电动变频调幅振动锤减振器的动力参数设计

稳态振
：Ｉ
Ｉ＝ Ｉ 丽
Ｉ
＝ Ｏ． ０ ０ ７９ ｍ
每 组 弹 簧 的 上 、 下 弹 簧 刚度 进 行 分 配 。振 动 锤 的最 大 提 升 力 Ｔ 。 ＝ １ ６ ０ ｋ Ｎ ， 最 大加 压 力 Ｔ ２ ＝ ８ ０ ｋ Ｎ 。
可知 ： 单 支下 弹簧 的最 大 工作 负载 Ｆ ＝ １ Ｉ ＝ ４ ０ ｋ Ｎ 单支上 弹 簧 的最大 工作 负载 Ｆ 。 ＝ １ ２＝ ２ ０ ｋ Ｎ
３ 总 结
经 过 设 计计 算 和 施工 现 场 的实 际运 用 ， 减 振器 的各项 指 标 满足 振 动锤 的要 求 ， 现 已被广 泛推 广使 用 ， 进行 批 量生产 。 参考 文 献
［ １ ］ 成大先． 机械设计手册第三版 第三卷 【 Ｍ ］ ． 化 学工业出版社 ，
１ ９ ９４ ．
．
稳态振
＝ｌ
Ｉ＝ Ｉ 丽
Ｉ
＝ Ｏ ． ０ ０ ８ ２ ４ ｍ
当电动 机输 出转 速 ｎ ＝ １ ２ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ时 ， 所产 生 的激振 力 Ｐ ＝ ｍ ｏ
× ∞２ ×ｅ ２ ＝ １ ６ ０Ｘ １ ２ ５ ． ６ ×０ ． １ ２ ８ ＝ ３ ２ ３ ０ ７ ９ Ｎ・ ｍ
振 动 锤 电动 机 最 高 转 速 为 ｎ ＝ １ ２ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ，此 时 受 迫 振 动
的 角频 率 ６ ３ ２ ＝ ２ ￣ ｔ ｘ ｎ＝
＝ ｌ ２ ５
．
６ ｄ ／ ，频
２ ． ２ ． ４ 减振 器 弹簧 共振 验算 当 电动 机 输 出转速 ｎ １ ＝ ９ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ时 ， 所产 生 的激振 力
Ｐｌ ＝ ｍ ０ × １ ２ Ｘ ｅ ２ ＝ １ ６ ０× ９ ４． ２ ２ ×０ １ ２ ８ ＝１ ８１ ７３ ２ Ｎ ・ｍ
．
ｚ ２ ＝
＝
＿ ４ ． ６ ７ ， 故Ｚ ２ 在ｚ ＝ ３～ ５范围内。
２ ． ２ ． ２各 减振 弹簧 刚度 的分配 减振 器 由四 组相 同的 弹 簧均 布 并联 组 成 ，则每 组 弹 簧 的 刚 度为 Ｋ 。 ＝ Ｋ＝ ＝ ４９Ｘ １ ０ Ｎ ・ｍ
由此可 分 配得 ： 下 弹簧 的 刚度 Ｋ ＿ Ｆ ＝
ｊ
×２ ＝ ３ ． ３ ３ ×１ ０ Ｎ・ ｍ
上弹簧 的 刚度 Ｋ Ｅ ＝
ｊ
＝ １ ． ５ ７ ×１ ０ Ｎ・ ｍ
根 据 圆柱螺 旋压 缩 弹簧 计算 公式得 ， 下弹 簧各 参数 为 ： 丝径 ｄ ＝ ３ ５ ｍ ｍ ，中 径 Ｄ ２ ＝ １ ６ ０ ｍ ｍ ，螺 距 ｔ ＝ ６ ０ ｎ ｌ ｍ ，有 效 圈 数ｎ ＝ ｌ ｌ ，总 圈数 ｎ ｌ ＝ １ ３ ，自由 高 度 Ｈ ｏ ＝ ７ １ ２ ． ５ ｌ ｎ ｍ ， 最 小 工 作 载 荷 Ｆ ＝ １ ６ ． ６ ｋ Ｎ ，初 始 压 缩 量 Ｘ ｌ ＝ ４ ９ ｍ ｍ ，上 弹 簧 各 参 数 为 ：丝 径 ｄ ＝ ２ ５ ｍ ｍ ，中 径 ９ ２ ＝ ｌ ２ ９ ｍ ｍ ，螺 距 ｔ ＝ ５ １ ． ６ ｍ ｍ ，有 效 圈 数
