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均衡的运输速度在一个新的双向振动输送机P. CZUBAK AGH科技大学。 Mickiewicza30，30-059波兰克拉科夫往往是包括在两个相反的方向，使材料运输的振动输送机在生产序列，然而他们有各种不同的断层和短缺。这种情况促使作者设计新的，双向的振动输送机（专利申请4），其特征在于由一个高效率和快速的改变输送方向。输送的动态分析和仅通过改变振动器的旋转改变输送方向的可能性频率 - 显示的文件。关键词：双向振动输送机，料的运输，松散的料模型1、介绍通常应用于振动输送机，使在两个方向上的进料输送在生产序列1-2，12-16。在本研究中，新的双向振动的传输质量输送机4输送松散物料或小尺寸的物体进行分析。在相反方向的输送速度不均等的问题是这些速度均衡研究和开发的方法。2、一个双向的振动输送机的不同的解决方案目前生产的不同类型的双向输送机，大多数的解决方案通常采用的是一个带有两个独立的系统装置的振动器。示例【2.12】这种类型的示范性传送机由德国约斯特公司生产的系统组成。（图1）图1 约斯特公司的双向输送机电动机驱动两个轴，连接到他们的不平衡质量，促使振动器垂直地沿这个方向通过振动器轴（3-4），并且以一定的角度倾斜地通过输送槽（1）和系统的悬浮弹簧（2）。这个或另一个振动系统是交替地接通取决于所需的输送方向。输送机的两个振动系统的振动器的特征在于其的高产量，类似于输送机运输材料仅仅在一个方向，然而它们无论在生产和开发过程都很昂贵。这个振动器的一个系统的工作振动会导致油脂压缩在另外一个的轴承，在此时失效。不真实的布氏的压痕的出现，这又是整个系统的一个造成快速磨损的原因。这种类型的故障的解决方案是需要大量的时间改变传输方向。这段时间是与振动器的一个系统的停运时间和第二个系统【3】的开始时间是相关的。这种结构类型的另一个错误是在此基础上转移重要的力。降低这些力要求有带有振动绝缘框架【5】的装置。双向振动输送机仅仅有一个振动器也是知道的，例如从的US5713457专利中的说明13。这些输送机的振子是集中悬挂的在输送机重心的附近从槽（1），将其悬浮在弹簧系统（3）（图2）。图 2 双向振动输送机根据该专利：US5713457振动器（2）配有可改变方向的旋转电动机。相同的振动消除器被安装在槽的两端，使一个振动椭圆的主要质量（1）变平，在令人兴奋的振动频率是接近自然平率的消除。每个振动消除器有一个挡块（4）垂直地悬浮在弹簧的槽内。这种解决方案负面的一面也需要很长的时间用于改变传输方向，由于这是通过改变电机的旋转方向，并且首先要求凭借一个削减经过，然后通过一个短暂的共振。此外，呈椭圆形轨迹的一个振动槽明显的限制了输送机的产量。另一组构成了与机械输送机（3）的传输变化方向要么可以通过一个悬挂角手动或自动变化该驱动振动系统。这会导致悬挂在弹簧系统（2）上的槽（1）振动方向的改变。作为这样解决方案的一个例子，由卡里尔振动设备公司生产的输送机（美国5.064.053输送专利）1在图3中标出。图3双向振动输送机，根据美国专利号50640533、根据此发明的输送机操作原理 新发明的输送机（专利申请编号P-388654）4，在一个类似的方式如在上述所描述的解决方案，有两侧张开的槽和弹性支撑在刚性基础，然而旋转振动驱动器是由中央连接到槽（图4）。这个发明的主要目的在于进行新的开发，提高双向进给装置或输送机，在其中的传输方向能够仅仅通过非常快地改变振动器的旋转频率实现。输送料槽图4根据发明的双向振动输送机 新的输送机的操作原理如下：当振动器的激发频率在一个稳定的状态，满足条件：=k1m1 ，质量m1振动与振幅触发在元素k1反力驱使振动器激振力的方向s1从而造成在小阻尼弹簧k1一个废弃的槽的在这个方向振动，而不改变振动在垂直方向上s2，在按照弗拉姆的消除器原理6-7。