以下幾個(gè)方面:

1)提高元部件性能和可靠性，降低維護量，設備開(kāi)機率的高低主要取決于元部件的性能和可靠性。振動(dòng)機械的新技術(shù)和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應用，仍是昆明礦機研發(fā)中心非常值得重視的問(wèn)題。如高性能可控軟啟動(dòng)技術(shù)、動(dòng)態(tài)分析與監控技術(shù)等，使給料機性能得到進(jìn)一步提高。新材料新工藝的采用，特別是高性能材料的采用方面要進(jìn)一步研究，以減輕振動(dòng)機械的重量，提高其產(chǎn)品的質(zhì)量，采用非金屬元部件，如橡膠彈簧、復合彈簧以及玻璃板簧等，大大提高振動(dòng)機械的運轉穩定性。

2)振動(dòng)給料機有向大型化方向發(fā)展的可能性，但昆明礦機專(zhuān)家組認為，在一段時(shí)期內，將重點(diǎn)研究和研制結構新穎受力狀態(tài)良好的振動(dòng)給料機，突破傳統振動(dòng)給料機結構的設計模式。由于經(jīng)濟發(fā)展的需要，將迫使人們研制較大型振動(dòng)給料機，以提高處理能力，適應高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)需要，但是大型振動(dòng)給料機的發(fā)展，尚需在結構強度方面進(jìn)行更深入的探討，以提高其運轉的可靠性。

3)向標準化、系列化、通用化發(fā)展。昆明振動(dòng)給料機專(zhuān)家組認為這是便于設計、組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)、保證質(zhì)量和降低成本的途徑。向高效率高產(chǎn)量化發(fā)展，工業(yè)的現代化進(jìn)程促使企業(yè)規模增大、生產(chǎn)能力大大提高，需要高效高產(chǎn)能給料機與之配套，促使企業(yè)開(kāi)發(fā)與其他設備配套的專(zhuān)用振動(dòng)給料機，以滿(mǎn)足生產(chǎn)給料要求。

4)不斷改進(jìn)振動(dòng)給料機的控制、調節性能，使振動(dòng)給料機始終保持高效的工作狀態(tài)。料槽角度可調以適應處理量的要求，振動(dòng)形式可調以適應不同物料和給料效率的要求，其中激振器的研究應該是一個(gè)發(fā)展方向。

5)降低動(dòng)力消耗，減小噪聲，達到更加環(huán)保和人性化設計。這也符合國家“十二五”發(fā)展綱要中的相關(guān)精神。

本文是昆明礦機組織昆明振動(dòng)給料機專(zhuān)家所作的綜述，如果您對昆明礦機的該項研究感興趣或對我們的振動(dòng)給料機感興趣，請和我們聯(lián)系：0871-63540976或13888022179。