２ Ｏ １ ４ 年第５ 期总第１ ４ ９ 期
Ｓ－ Ｌ＿ Ｃ０ Ｎ ＶＡＬＬＥＹ
振 动锤 的振 动 频 率不 低 于 ９ ０ ０ 次／ 分 ， 才 能 满足 沉 管 效率 要 求 。 将 电动 机输 出转 速 ｎ ｌ ＝ ９ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， 作为 振动 锤 正常 工作 的起 点 ， 财 此 时 的 受 迫 振 动 的角 频 率
每 组 弹 簧 是 由 上 、 下 弹 簧 并 联组 成 ，减 振 器 中 的 下 弹 簧 除 了承 担减 振 功 能 外 ， 还 得 承受 提 升力 的作 用 ， 减 振 器 中 的上 弹簧 除了承 担 减 振 功 能外 ， 还得 承 受加 压 力 的 作用 。在 加 压和 提 升过 程 中要 求 弹簧 要在 线 性特 性 范 围 内 。根据 这 个 要 求 ， 对
状态。百度文库
９ ４ ． ２ ２ ６
一
．
（ Ｉ ） ： —
９ ｌ ｒ ａ ｄ ／ ｓ 。
ｚ１
３． ５
根据 ｕ ＝ ， 式中： Ｋ 一弹 簧 刚 度 Ｎ ／ ｍ； ｍ 一振 动 锤 质 量 ｋ ｇ ； Ｋ ＝ （ ＾ ） ｎ ２ ×ｍ
＝ ２ ６ ． ９ １ ×２ ７ ０ ０ ＝ １ ． ９ ６× １ ０ 。Ｎ ／ ｍ 。
ｒ ａ ｄ ／ ｓ 。 ’
ｎ ＝ ｌ １ ． ５ ｈ ｉ ｍ ，自由高度 Ｈ ｏ ＝ ６ ３ １ ｍ ｍ ， 最ｄ ， Ｔ作 载荷 Ｆ ｏ ＝ １ ６ ． ６ ｋ Ｎ ， 初 始压 缩量 ｘ ２ ＝ １ ０ ６ ｎ ｌ ｌ ｎ 。
２ ． ２ ． ３弹 簧 工作 时最 大压 缩量 的计 算
＝
＝ ９ ４ ． ２
单 支 下 弹 簧 提 升最 大 值 Ｆ １ ＝ ４ ０ ｋ Ｎ时 弹 簧 的压 缩 量 Ｘ ３ ＝
Ａ
取频 率 比 Ｚ ｔ ＝ ３ ． ５ ， 则
６ ３Ｉ
＝ １ ２ ０ ｍ ｎ ｌ ， 此 时 弹 簧 从 安 装 状 态 到 最 大 提 升 力 工 作 状 态 弹 簧 压 缩变 化量 △ Ｘ ｌ ＝ ｘ ３ － ｘ １ ＝ ７ １ ｍ ｍ ，上 弹 簧 的 压 缩 量 △ Ｘ １ ＝ ｘ ２ 一 △Ｘ Ｉ ＝ ３ ５ ｍ ｍ ， 单支上弹簧在加压力最大值 Ｆ ２ ＝ ２ ０ ｋ Ｎ时 ， 弹 簧 的压 缩 变 化 量 △ Ｘ ２ ＝ Ｘ ４ － Ｘ ２ ＝ ｕ ｍ ｍ ， 下 弹簧 的压 缩 量 Ａ Ｘ ２ ＝ ｘ １ 一 △Ｘ ２ ＝ ３ ８ ｍ ｍ ，由此时 可知 ： 上 、下 弹簧 在最 大工 作负 载作用 下 ， 减 振 器 弹 簧都 有 足 够 预紧 力 ， 完 全 可 以保 证减 振 器 的正 常 工作