这使得进料输送到右侧。当在稳定状态下的振子的激励频率满足条件：=k2m2，质量m2振动与振幅触发在元素k2反力驱使振动器激振力的方向s2导致一个废弃的槽的在这个方向振动，但在不改变振动在垂直方向上s1，这使得输送到左侧。输送机可配备两个或更多的振动消除器装在该轴每一侧的槽内。建议的解决方案可以只改变振动器马达的旋转速度进行快速的运输方向的变化。实现振动的槽的区域几乎是带有直线的特点这意味着运输的产量是类似于定向输送机的一项。如果电动机转速的无机变速调整应用在振动器，那将会有控制材料在两个方向输送的可能性。转速以及振幅的共同增加都增加材料的运输速度，这就是为什么输送机输送产量在两个方向是不相同的原因。当大量的附加消除器的振动方向被以一定的角度反映到水平线上：1=45，2=135。在两个方向上的输送速度相等可以由下列得到：合适控制电动机的角速度，消除器系统安装角度的变化，倾斜的输送槽，振动器的一个不平衡质量的可变的偏心轮的应用。4、仿真分析输送速度的均衡可能性通过振动器的一个可变的不平衡形状的偏心轮的应用分析特定的文件。计算机仿真系统的模型假设考虑了周期性的机器材料进料的碰撞问题如图5所示。该模型是由一个可变的不平衡形状的偏心轮的惯性振动器和独立的电感机体驱动器（描述一个静态特征）执行的平面运动，悬浮在系统上的垂直的螺旋弹簧和五个四分层模型的一个松散的运料8-9分布在各个在机器上的工作表面的地方。图5 运料机运料的模型这种系统由矩阵方程（1）描述机床运动的数学模型，方程（8）是关于驱动电机的电磁力矩，方程（7）用于连续的运动运料层的确定以及从属（5），（6）确定法线和切线在进料层和进料以及机床本体的相互作用。Mq=Q (1) (2) (3)注释：Fj, j1, k第k列中的第j-1的第j层压力的法向分量Tj, j-1,k 第k列中的第j-1的第j层压力的切向分量j材料层的指标，j=0,涉及到机体本身，k材料层列的指标。如果连续的进料层j和j-1（在所指定的列）是不互相接触的，然后这种接触力在法向Fj, j1, k和切向Tj, j-1,k 在这些层之间等于零：Fj, j1, k=0，Tj, j-1,k =0，由于j，kj-1，k否则，此接触力发生在j，k和j-1，k之间的法向运料层（或在第一层和槽的情况）。这种力的模型如下： 切向的力，源于摩擦：注释：k和p赫兹-斯特吉尔曼常量R在碰撞时，法向冲量的恢复系数摩擦系数运动方程在个别进料层在和方向，以考虑到输送机与下部送料层的相互作用，是下列形式：Meli通过电动机开发的第ith个电磁力矩，假设在对应电机的静态特性的形式：注释：Mut驱动电动机的失速扭矩ss驱动电机的同步频率ut驱动电机失速频率通过以下的参数值进行仿真：l1 = l2 = 0.5 m,h = 0 m,H = 0 m,bx = by = 50 Ns/m,kx = ky = 75000 N/m,bs1 = 60 Ns/m,bs2 = 50 Ns/m,ks1 = 444132 N/m,ks2 = 320885 N/m,m1 = m2 = 18 kg,m = 120 kg,mw = 5 kg,Jw = 0 kgm2,J0 = 25 kgm2,1 = 45,2 = 135,R = 0.05, = 0.4,p = 1,k = 108 N/m,e= 任意 m ，mut = 50 Nm，ss=任意 rad/sut=任意 rad/s仿真模型验证的分析解决方案的开发考虑到机械本体碰撞的影响，以及与进料允许在两个方向上确定材料的运输速度。在两个不同的水平振动在垂直的依赖激振频率所消除，m1和m2（图5）是调谐的，在保持相同振动器块的偏心轮，在图6和图9所呈现。它可以看出，那个输送机的振动框架是合适的（取决于激振频率，他们进入左边或进入到正确的倾斜方向）但是振幅是不相同的，在各种激励频率导致在相反的方向材料的输送速度差异很大（图7和图10）.