分析并解決螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)問題

螺旋輸送機(jī)要求的工作轉(zhuǎn)速較高,一旦其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速選取不當(dāng),或螺旋體的剛度不足,或制造的螺旋體的平衡性能較差,

則運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng),不僅對(duì)其輸送能力、功率消耗、機(jī)械效率、物料破碎率、螺旋葉片的磨損等工作性能產(chǎn)

生較大影響,嚴(yán)重時(shí)甚至根本無(wú)法工作。今天，小編就來(lái)分析一下螺旋輸送機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的原因進(jìn)并找出相應(yīng)的解決辦

法。

雖然螺旋輸送機(jī)的計(jì)算方法、計(jì)算公式及其轉(zhuǎn)速下限早已被給出,但由于這些計(jì)算方法并未論及轉(zhuǎn)速對(duì)其振動(dòng)和工作

性能的影響。而且,在在設(shè)計(jì)計(jì)算中,轉(zhuǎn)速與螺旋葉片的外徑、根徑、螺距、螺旋升角等參數(shù)是關(guān)聯(lián)參數(shù),需要根據(jù)經(jīng)

驗(yàn)系數(shù)進(jìn)行確定。因此,當(dāng)應(yīng)用現(xiàn)有方法確定轉(zhuǎn)速時(shí),其設(shè)計(jì)結(jié)果常常不能令人滿意。因此,有必要研究快速螺旋輸送

機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)其振動(dòng)及工作性能的影響,為確定合理的轉(zhuǎn)速提供更為可靠的依據(jù).

由于其螺旋體是由主軸和螺旋葉片構(gòu)成的,而螺旋葉片繞著主軸呈周期性對(duì)稱布置特征,且單位長(zhǎng)度的螺旋葉片的質(zhì)量

一般遠(yuǎn)小于在同一位置上的主軸的質(zhì)量,所以,可將輸送螺旋體近似為一均勻梁用.其單位長(zhǎng)度的分布質(zhì)量密度,對(duì)實(shí)心

軸為式中,S―螺距；而且,可將螺旋葉片簡(jiǎn)化為在主軸外側(cè)的當(dāng)量圓環(huán),以此計(jì)算其慣性矩，設(shè)該圓環(huán)內(nèi)徑為D。

作為均勻梁的螺旋體,除啟動(dòng)和停機(jī)時(shí),其振動(dòng)屬于穩(wěn)態(tài)振動(dòng),與時(shí)間無(wú)關(guān)。故它屬于連續(xù)介質(zhì)的穩(wěn)態(tài)振動(dòng).考慮自重和

連續(xù)分布的離心力的作用?？焖俾菪龣C(jī)根據(jù)其安裝形式：垂直安裝和傾斜安裝,以及其長(zhǎng)度的不同,可將螺旋體兩端的

支撐情況分為：兩端鉸支和一端固支、另一端自由.由此可確定其邊界條件和對(duì)應(yīng)的固有頻率。

螺旋輸送機(jī)的振動(dòng)與轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)對(duì)于傾斜式快速螺旋輸送機(jī),為了避免螺旋葉片與機(jī)筒內(nèi)壁產(chǎn)生直接摩察,則其輸送螺旋

體兩端宜采用鉸支支撐.而垂直提升時(shí),宜采用一端固定,一端自由的形式。我們知道當(dāng)螺旋體的角速度接近其固有頻率

時(shí),將產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)。當(dāng)螺旋體的角速度等于固有頻率時(shí),將產(chǎn)生共振。螺旋輸送機(jī)的共振轉(zhuǎn)速分別為：如果螺旋體的

轉(zhuǎn)速接近共振轉(zhuǎn)速時(shí),產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)將會(huì)破壞物料的穩(wěn)定流動(dòng),將會(huì)導(dǎo)致料流的紊亂、回料和螺旋葉片與機(jī)筒之間的

間隙的快速變化,所以,這將使得螺旋輸送機(jī)的輸送能力和機(jī)械效率下降,而功耗增加。

同時(shí),使物料在螺旋葉片和機(jī)簡(jiǎn)之間的破碎率出現(xiàn)大的增加。而當(dāng)螺旋體的振動(dòng)為多波形振動(dòng)時(shí),機(jī)內(nèi)物料流的穩(wěn)定流

動(dòng)也將受到其影響,增加破碎率。因此,螺旋體的轉(zhuǎn)速不宜過高.因此,將可使快速螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速和主軸剛度(軸徑)

設(shè)計(jì)更為合理,可避免設(shè)計(jì)和制造的螺旋輸送機(jī)產(chǎn)生較強(qiáng)振動(dòng)現(xiàn)象,提高其工作性能。

控制快速螺旋輸送機(jī)振動(dòng)的措施振動(dòng)現(xiàn)象是快速螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)制造中容易遇到的問題.為解決該問題,根據(jù)上述分析

知,可采用下列措施消除或有效地降低其振動(dòng)程度：

(1)調(diào)整轉(zhuǎn)速,使之遠(yuǎn)離共振區(qū).

(2)減小螺旋體長(zhǎng)度.共振轉(zhuǎn)速與螺旋體的長(zhǎng)度平方成反比。

(3)設(shè)置中間支撐.和減小螺旋體長(zhǎng)度有類似效果,只是其共振轉(zhuǎn)速的計(jì)算稍微復(fù)雜。但該措施往往是方便而有效的方法.

如螺旋輸送機(jī)在糧食行業(yè)的輸送中,若降低轉(zhuǎn)速將影響產(chǎn)最；而增大轉(zhuǎn)速,則引起糧食破碎率和功耗增加。所以,采用增

設(shè)螺旋體中間支撐,保持其它設(shè)計(jì)參數(shù)不變,使計(jì)算長(zhǎng)度減小一半,結(jié)果使原來(lái)的劇烈振動(dòng)變?yōu)楦杏X不到振動(dòng)。

(4)由于快速螺旋輸送機(jī)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),機(jī)內(nèi)物料流量變化較大,故為簡(jiǎn)化問題的數(shù)學(xué)分析,對(duì)其振動(dòng)現(xiàn)象和轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)的探

討采用空載狀態(tài)。雖然這與負(fù)載狀態(tài)有一定差別,但負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),物料流對(duì)螺旋體的振動(dòng)相當(dāng)于振動(dòng)阻尼,它將使振動(dòng)減

弱.所以,按本文提出方法設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速在負(fù)載狀態(tài)也不會(huì)產(chǎn)生較大振動(dòng)。

從上述結(jié)果可以看出,快速螺旋輸送機(jī)的共振區(qū)和振動(dòng)強(qiáng)烈程度不僅受轉(zhuǎn)速影響。而且,與螺旋體的長(zhǎng)度、抗彎剛度有關(guān)，

尤其是螺旋體的長(zhǎng)度影響更大。而中間支撐可方便地改變其長(zhǎng)度的影響,故在設(shè)計(jì)中可靈活地利用中間支撐有效而方便

地控制設(shè)備的振動(dòng)現(xiàn)象。