振动电机激振力的计算

激振力
离心块转动到最高点后提起平板夯,平板夯对地面的作用力减小。

离心块运动到最低点的时候对地面提供最大的作用的力,设其匀速转动的角速度为ω,半径
为r,质量为m1,则此时离心块的向心力为F1,F1=m1rω^2、
又向心力由转轴对离心块的作用F2与重力m1g提供,F1=F2-m1g、
故离心块对平板夯的作用为F2=F1+m1g=m1rω^2+m1g、
此时,地面所受作用力(即激振力)为F2与平板振动夯重力m2的合力F3,
有F3=F2+m2g=F1+m1g+m2g=m1rω^2+m1g+m2g
回转细长杆的转动惯量计算时假设杆件长度远大于粗细。

符号意义及单位
J ——对某回转轴的转动惯量,kg、m^2;
m ——回转体的质量,kg;
i ——惯性半径,m;
O ——重心位置;
x,y ——重心坐标;
几何体的尺寸单位可以就是任何长度单位,计算默认为m。

i=根号j/m
1.Jx=Jy＝mr/4
2、jPO=mr平方／2
po就是与圆形平面板垂直的回转轴
震动电机原理与应用,型号及维修保养方法
发布日期:2010-1-25 来源:中国振动电机网编辑:中国振动电机网
震动电机就是动力源与振动源结合为一体的激振源,震动电机就是在转子轴两端各安装一组可调偏心块,利用轴及偏心块高速旋转产生的离心力得到激振力。

振动电机的激振力利用率高、能耗小、噪音低、寿命长。

震动电机的激振力可以无级调节,使用方便,JZO、YZU、VB,XVM,YZO、YZS、YZD、TZD ,TZDC 等型号的振动电机为通用型震动电机。

可以应用于一般振动机械,如:振动破碎机、振动筛分机、振动打包机、振动落砂机、振动造型机、振动打桩机、振动提升机、振动充填机、料仓的振动破拱防闭塞装置等等。

广泛的应用在水电建设、火力发电、建筑、建材、化工、采矿、煤炭、冶金、轻工等工业部门。

[编辑本段]振动电机特点:
1、激振动力与功率配合得当,振动力大,机体重量轻,体积小,机械噪音低。

2、因为振动电机就是强阻型振动而不就是共振,所以有稳定的振幅。

3、振动频率范围大。

电磁式激振器的振动频率就是固定的,一般等于电源步率,而震动电机的振动频率可通过调整转速的办法进行大范围的调整,并且能按照不同的通途任意选择振动频率与振幅。

4、受电源波动的影响小,电磁式激振器会由于电压变化而引起激振力发生大的变化,但振动电机中,这种变化就非常小。

5、多机组合,可实现自同步能完成不同工艺要求。

6、可根据振动电机的安装方式改变激振力的方向。

7、只须调整偏心块的夹角,就可无级调整激振力与振幅。

8、维护保养简单,由于不像电磁式那样使用弹簧,因此类似间隙调整,重量调整等维修工作可以免除,仅需要定期维修轴承。

9、规格齐全,能满足各类振动机械的工作需要。

振动电机产品系列
1、YLJ、YLJO、YLJF、YLJD、YLJT、YLEJC、YLEJF系列三相异步力矩电机。

2、YZS、JZO、YZVP系列三相异步震动电机。

3、YEJ、YDEJ系列三相异步电磁制动电机。

4、YVP、YZPBF、YZPBEJ系列变频调速电动机及起重冶金专用变频调速电机。

5、YD、YDT、YZD、YZTD系列多速及塔吊专用电动机。

YZU系列振动电机使用条件:
环境温度:-20℃~+40℃
海拔:<1000 m
电压:380 V
接法:Y/△
绝缘等级:B级或F级
电源频率:50 Hz
工作方式:连续
安装方式:任意方向
使用条件:
振动加速度: 不超过20G(G为重力加速度);
环境温度:-20℃--40℃(超过40℃应降低功率使用);
主机激振功率:不超过铭牌的规定, (否则应降低激振力使用);
地理位置:海拔不超过1000米,(如超过1000米,但不超过4000米时,每增加100米,额定温度限值应降低0、5℃)。