这种大的差异也导致了这个系数的丢失处于一种较低的激振频率的情况，是小于一个统一体，造成这种材料的丢失（图11）。 图6 在激振频率，水平振动在垂直方向的依赖性=157rad/s和振动器块的偏心：e=0.0215m图7在激振频率下的，送料水平方向的位移：=157rad/s和振动器快的偏心：e=0.0215m （进料） （槽）图8 位移的槽及在垂直方向上的进料，在激振频率：=157rad/s和振动器快的偏心：e=0.0215m图9 在垂直方向水平振动的依赖性，激振频率：=133.5rad/s和振动器块的偏心：e=0.0215m图10 水平位移方向上的运料的进给，在激振频率：=133.5rad/s和振动器块的偏心：e=0.0215m （进料） （槽）图11 位移槽以及在垂直方向上的进料，在激振频率：=133.5rad/s和振动器块的偏心：e=0.0215m5、均衡的运输速度 振动器的可变的激振力的双向输送机的驱动器的应用在本文提出，振动器应该提供较大的在比较低的频率的激振力和较小的在较大频率的激振力。这些类型的振动器，有几种解决方案。从外部控制振动器的一组也是这样的，在一个部分的质量会改变其位置，这会轮流地改变产生的离心力的不同的振动频率。这样的系统提供了在两个方向上的传输速度的均衡的可能性。这种振动器，在之前的房子中，在较高的频率具有相同的偏心轮，被应用在系统中（给予相同的结果示于图6-8）。在较低的激振频率的偏心轮大四倍，引起输送槽的振幅的增加（图12）并且于此相关的提高了运输速度（图13）。输送机上面所给出的在这个频率参数和较大偏心轮仍然工作在单程行程的模式（图14）。因此，可以看出，当振动器的不规则可变的偏心块被应用，在两个方向上可以得到相同的传输速度。然而，在这种情况，不需要传输速度的均衡，设计这种类型的输送机，可用于标准的恒定不平衡振动器，这将显著地降低设备的生产成本。 图12在垂直方向水平振动的依赖性，激振频率：=133.5rad/s和振动器块的偏心：e=0.086m图13水平位移方向上的运料的进给，在激振频率：=133.5rad/s和振动器块的偏心：e=0.086m 图14位移槽以及在垂直方向上的进料，在激振频率：=133.5rad/s和振动器块的偏心：e=0.086m6、结论1） 在研究中体现的双向振动输送机有一个简单的和可靠的结构。2） 存在一种快速改变输送材料的方向的可能性，通过改变振动器的激振频率。3） 应用可变的不平衡块的偏心轮，它是在两个方向上实现相同的传输速度的可能。参考文献1贝克S：振动输送装置的振动驱动系统，美国专利号5064053,1991.2杰斯特公司的专刊3 Cieplok G：验证产生共振振幅决定的诺模图在振动机械的失相，中国理论和应用力学杂志，47卷，2009年第2期，295-306页4 Czubak P：双向振动输送机，专利申请号为 P-388654,2009年7月28日5 Czubak P：质量优化的短振动输送机的振动绝缘框架，力学，25卷，2006年第1期，33-40页6 Czubak P.，Michalczyk J：在振动输送机的移动特性的基础上的动态消除，Model owanie Inynierskie第2卷，第33号，2007年，55-60页7 Frahm H：移动设备用于阻尼振动的机构，美国专利号989958,19098 Michalczyk J：力脉冲恢复碰撞建模的现象，理论与应用力学，46卷，第4号，2008年，第897-908页9 Michalczyk J., Cieplok G：振动筛的数值模型，Modelowanie Inynierskie，第1卷，第32号，2006年，381-388页10 Michalczyk J., Czubak P：振动机械在短暂的共振的最大振幅测定方法，冶金与材料档案，第55卷，2010年第3期，695-706页11 Michalczyk J., Czubak P：振动机械同位相互同步驱动振