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如何对带式输送机进行避免共振设计?

作者:诚博娱乐机器 时间:2013-05-13

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在带式输送机的运行过程中,共振是一个较严重的问题。研究人员通过将输送带作为正交各向异性矩形薄板输送带横截面上的自由振动方程,并分析输送带为平形、V形和槽形三种边界条件下的所有固有频率,得出了输送机避免共振的设计方法。

带式输送机

避免共振的发生,首先需要明确避免共振的工况问题。注意到在输送机的启、制动非稳态工况和空载的工况均不是长期存在的工况,单从避免共振的角度出发,可以只对满载的稳态工况进行避免共振问题的设计。

要避免共振就是使输送带的固有频率和作为振动源的托辊的激振频率错开,即差值不小于频带宽。实际上输送带的高阶固有频率都比托辊转动的频率高得多,因此,一般只需要令输送带振动的基频与为振动源的托辊的激振频率差值不小于频带宽。

把输送带看成挠性体,也就是刚度等于零的情况,输送带有一定的刚度,当考虑输送带刚度时得出的频率必然高于不考虑刚度时的情况。从而,对带速不是很高的情况可以直接设计为托辊的转动频率在固有频率以下,这样就可以充分保证输送带不发生共振,而且使计算大为简化,同时也回避了输送带的结构参数(弹性模量、剪切模量等)不容易准确获得的问题。所以,对于带速不很高时,可以直接按下式设计:f fR,f是输送带的固有频率,fR是托辊的激振频率。

带式输送机

由上述分析可知:减小托辊间距、增大输送带张力、减小输送带质量、增大输送带弯曲刚度、减小带速和增大托辊直径等方式可以起到避免共振发生的效果。输送带和带速受到其他众多条件的限制,不能因为要避免输送机局部的共振就发生改变,因此实际上可以采用的措施也就只有以下两种方法:(1)减小托辊间距;(2)增大托辊直径。

需要注意的是,增加系统的托辊数量会增加成本,还会增加转动阻力和输送带张力,从而提高输送带的振动频率。为了不过分增多托辊的数量,可以通过综合分析后,在可能发生共振的区域减小托辊间距,在其他区间保持原设计间距,以获得较好的经济效果。

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