力学课程设计报告--电磁振动给料机的振动分析与隔振设计

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1、振动力学课程设计报告课设题目：电磁振动给料机的振动分析与隔振设计单位：理学院专业/班级：工程力学09-1姓名：闫鲁华指导教师：于月民一、前言1、课题目的或意义通过对电磁振动给料机的振动分析与隔振设计，进一步了解了电磁振动给料机的振动原理，同时通过对结构进行振动分析或参数设计，进一步巩固和加深振动力学课程中的基本理论知识，初步掌握实际结构中对振动问题分析、计算的步骤和方法，培养了我们将所学的知识与实际问题相结合的方法途径，提高独立分析问题和运用所学理论知识解决实际问题的能力。2、课题背景：目前，电磁振动给料装置在工业生

2、产上应用十分广泛。随着科学技术和计算机控制的日益发展，社会生产对电磁振动给料机的效率与自动化控制要求越来越高；随着人们对振动与控制问题认识的深入，也使得提高电磁振动给料机的性能成为可能。特点：（1）电气控制采用可控硅半波整流线路。可无级调节给料量，可用于自动控制的生产流程中，实现生产自动化。（2）无转动零部件，不需润滑，结构简单，维修方便。（3）物料呈微抛运动，料槽磨损小。（4）采用合金钢板制成的料槽，可适用输送高温、磨损严重及有腐蚀性的物料等。国内外，生产和使用振动给料机的厂家很多，从起振方式的分类来说，现在主要有

3、三种，即偏心电机、电磁铁和压电陶瓷，其中偏心电机与电磁铁应用比较广泛，压电式的在我国还处在研究阶段并且因其振动幅度不丈，在生产中的应用受到了一定的限制。就控制与安装的方便性来说，电磁铁的要比偏心电机更为方便，因而电磁铁的应用更为广泛。在这次模型中，我们以应用最为广泛的电磁振动给料机作为研究对象。二、振动（力学）模型建立1、结构（系统）模型简介由槽体、电磁激振器、主振弹簧与隔振弹簧等组成。工作槽体是由钢板焊接成的槽子，电磁激振器中的铁芯固定在激振器壳体上，衔铁与槽体的联接叉相连接。板弹簧两端用压紧螺钉固定于激振器壳体上

4、，其中部夹紧在联接叉上。这样，槽体、激振器及板弹簧就构成了双质体的主振系统。振动电磁振动给料机电磁线圈的电流是经过单相半波整流的，当线圈接通后在正半周内有电流通过，衔铁与铁芯之间便产生了一脉冲电磁力互相吸引，这时槽体向后运动，激振器的主弹簧发生变形储存了一定的势能，在负半周线圈中无电流通过，电磁力消失，主弹簧释放能量，使衔铁和铁芯朝反方向离槽体向前运动。电磁振动给料机基本机构如下图所示：简化模型如图：2、系统模型参数、——质体1和质体2的质量；、、k3——质体1和质体2上弹簧的刚度及两个质体间的弹簧刚度；、——质体1

5、和质体2位移及两个质体的相对位依；w——激振频率。F——激振力三、振动分析1、振动方程建立振动微分方程：2、模态定性分析（1）固有频率：（2）隔振模态：给料机的隔振频率取2.5-10HZ，可算出隔振弹簧刚度：（3）主振模态：电磁振动给料机的频率是由电网的频率决定的，对半波整流的电磁振动给料机，其工作频率为50HZ，即电磁振动给料机通常的震动次数每分钟3000次。因为振动机体的质量是由工作要求决定的，可变化的是主振弹簧的刚度k1，为满足工作要求，应取主振刚度为：3、主振弹簧刚度电磁振动给料机工作频率为50HZ，振动次数

6、每分钟3000次，双质体振动系统，在近共振情况工作下，固有频率为55HZ。在亚共振情况工作下取质量:4、隔振弹簧刚度电磁振动给料机的隔震固有频率取2.5-10HZ。5、固有频率用Matlab计算振动固有频率得>>M=[500;070]M=500070>>K=[35940583483138;34831383638427]K=3594085348313834831383638427>>P=inv(M)*KP=1.0e+004*4.67234.45683.028432164>>[ev.ed]=eig(P)ev=0.7654

7、0.68720.59730.6872ed=1.0e+005*1.2634000.04256、模态定量分析固有频率模态当时当时四、减振设计1、减振设计方案设计后的减振力学图形：此系统为二次隔振系统，即系统为二自由度振动系统。可视为支撑型隔振方式，可以在原来的基础上将传给基础的动载荷显著减小，使基础更加安全。其解为二次隔振系统隔振参数：隔振系数：已知两固有频率和，采用以下符号：两固有频率可写为为了使振动机体工作时的振幅受阻尼的影响较小，建议两固有频率和不大于工作频率的0.7倍，即和0.7或>1.4即1.4弹簧刚度之比可表

8、示为它们的承载质量和之比的函数：，令，代入固有频率中，根据或来选取值，即可求出振幅，进而知道传给基础的动载荷。五、结论课程设计终于自己的努力下完成了，虽然这几天非常累，我知道这次课程设计做的还不够好，在此次设计过程中，遇到了很多困难，发现自己掌握的知识还不够牢靠，在今后的学习当中，一定把基础知识掌握的更好。经过这次设计，思考方式和动手都得到了锻