3.3關(guān)于振動給料機(jī)給料槽強(qiáng)度的研究

在昆明昆明礦機(jī)多年的研究中，一個重要的課題是解決振動給料機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，這是發(fā)展大型振動給料機(jī)、提高給料量的關(guān)鍵。在這里昆明振動給料機(jī)專家做個小科普：在振動給料機(jī)各種零部件中，激振器不是最重要的，反而是給料槽最重要，為什么這么說呢？因為在激振力交變載荷作用下，給料槽最常見的損壞就是側(cè)板和橫梁的疲勞斷裂。昆明礦機(jī)經(jīng)過多年的研究，成功解決了該項難題后，反觀這個問題，總結(jié)出來其原因主要為應(yīng)力過大、應(yīng)力集中、存在高次應(yīng)力諧波，如果廠商研發(fā)能力有限，材料選擇不合理、設(shè)備設(shè)計的結(jié)構(gòu)形式不合理、斷面形狀和尺寸厚度等選擇不恰當(dāng)，則很容易造成這個問題。另外側(cè)板與橫梁的聯(lián)接方式、振動電機(jī)的安裝位置等對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也有較大的影響。昆明礦機(jī)專家組對整個給料槽動強(qiáng)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(cè)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(jī)振動給料機(jī)專家組的研究表明，當(dāng)某一階固有頻率與工頻接近時，側(cè)板的相對扭曲變形明顯增大，因而與工頻接近的模態(tài)及其陣型對其動強(qiáng)度的影響應(yīng)當(dāng)加以重視。

3.4關(guān)于振動給料機(jī)給料自動控制的研究

振動給料機(jī)給料的準(zhǔn)確控制直接影響到生產(chǎn)的效益與質(zhì)量，采用單片機(jī)可控制電磁振動給料機(jī)均勻給料，具有結(jié)構(gòu)簡單，易于調(diào)節(jié)，工作穩(wěn)定和遠(yuǎn)距離微機(jī)控制等特點，可實現(xiàn)生產(chǎn)流程的集中控制和自動控制。文獻(xiàn)提出了對慣性給料機(jī)的振動電機(jī)轉(zhuǎn)速的PID控制策略，并進(jìn)行了仿真研究。文獻(xiàn)介紹了一種通過SSR來完成調(diào)速控制的新方法，已在多種類型的定量秤和配料秤中使用。經(jīng)昆明振動給料機(jī)專家實踐證明，該控制方法具有工作可靠、壽命長、無噪聲、開關(guān)速度快和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。國內(nèi)從20世紀(jì)80年代初已有變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，使用變頻調(diào)速器，可以對電機(jī)實施軟啟動及制動，保護(hù)電機(jī)，也可以連續(xù)調(diào)節(jié)電機(jī)振動頻率，改變輸料量，在焦家金礦和銅坑拋廢工程以及大型火電廠自動輸煤系統(tǒng)應(yīng)用中均取得了很好的效果。此外通過半波能耗制動，可有效地消除振動給料機(jī)的余振導(dǎo)致多給料引起原燃料消耗的增加，提高給料的精準(zhǔn)度。

3.5關(guān)于隔振效果的研究

目前振動給料機(jī)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(jù)給料機(jī)的安裝環(huán)境、振動程度以及給料要求等因素綜合考慮。需要對振動給料機(jī)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(shè)計的方法對振動給料機(jī)隔振參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計算，以確定彈簧參數(shù)。昆明昆明礦機(jī)的專家另有文獻(xiàn)介紹振動給料機(jī)的一次隔振和二次隔振系統(tǒng)隔振參數(shù)的計算方法和設(shè)計參數(shù)的選取，對振動給料機(jī)的隔振理論進(jìn)行了詳細(xì)的分析（具體可致電昆明礦機(jī)Kunming Gravel Equipment項目組有償索?。?，該設(shè)計方法在昆明礦機(jī)的等許多選礦設(shè)備案例和砂石設(shè)備應(yīng)用中得到有力的證實。此外采用混合隔振技術(shù)，選取合適的主動控制反饋變量和反饋增益，可以使系統(tǒng)處于更佳工作效率狀態(tài)。