额定温升:65℃额定电压:380V 额定频率:50HZ绝缘等级:B
相数:3接法:Y/△工作方式:连续(S1)安装方式:任意方向防护等级:IP55 具体资料
工作原理:
1、由特殊设计的电机外加偏心块组成,当电机旋转时,偏心块产生激振力通过电机传递给振动机械。

2、振动电机只需调节两端外侧的偏心块,使之于内侧偏心块形成一定的夹角,就可无级调整激振力。

激振力:Fm=G/g×r×ω2
G:偏心块质量
g:重力加速度
r:偏心块质心与回转轴的距离
ω:电机旋转角频率
振幅:S＝1、8/(N/100)2×Fm/G
Fm:激振力(N)G: 参振重量N: 转速S: 双振幅(mm)
安装、吊运、调整,使用与维护
震动电机与振动机械连接平面粗糙度均应为3、2或更高
(1)、绕组的绝缘,如受潮应采用相应方法处理500V兆欧表检查绕组的绝缘电阻,在接近工作温度(70℃)时,应不低于0、38兆欧,否则应进行烘干处理。

(2)、电缆线就是否完好,如发生断裂破损应及时更换。

(3)、机体就是否完好,如有损坏请与我们联系以便更换。

将震动电机安装在振动机械上时,振动电机的地脚螺栓必须紧固,每个螺母下必须加弹
性垫圈。

震动电机运转初期,由于螺栓、螺母、底座平面间的磨合,会降低紧固力,出现小的松动,故运转初期应将电机的地脚螺栓多次拧紧,开始时每天紧固一次,两周后每周检查紧固一次。

安装就位后,在机体及基础上,均要有电缆压紧装置,二者之间电缆呈自然悬吊状,总长度以300-500mm为宜,自然悬垂部弯弧半径参照直线振动设备的两台振动电机同时工作时,应检查两台振动电机的转向就是否相反。

否则应变更一台电机的电源相序,使两台振动电机的转向相反,才能保证物料的均匀走向。

激振力的调整:
震动电机每端出轴均有一个固定偏心块与一个可调偏心块,调节可调偏心块与固定偏心块之间的夹角可改变激振力的大小。

出厂时可调偏心块与固定偏心块之间的夹角为0度,这时的激振力为振动电机的额定激振力F,不同夹角时的激振力如表:
要特别注意,调整激振力时,要将振动电机两端出轴上的可调偏心块向同一个方向调整
为相同的角度。

激振力的调整步骤:
1、拆除防护罩。

2、旋松外侧偏心块加紧螺栓。

3、两侧偏心块应同方向转动,使轴上刻线对准偏心块上激振力示值线至需要的激振力值处,并检查两端就是否为相同的角度。

[编辑本段]振动电机使用维护,保养与存放:
震动电机的轴承应定期补充油脂,一般2-3个月补油一次。

待振动电机处用油枪在油嘴处注入或进行拆卸注油。

注油量为轴承室容积的三分之一至二分至一。

震动电机一般运行4-6个月小修一次,一年大修一次。

小修时清除机体积尘,检查线圈的绝缘电阻、接线就是否牢固,及时清除隐患。

大修时应开电机,清除机体内外积尘,检查轴承的磨损,检查接头、接地及各紧固螺栓就是否松动并及时紧固,更换新的润滑脂。

震动电机在运转中如发现有异常响声时,应立即停机检查排除故障后方可再启动运转。

震动电机允许有适量的轴向游隙。

轴与轴承为动配合。

采用单列圆锥滚子轴承的,轴向游隙必须控制在0、30-0、35mm之间,游隙过大应及时调整,
则造成电机扫镗极容易烧坏电机。

震动电机不用时,必须存放在通风干燥的仓库,库内不应用腐蚀性气体,对新储存振动电机应定期
检。

有无受潮、受冻、发锈及润滑脂变质等情况。

震动电机出厂时激振力调节
振动电机出厂时激振力均调至80%,需海运时(出口)激振力调至0%。

使用时按下列步骤进行调节:
1、卧式震动电机:
(1)、放松防护罩紧固螺钉,拆下两端防护罩;
(2)、激振力小于MV50-2,MV50-4,MV50-6,MV30-8的振动电机(不包含此四种规格),外偏心块为可调块,表面装有标明最大激振力百分数的标尺,内偏心块为固定块,均使用紧固螺栓压紧在电机转轴上。

