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            怎样调节电磁振动给料机达到理想的调谐状态

            [发布日期:2018-06-06 09:28:07 浏览量:728 ]
             

            电磁振动给料机弹性系统调谐的研究和改进

                    通过变频器技术采用调整激振频率的方法,加以振动传感器检测以使电磁振动给料机达到理想的调谐状态。多次试验显示采用变频器和PLC的办法可使电磁振动给料机的振动调谐变得简单易行,很大的提高其生产效率。

             电磁振动给料机

            1、电磁振动给料机的工作原理及传统弹性调谐的短板

                    在非金属矿的粉碎工程中,电磁振动给料机是一种定量振动给料设备,它不仅可以喂送松散的颗粒状的矿料,也可以喂送400~500mm的块状矿料。

                    电磁振动给料机由给料槽、电磁激振器、控制器等组成,工作时用电磁激振器产生频率为50Hz的脉冲电磁力施加给给料槽,强迫机械振动直至产生共振,在共振的作用下,给料槽内的矿粒间歇向前做抛物线运动。电磁振动给料机由于工作时无相对运动部件、物料与槽体无相对滑动等,使得其具有磨损小、功耗低、运行费低、适应性广等其他给料机所不具备的优点,但在安装调试方面却存在较高的难度,调整不好就不能正常工作,产生噪声甚至不能振动。,原因是调整到共振的状态比较困?#36873;?/p>

                    电磁振动给料机弹性系统的调谐是生产中一个非常重要的环节,所谓弹性系统的调谐,就是调整激振频率ω和电磁振动给料机的固有频率ω0的比值Z,该值决定设备能否正常和稳定地工作。为了能以较小的功耗得到较高的机械性能,调谐值Z需达到临界共振状态,考虑到给料机工作时槽内的物料质量影响,Z的取值一般为0.8~0.95。在弹性系统调谐的过程中由于激振频率ω取决于电网的频率50Hz而不能改变,因此只能改变整个给料机系统的固有频率ω0。改变固有频率,由公式ω=sqrt(K/M)得知就是改变弹性系统的刚度及折算质量。常用的方法是改变板弹簧的弹簧片数或者对系统进行配重,以达到调谐的目的。系统的配重和改变板弹簧片数需要一定的经验和足够的耐心,而随着矿石品种及质量等的变化,?#20013;?#35201;重新调整,这无疑大大增加了工作的难度。所以电磁振动给料机的调谐环节一直是其生产中存在的瓶颈。

            2 改进传统弹性调谐的方法及系统工作可行性研究

                    对于电磁振动给料机的弹性调谐,由于在早期的科技条件限制下不能改变激振器的频率ω(电网的频率)或是成本很高等原因,采取了调整固有频率ω0的思路,但随着科技的发展和电力设备成本的降低,可以考虑采用保?#27490;?#26377;频率ω?#23433;?#21464;,而改变激振频率ω的思路来进行弹性系统的调谐。电磁振动给料机的电磁激振器之所以产生有规律的电磁振动力是因为通过电磁线圈的电流为单向半波整流,在正半周?#20445;?#26377;电流通过电磁线圈,产生脉冲电磁力。在负半周?#20445;?#26080;电流通过电磁线圈,电磁力消失,如此周而复始。由于通过线圈的电流来自电网,频率50Hz,因此激振力的频,如果设计中改变来自电网的50Hz频率,则激振力的频率也会随之改变,而通过不?#31995;?#35843;整激振频率以配合电磁振动给料机的固有频率,也可以达到振动调谐的目的。由于PL?#29028;?#21464;频器的大量普及以及电磁振动给料机的功耗并不大,因此可以通过改变激振频率达到调谐的目的。原有的电磁振动给料机由于激振频率ω为50Hz,由Z=ω/ω0=0.5~0.5,得出其固有频率ω0大约在60Hz左右,这从固有频率测量仪中也可测出。将变频器的频率调到此范围,输出电压电流到电磁激振器,从而达到需要的临界共振状态。

                   在实际的工作环境中,由于给料机输送不同种类质量的矿石会使其固有频率产生一定的变化,为了调整的方便快捷,设计了由PL?#29028;?#21464;频器以及传感器共同组成的振动调谐系?#22330;#场?#21464;频器?#38382;?#35774;置及PLC的控制电路以GZ1系列电磁振动给料机为例,首先测得电磁振动给料机的固有频率为60Hz左右(?#36213;兀?#30001;固有频率公式ω=sqrt(K/M)得知,物料装填后其固有频率会有一定程度的下降,依次设定?#20445;?#20010;档,分别为48、9、0、1、2、?#22330;ⅲ礎ⅲ怠ⅲ擔丁ⅲ貳ⅲ浮ⅲ埂ⅲ啊ⅲ薄ⅲ玻齲?#24182;将这些数据存入变频器中。

            给料机变频器和PLC电路控制?#25216;?#22270;1

             电磁振动给料机PLC电路控制图

            图1 PLC、变频器控制电路

                    通过对图1?#30913;ァ?#21152;段号”和“减段号”进行操作,即可在设定的?#20445;?#20010;频率值之间互相切换,从而在不同的工况条件下找到电磁振动给料机弹性系统的最佳调谐状态。

            4 电磁振动调谐检测辅助装置

                    由于人眼不能准确地?#21368;?#30005;磁力产生的共振现象,因此需要利用振动传感器设计一个电子检测振动辅助装置,以便检测振动状态。振动传感器LC0?#20445;埃?#36755;出的偏置电压为8.2V,当有振动?#20445;?#36755;出的脉冲电压峰值可达

            ?#20445;常?V〔,?#22330;?#30005;子检测振动辅助装置电路设计见图2,比较器U1将振动传感器LC0?#20445;埃?#36755;出电压与其静态时的偏置电压8.V相减,当无振动?#20445;?#27604;较器无电?#25925;?#20986;,后级的LED不发光。当有振动产生?#20445;?#27604;较器U1输出电压,点亮后级的LE?#27169;ǎ模常模梗?#25391;动越强烈,比较器输出电压越高,后级被点亮的LED就越多,直到?#27169;?#34987;点?#31890;?#34920;明达到了理想的共振状态。
            5 改进后电磁振动给料机的运行及结论

                    实际生产中给料矿石不同、电网电压波、给料机负载变化都会影响共振的调谐,要想达到理想的共振效果,设置?#20445;?#20010;频率?#31561;?#28982;略?#22278;?#36275;。如果围绕PL?#29028;?#21464;频器进行PID模拟量闭环自动控制,虽然可以很好地解决这个问题,但需要价格昂贵的PLC模拟量输入输出模块,这不利于技术改良的推广。因此调谐?#20445;?#38656;要操作人员通过图1的“加段号”和“减段号”开关进行简单切换,观察图2中电子振动检测辅助装置的LED点亮情况,当达到接近共振频率的某一个设定值时再将变频器切换到“PU”模式进行手动精确微调,变频器频率的调节精度可达到0.?#20445;齲?#36890;过观察电子检测振动辅助装置的LED进行精确调谐,效果显著。采用变频器系统进行振动调谐简化了电磁振动给料机生产中的调谐环节,工人只需简单的操作即可使设备达到理想的调谐状态。整个设计的系统中,可根据不同类别、型号的振动给料机在变频器中设置相应的?#38382;?#21516;时振动传感器也可根据实?#26159;?#20917;选用不同的型号。

             电磁振动给料机调谐检测装置电路图

            图2 电磁振动调谐检测装置电路



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