3.6關(guān)于反共振原理的研究

振動給料機(jī)是利用振動來完成物料輸送的機(jī)械，現(xiàn)有振動輸送機(jī)種類較多，但是它們的激振電機(jī)一般都直接參與振動，這樣不但振動電機(jī)的使用壽命縮短，而且振動質(zhì)量也較大，耗能多。采用雙自由度反共振原理設(shè)計出新型的反共振振動給料機(jī)能使電動機(jī)不振動，而振動卻通過彈簧傳到振動料槽，達(dá)到振動給料的目的；采用多自由度的反共振原理，對電磁振動給料機(jī)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，增大了電磁鐵的穩(wěn)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(jī)從20世紀(jì)80年代初就進(jìn)行了關(guān)于振動給料機(jī)的自同步理論研究，目前只有在雙電機(jī)振動給料機(jī)和雙軸機(jī)械式振動給料機(jī)上應(yīng)用（另有系列混凝土加氣塊設(shè)備）。昆明礦機(jī)另有專家在、通過建立雙電機(jī)自同步振動給料機(jī)的力學(xué)模型，進(jìn)行動力學(xué)分析，研究得出了振動給料機(jī)同步性判據(jù)和穩(wěn)定性判據(jù)的計算公式；此外昆明礦機(jī)也有研究采用普通雙電機(jī)把自同步理論實際運用到給料機(jī)上，由電機(jī)撓性驅(qū)動裝在給料機(jī)上的反向旋轉(zhuǎn)偏心軸作用下實現(xiàn)直線振動，電機(jī)不參振，大大提高了給料機(jī)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(jù)昆明礦機(jī)專家大樣本測定，振動給料機(jī)的噪聲大都在70dB以上，分析其噪聲來源，主要有振動電機(jī)轉(zhuǎn)動部分的不平衡，機(jī)體各相對運動件之間的相對運動，給料機(jī)橫梁、側(cè)板等鋼制構(gòu)件的彈性振動，物料對給料槽底板的沖擊以及螺旋彈簧的振動碰撞等。對振動給料機(jī)噪聲頻譜分析表明，當(dāng)激振器頻率與料槽彈性振動的某一階固有頻率相近時，將引起料槽彈性體的強(qiáng)烈振動和噪聲。在昆明礦機(jī)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(nèi)外圈與滾動體之間的撞擊；對給料槽橫梁和側(cè)板采用適宜剛度以減小彈性振動引起的聲輻射。多采用橡膠等非金屬材料，如橡膠復(fù)合彈簧和撓性連軸器等以減少鋼制件的直接撞擊，以及采用吸聲法來降低噪聲。

4國內(nèi)振動給料機(jī)的發(fā)展趨勢

工業(yè)的發(fā)展對振動給料機(jī)的品種和質(zhì)量要求愈來愈高，從而使振動給料機(jī)的發(fā)展提高到了一個新的階段。昆明礦機(jī)專家組和昆明碎石機(jī)專家組聯(lián)手綜合國內(nèi)外振動給料機(jī)的應(yīng)用狀況，以及以上各類給料機(jī)的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀，總結(jié)出國內(nèi)振動給料機(jī)的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面:

1)提高元部件性能和可靠性，降低維護(hù)量，設(shè)備開機(jī)率的高低主要取決于元部件的性能和可靠性。振動機(jī)械的新技術(shù)和新產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用，仍是昆明礦機(jī)研發(fā)中心非常值得重視的問題。如高性能可控軟啟動技術(shù)、動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)等，使給料機(jī)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，以減輕振動機(jī)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(fù)合彈簧以及玻璃板簧等，大大提高振動機(jī)械的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。

2)振動給料機(jī)有向大型化方向發(fā)展的可能性，但昆明礦機(jī)專家組認(rèn)為，在一段時期內(nèi)，將重點研究和研制結(jié)構(gòu)新穎受力狀態(tài)良好的振動給料機(jī)，突破傳統(tǒng)振動給料機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計模式。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，將迫使人們研制較大型振動給料機(jī)，以提高處理能力，適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)需要，但是大型振動給料機(jī)的發(fā)展，尚需在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面進(jìn)行更深入的探討，以提高其運轉(zhuǎn)的可靠性。

3)向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展。昆明振動給料機(jī)專家組認(rèn)為這是便于設(shè)計、組織專業(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(xiàn)代化進(jìn)程促使企業(yè)規(guī)模增大、生產(chǎn)能力大大提高，需要高效高產(chǎn)能給料機(jī)與之配套，促使企業(yè)開發(fā)與其他設(shè)備配套的專用振動給料機(jī)，以滿足生產(chǎn)給料要求。

4)不斷改進(jìn)振動給料機(jī)的控制、調(diào)節(jié)性能，使振動給料機(jī)始終保持高效的工作狀態(tài)。料槽角度可調(diào)以適應(yīng)處理量的要求，振動形式可調(diào)以適應(yīng)不同物料和給料效率的要求，其中激振器的研究應(yīng)該是一個發(fā)展方向。

5)降低動力消耗，減小噪聲，達(dá)到更加環(huán)保和人性化設(shè)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(jī)組織昆明振動給料機(jī)專家所作的綜述，如果您對昆明礦機(jī)的該項研究感興趣或?qū)ξ覀兊恼駝咏o料機(jī)感興趣，請和我們聯(lián)系：0871-63540976或13888022179。