转轴两端面上刻有基准线。

旋松两侧外偏心块压紧螺栓,两侧外偏心块同向转动,使轴上刻线对准外偏心块上的激振力标尺刻线,调至所需激振力,拧紧外偏心块压紧螺栓,装上防护罩;
(3)激振力大于或等于MV50-2,MV50-4,MV50-6,MV30-8的振动电机(包含此四种规格),外偏心块为固定块,用键固定在转轴上,不能转动。

内偏心块为可调块,外表面装有标明最大激振力百分数的标尺,使用紧固螺栓压紧在电机转轴上。

旋松两侧内偏心块压紧螺栓,两侧内偏心块同向转动,使内偏心块上的激振力标尺刻线对准外偏心块上的开缝,调至所需激振力,拧紧内偏心块压紧螺栓,装上防护罩;
注意:除特殊应用情况外,振动电机转轴两端偏心块的位置必须相对应,两端偏心块百分数的设定必须相等,否则振动电机会产生巨大的错向激振力,损伤电机的振动机械。

具体解决办法
2、立式震动电机:
(1)、激振力的调节:卸下附加块压紧螺栓,通过增减附加块的数量来调节激振力;
(2)、上、下偏心块夹角的调节:上偏心块为固定块,下偏心块为可调块,均使用紧固螺栓压紧在电机转轴上。

转轴两端面上刻有基准线,下偏心块外表面装有标明旋转角度的标尺,旋松下偏心块压紧螺栓,转动下偏心块,使下偏心块上的角度标尺刻线对准转轴基准刻线,调至所需角度,拧紧下偏心块压紧螺栓;如需调节上偏心块角度,也可按相应方法调节。

六、连接电源
震动电机的出电缆由于要承受振动,所以应选用重型四芯电缆,在靠近电缆出口处不允许突然弯曲,要有一个大于电缆外径8-9倍的弯曲半径,再将电缆固定到静止不动的机器或框架上。

其距离大约为0、6米到0、9米。

在固定电缆的卡子处应垫有柔软的绝缘材料,以免摩擦损伤电缆。

四芯电缆的接地线,一端与接线盒内的接地螺钉相连接,另一端必须可靠接地。

小型号振动电机,机壳上没有接线盒,使用重型三芯电缆直接从电机内部接线。

在电机的底脚附近装有接地螺钉,使用时必须可靠接地。

注意:振动电机出线电缆为易损件,常因振动摩擦损伤,导致电机缺相运行,损坏电机。

用户应经常检查电缆状况,如有磨损应及时更换同型号电缆。

振动电机振幅的计算
振动电机由特制电机外加激振重块组成。

当电机通电旋转时,激振块产生激振力,通过电机底脚或法兰盘传递纵横振动机械。

振动电机电机由特制定子线包与转子轴组成,能承受高频振动;卧式振动电机采用四块扇形偏心块作激振块,调节同轴端两块偏心块的夹角,可以从零至最大调节振动电机的激振力。

振动电机通电旋转,带动电机轴两端的偏心块,产生惯性激振力,该力就是空间回转力,其幅值为Fm。

Fm=mrω2
m——偏心块质量
r——偏心块质心回转轴心的距离,即偏心距
ω——电机旋转角度频率
ω＝2πn/60
n——振动电机振次
由此公式可得出2、4、6级振动电机的振幅(幅值)。

由于振动电机在使用过程中的实际应用环境与安装方式不同,结合多年的实践经验总结如下:
一、2级振动电机的振幅为1-2mm;
二、4级振动电机的幅值为2-4mm;
三、6级振动电机的幅值为4-8mm。

另外,振动电机的振幅还受到减振弹簧的刚度、阻尼系数、物料特性的影响,因此,振幅在很多情况下就是不被量化,只可按照实际应用环境估算。

阻尼阻尼系数阻尼比
阻尼(英语:damping)就是指任何振动系统在振动中,由于外界作用与/或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性,以及此一特性的量化表征。

概述
在物理学与工程学上,阻尼的力学模型一般就是一个与振动速度大小成正比,与振动速度方向相反的力,该模型称为粘性(或粘性)阻尼模型,就是工程中应用最广泛的阻尼模型。

粘性阻尼模型能较好地模拟空气、水等流体对振动的阻碍作用。

本条目以下也主要讨论粘性阻尼模型。

然而必须指出的就是,自然界中还存在很多完全不满足上述模型的阻尼机制,譬如在具有恒定摩擦系数的桌面上振动的弹簧振子,其受到的阻尼力就仅与自身重量与摩擦系数有关,而与速度无关。

