用機械振動、轉子動力學等基本原理,對雙振動電機轉速同步工作機理作了解析。 雙振動電機作為振動源用于糧食機械已有三十多年的歷史,它以獨特的優點,迅速取代了用機械方法保持轉速同步的老一代振源裝置,東安糧機公司生產的清粉機,振動篩和去石機,均裝有兩臺并列的振動電機。從電機采購到安裝使用,并無特殊要求,只要型號相同,任意兩臺裝機,均能滿意地同步工作,甚至在一臺瞬間晚起動的反常情況下,當機械猛然擺動若干次后,仍進入同步運行,在十多年的生產過程中,無一臺同步失效?!?br />
1.振動機械的工作特點和運動機理
在糧食振動機械的篩體上,并裝兩臺相對反向旋轉的振動電機,驅使篩體作往復線性運動,以滿足糧食加工的除雜、去石、分級和篩理,作為振源的振動電機,結構簡單,在電機軸的兩端軸伸上裝有同向偏心的偏重塊,作為振動電機的激振元件。偏重塊與電機軸組成偏重轉子,被支承在電機軸承上。兩臺振動電機緊固在篩體上,篩體通過支承彈簧聯結在固定的機架上?!?br />
糧食振動機械通常設計為低頻大振幅的遠共振機械,以滿足篩理運動特性的要求。所謂遠共振機械是指:在以激振元件(偏重塊),彈性/阻尼元件(彈簧)和慣性元件(篩體)組成的振動系統中,激振頻率與系統的固有頻率之比即頻率比≥2.5的振動機械,工作轉速遠離共振轉速,從振動參數的相關特性知道,振動機械的頻率比,振動體位移對激振力的落后角與阻尼比之間存在這樣一種關系:當阻尼比很小,頻率比≥2.5時,振動體(篩體)位移對激振力的 落后角一180 ¨。在糧食振動機械上表現為,當偏 重塊向前轉動時,篩體向后轉動;偏重塊向左時,篩 體向右,由于振動電機相對反向旋轉,故兩偏重塊對 篩體作反向往復運動?!?br />
2.動電機的簡化振動方程與進動運動
振動電機偏重塊質量mn,以偏心距7和角速度力響應,作與激振力相同角頻率的平面回轉諧運動,篩體平面回轉角速度與激振力角速度相同[2】。由于篩體位移落后激振力180o,所以,固定在篩體上的振動電機,其偏重塊受篩體牽連,作與篩體反方向的牽連運動,產生反向牽連運動慣性力,設支承彈簧剛度為k,阻尼系數為f。該振動機械的力學模型如圖1所示[1】。按模型建立振動微分方程,并經推導,得簡化振動方程:M ̄koo2=motto ,式中左邊∞為篩體M的平面回轉角速度,為解釋方便,用Q代cU,則
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此方程反映了篩體M與偏重塊mn之間的動力學關系。mn是偏重塊質量,也就是偏重轉子不平衡量,而篩體M可以看作偏重轉子的支承系統,轉子支承系統對轉子不平衡量的響應叫同步進動(SY.achronous whir1)?。?。用動力學解釋為:偏重轉子不平衡量m0,在以偏心距7和∞角速度旋轉時,篩體M則以 為半徑和與轉子同頻的回轉角速度Q作同步進動運動,機械處于慣性力平衡的穩定工作狀態。若Q≠∞時,則是非同步進動狀態,經常發生在起動過程(CO>Q)和停車過程(∞<Q)中,機械處于不穩定過渡狀態。
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