3.3關(guān)于振動給料機給料槽強度的研究

在昆明昆明礦機多年的研究中，一個重要的課題是解決振動給料機結(jié)構(gòu)強度，這是發(fā)展大型振動給料機、提高給料量的關(guān)鍵。在這里昆明振動給料機專家做個小科普：在振動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、振動電機的安裝位置等對結(jié)構(gòu)強度也有較大的影響。昆明礦機專家組對整個給料槽動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(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)。昆明礦機振動給料機專家組的研究表明，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)及其陣型對其動強度的影響應(yīng)當(dāng)加以重視。

3.4關(guān)于振動給料機給料自動控制的研究

振動給料機給料的準(zhǔn)確控制直接影響到生產(chǎn)的效益與質(zhì)量，采用單片機可控制電磁振動給料機均勻給料，具有結(jié)構(gòu)簡單，易于調(diào)節(jié)，工作穩(wěn)定和遠距離微機控制等特點，可實現(xiàn)生產(chǎn)流程的集中控制和自動控制。文獻提出了對慣性給料機的振動電機轉(zhuǎn)速的PID控制策略，并進行了仿真研究。文獻介紹了一種通過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，可以對電機實施軟啟動及制動，保護電機，也可以連續(xù)調(diào)節(jié)電機振動頻率，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。需要對振動給料機的隔振彈簧剛度和彈簧的位置進行計算或采用優(yōu)化設(shè)計的方法對振動給料機隔振參數(shù)進行優(yōu)化計算，以確定彈簧參數(shù)。昆明昆明礦機的專家另有文獻介紹振動給料機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，對振動給料機的隔振理論進行了詳細的分析（具體可致電昆明礦機Kunming Gravel Equipment項目組有償索?。?，該設(shè)計方法在昆明礦機的等許多選礦設(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

振動給料機是利用振動來完成物料輸送的機械，現(xiàn)有振動輸送機種類較多，但是它們的激振電機一般都直接參與振動，這樣不但振動電機的使用壽命縮短，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能使電動機不振動，而振動卻通過彈簧傳到振動料槽，達到振動給料的目的；采用多自由度的反共振原理，對電磁振動給料機作改進，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

昆明礦機從20世紀(jì)80年代初就進行了關(guān)于振動給料機的自同步理論研究，目前只有在雙電機振動給料機和雙軸機械式振動給料機上應(yīng)用（另有系列混凝土加氣塊設(shè)備）。昆明礦機另有專家在、通過建立雙電機自同步振動給料機的力學(xué)模型，進行動力學(xué)分析，研究得出了振動給料機同步性判據(jù)和穩(wěn)定性判據(jù)的計算公式；此外昆明礦機也有研究采用普通雙電機把自同步理論實際運用到給料機上，由電機撓性驅(qū)動裝在給料機上的反向旋轉(zhuǎn)偏心軸作用下實現(xiàn)直線振動，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(jù)昆明礦機專家大樣本測定，振動給料機的噪聲大都在70dB以上，分析其噪聲來源，主要有振動電機轉(zhuǎn)動部分的不平衡，機體各相對運動件之間的相對運動，給料機橫梁、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烈振動和噪聲。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(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)振動給料機的發(fā)展趨勢

工業(yè)的發(fā)展對振動給料機的品種和質(zhì)量要求愈來愈高，從而使振動給料機的發(fā)展提高到了一個新的階段。昆明礦機專家組和昆明碎石機專家組聯(lián)手綜合國內(nèi)外振動給料機的應(yīng)用狀況，以及以上各類給料機的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀，總結(jié)出國內(nèi)振動給料機的發(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，降低維護量，設(shè)備開機率的高低主要取決于元部件的性能和可靠性。振動機械的新技術(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，使給料機性能得到進一步提高。新材料新工藝的采用，特別是高性能材料的采用方面要進一步研究，以減輕振動機械的重量，提高其產(chǎn)品的質(zhì)量，采用非金屬元部件，如橡膠彈簧、復(fù)合彈簧以及玻璃板簧等，大大提高振動機械的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。

2)振動給料機有向大型化方向發(fā)展的可能性，但昆明礦機專家組認為，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，突破傳統(tǒng)振動給料機結(jié)構(gòu)的設(shè)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給料機，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的發(fā)展，尚需在結(jié)構(gòu)強度方面進行更深入的探討，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。昆明振動給料機專家組認為這是便于設(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，以滿足生產(chǎn)給料要求。

4)不斷改進振動給料機的控制、調(diào)節(jié)性能，使振動給料機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。

本文是昆明礦機組織昆明振動給料機專家所作的綜述，如果您對昆明礦機的該項研究感興趣或?qū)ξ覀兊恼駝咏o料機感興趣，請和我們聯(lián)系：0871-63540976或13888022179。