双振动电机转速同步原理的解析

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1、万方数据粮油食品科技第13卷2005年第2期粮食工程双振动电机转速同步原理的怒析薛维华(东安粮机公司，黑龙江哈尔滨150066)摘要：用机械振动、转子动力学等基本原理，对双振动电机转速同步工作机理作了解析。关键词：平面回转；同步进动；惯性力平衡中图分类号：TS210．3文献标识码：B文章编号：1007—7561(2005)02一15—02O前言双振动电机作为振动源用于粮食机械已有三十多年的历史，它以独特的优点，迅速取代了用机械方法保持转速同步的老一代振源装置，东安粮机公司生产的清粉机，振动筛和去石机，均装有两台并列的振动电机。从电机采购到安装使用，

2、并无特殊要求，只要型号相同，任意两台装机，均能满意地同步工作，甚至在一台瞬间晚起动的反常情况下，当机械猛然摆动若干次后，仍进入同步运行，在十多年的生产过程中，无一台同步失效。1粮食振动机械的工作特点和运动机理在粮食振动机械的筛体上，并装两台相对反向旋转的振动电机，驱使筛体作往复线性运动，以满足粮食加工的除杂、去石、分级和筛理，作为振源的振动电机，结构简单，在电机轴的两端轴伸上装有同向偏心的偏重块，作为振动电机的激振元件。偏重块与电机轴组成偏重转子，被支承在电机轴承上。两台振动电机紧固在筛体上，筛体通过支承弹簧联结在固定的机架上。粮食振动机械通常设计

3、为低频大振幅的远共振机械，以满足筛理运动特性的要求。所谓远共振机械是指：在以激振元件(偏重块)，弹性／阻尼元件(弹簧)和惯性元件(筛体)组成的振动系统中，激振频率与系统的固有频率之比即频率比≥2．5的振动机械，工作转速远离共振转速，从振动参数的相关特性知道，振动机械的频率比，振动体位移对激振力的落后角与阻尼比之间存在这样一种关系：当阻尼比很小，频率比≥2．5时，振动体(筛体)位移对激振力的落后角。1800【1J。在粮食振动机械上表现为，当偏重块向前转动时，筛体向后转动；偏重块向左时，筛体向右，由于振动电机相对反向旋转，故两偏重块对筛体作反向往复运动

4、。2单振动电机的简化振动方程与进动运动振动电机偏重块质量m。，以偏心距7和角速度∞作圆周简谐运动，产生激振力，筛体质量m对激振力响应，作与激振力相同角频率的平面回转谐运动，筛体平面回转角速度与激振力角速度相同E2J。由于筛体位移落后激振力180。，所以，固定在筛体上的振收稿日期：2004—06—28作者简介：薛维华(1929一)，男，河北丰润人，研究员动电机，其偏重块受筛体牵连，作与筛体反方向的牵连运动，产生反向牵连运动惯性力，设支承弹簧刚度为k，阻尼系数为fo该振动机械的力学模型如图1所示(¨。按模型建立振动微分方程，并经推导，得简化振动方程：M

5、心=IIl070，式中左边co为筛体M的平面回转角速度，为解释方便，用Q代∞，则ma2=mD'J此方程反映了筛体M与偏重块11】o之间的动力学关系。m。是偏重块质量，也就是偏重转子不平衡量，而筛体M可以看作偏重转子的支承系统，转子支承系统对转子不平衡量的响应叫同步进动(sy．aehroIIOUswhirl)【3J。用动力学解释为：偏重转子不平衡量nln，在以偏心距7和ct，角速度旋转时，筛体M则以入为半径和与转子同频的回转角速度Q作同步进动运动，机械处于惯性力平衡的稳定工作状态。若Q≠∞时，则是非同步进动状态，经常发生在起动过程(∞>Q)和停车过程

6、(∞002，筛体质量为M(含2m。)、筛体回转角速度为n、回转振幅为入，按两种情

7、况分析转子进动问题。3．1独立的转子进动运动假设将筛体平分为左右两个独立的分筛体，质1量各为N1-M，则与上节中单台振动电机机械一样，各自组成独立的转子进动系统。左、右分筛体，各自以不同的角速度进行同步进动。若左右振动电机以相同的角速度旋转时，由于电机相对转向相反，两分筛体的横向惯性分力相互抵消，纵向惯性分力相互叠加，形成纵向惯性往复运动。在同步进动情况下，两分筛体的独立进动运动之和与整体筛体的进动运动是相等的，两个独立的偏重转子可与一个整体筛体同时作同步进动。3．2一个整体筛体时转子进动运动若左右振动电机的角速度不同，且cU，稍大于1-02，00

8、1一嘶=△co。由于两台振动电机固定在同一筛体M上，当两台振动电机同时工作时，左、右偏重转子各自独立旋转，此时，偏重转子与