除简单的力学振动阻尼外,阻尼的具体形式还包括电磁阻尼、介质阻尼、结构阻尼,等等。

尽管科学界目前已经提出了许多种阻尼的数学模型,但实际系统中阻尼的物理本质仍极难确定。

下面仅以力学上的粘性阻尼模型为例,作一简单的说明。

粘性阻尼可表示为以下式子:
其中F表示阻尼力,v表示振子的运动速度(矢量),c就是表征阻尼大小的常数,称为阻尼系数,国际单位制单位为牛顿·秒/米。

上述关系类比于电学中定义电阻的欧姆定律。

在日常生活中阻尼的例子随处可见,一阵大风过后摇晃的树会慢慢停下,用手拨一下吉她的弦后声音会越来越小,等等。

阻尼现象就是自然界中最为普遍的现象之一。

理想的弹簧阻尼器振子系统如右图所示。

分析其受力分别有:
弹性力(k为弹簧的劲度系数,x为振子偏离平衡位置的位移):
F s= − kx
阻尼力(c为阻尼系数,v为振子速度):
假设振子不再受到其她外力的作用,于就是可利用牛顿第二定律写出系统的振动方程:
其中a为加速度。

[编辑] 运动微分方程
上面得到的系统振动方程可写成如下形式,问题归结为求解位移x关于时间t 函数的二阶常微分方程:
将方程改写成下面的形式:
然后为求解以上的方程,定义两个新参量:
上面定义的第一个参量,ω
,称为系统的(无阻尼状态下的)固有频率。

第二个参
n
量,ζ,称为阻尼比。

根据定义,固有频率具有角速度的量纲,而阻尼比为无量纲参量。

阻尼比也定义为实际的粘性阻尼系数C 与临界阻尼系数Cr之比。

ζ = 1时,此时的阴尼系数称为临界阻尼系数Cr。

微分方程化为:
根据经验,假设方程解的形式为
其中参数一般为复数。

将假设解的形式代入振动微分方程,得到关于γ的特征方程:
解得γ为:
[编辑] 系统行为
欠阻尼、临界阻尼与过阻尼体系的典型位移-时间曲线
与阻尼比ζ——所决定。

系统的行为由上小结定义的两个参量——固有频率ω
n
特别地,上小节最后关于γ的二次方程就是具有一对互异实数根、一对重实数根还就是一对共轭虚数根,决定了系统的定性行为。

[编辑] 临界阻尼
当ζ = 1时,的解为一对重实根,此时系统的阻尼形式称为临界阻尼。

现实生活中,许多大楼内房间或卫生间的门上在装备自动关门的扭转弹簧的同时,都相应地装有阻尼铰链,使得门的阻尼接近临界阻尼,这样人们关门或门被风吹动时就不会造成太大的声响。

[编辑] 过阻尼
当ζ > 1时,的解为一对互异实根,此时系统的阻尼形式称为过阻尼。

当自动门上安装的阻尼铰链使门的阻尼达到过阻尼时,自动关门需要更长的时间。

[编辑] 欠阻尼
当0 < ζ < 1时,的解为一对共轭虚根,此时系统的阻尼形式称为欠阻尼。

在欠阻尼的情况下,系统将以圆频率相对平衡位置作往复振动。

[编辑] 方程的解
•对于欠阻尼体系,运动方程的解可写成:
其中
就是有阻尼作用下系统的固有频率,A与φ 由系统的初始条件(包括振子的初始位置与初始速度)所决定。

该振动解表征的就是一种振幅按指数规律衰减的简谐振动,称为衰减振动(见上图中的位移-时间曲线所示)。

•对于临界阻尼体系,运动方程的解具有形式
其中A与B由初始条件所决定。

该振动解表征的就是一种按指数规律衰减的非周期运动。

•对于过阻尼体系,定义
则运动微分方程的通解可以写为:
其中A与B同样取决于初始条件,cosh 与 sinh 为双曲函数。

该振动解表征的就是一种同样按指数规律衰减的非周期蠕动。

从上面的位移-时间曲线图中可以瞧出,过阻尼状态比临界阻尼状态蠕动衰减得更慢。