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      氣動(dòng)振動(dòng)器參數及背景

      2012-05-16 13:22:18  來(lái)源:beton

      氣動(dòng)振動(dòng)器參數及背景
       

      即使在今天,世界上的一些地方仍然向幾個(gè)世紀前一樣使用手動(dòng)沖擊錘作為搗實(shí)模中混凝土的工具,與之相類(lèi)似使用錘子來(lái)輔助物料流動(dòng)。

      用來(lái)分離玉米粒和玉米芯碎屑的篩子被認為是振動(dòng)器的*個(gè)工業(yè)應用,即*個(gè)非人力驅動(dòng)的振動(dòng)元件,如使用風(fēng)能、水利等。

      氣動(dòng)振動(dòng)器是在本世紀初以直線(xiàn)活塞振動(dòng)器或氣動(dòng)錘的形式進(jìn)入實(shí)用的。僅僅幾年以后,更簡(jiǎn)單的帶有滾動(dòng)球體或轉子的旋轉式振動(dòng)器誕生。在過(guò)去的幾十年中,這種設計從未有過(guò)改變;大多數制造廠(chǎng)生產(chǎn)的振動(dòng)器的殼體仍然是鑄鐵材料,外表不經(jīng)加工。

      六十年代末,人們*次用鋁作殼體材料進(jìn)行了試驗。鋁的加工很容易,也很干凈。無(wú)論是加工的機床或是用戶(hù)的手上都不會(huì )沾上砂模的砂。

      鋁具有所需的強度又不是硬得易產(chǎn)生裂紋。在鋁的表面可以進(jìn)行噴涂,所以可以對它進(jìn)行現代工業(yè)設計。對于特殊環(huán)境下的應用,如制藥工業(yè)等,殼體可以由不銹鋼制成。

      當今大量的工作都由振動(dòng)器完成。她的主要應用是清空料斗、物料篩選、混凝土搗實(shí)以及沙、土及其它任何粉末或小顆粒并螺釘等的給料。在電子工業(yè)中也應用振動(dòng)來(lái)檢測印刷電路板的接點(diǎn)。

      1.1.1 振動(dòng)器分類(lèi)

      根據振動(dòng)器所耗能的形式和工作原理,振動(dòng)器可以總體地分為如下類(lèi)型:


       

      能源形式
      技術(shù)形式
      電動(dòng)

      旋轉/直線(xiàn)/磁性

      氣動(dòng)

      旋轉/直線(xiàn)

      液動(dòng)
      旋轉


      1.2 關(guān)于氣動(dòng)振動(dòng)器

      1.2.1 振動(dòng)適合于什么工作?

      如前所述,在振動(dòng)力的幫助下可以對任何類(lèi)型的散料進(jìn)行給料、搗實(shí)或分選操作。在大多數情況下,振動(dòng)都對重力有“支持”作用。例如,由于水份的影響,散料可能在料斗中相互粘連,堵塞料斗。在這種情況下,振動(dòng)可以將其打散,因而物料在重力作用下流出料斗。

       
      重力與振動(dòng)振動(dòng)器的另一個(gè)應用是在混凝土方面。對混凝土進(jìn)行振動(dòng)也就是對沙和石子進(jìn)行振動(dòng)使它們達到*密實(shí)狀態(tài),從而去除中間氣泡。在搗實(shí)的過(guò)程中,主要依靠重力,但振動(dòng)會(huì )對此有幫助并可以*改善其效果。

       在上述兩種情況下振動(dòng)都會(huì )減低材料的摩擦力。

      振動(dòng)并不是一定要對重力有支持作用,有時(shí)振動(dòng)會(huì )使物料“跳動(dòng)”,而重力使物料回到料道里。通過(guò)直線(xiàn)振動(dòng)器的幫助我們可以給定物料的跳動(dòng)方向,且通過(guò)調整振幅可以改變跳動(dòng)的步長(cháng)。

       
      物料進(jìn)給1.2 .2基本信息

      在進(jìn)行任何一種振動(dòng)器的選型時(shí),有一件十分重要的事情要知道:你雖然可以計算出物料、筒倉、料槽等的自然頻率,但在實(shí)際應用中其結果絕不會(huì )得出向計算那樣的值。

      我們可以利用表格和計算公式來(lái)正確選擇振動(dòng)器的力和頻率及安裝位置,但是“細調”,即對振動(dòng)器進(jìn)行*優(yōu)調整則是實(shí)際中試驗—調整的問(wèn)題。有經(jīng)驗的現場(chǎng)工程師可以很快選出*佳的振動(dòng)器類(lèi)型和安裝位置。

      在“選擇*佳振動(dòng)器類(lèi)型”一節中有經(jīng)驗法則和表格給出。

      要實(shí)現振動(dòng)器的*佳調整,建議在氣路中加入調壓閥或針閥從而達到控制空氣流量和壓力的目的。找出要進(jìn)給、要搗實(shí)或要分選的物料的自然頻率是調整振動(dòng)器的*佳途徑。

      氣動(dòng)式外置振動(dòng)器的工作頻率范圍為從2,000rpm到約20,000rpm或約為35—350Hz。在技術(shù)參數表中給出的數據是在如下條件下得出的:振動(dòng)器被置于固定式試驗臺上,振動(dòng)器處于非實(shí)際工作狀態(tài),即振幅為零但是頻率比實(shí)際安裝于工件上時(shí)高2—3倍。

      通常物料的自然頻率會(huì )高于振動(dòng)器的頻率,因此要用更強大的振動(dòng)器來(lái)做某一工作。

      不要讓振動(dòng)器滿(mǎn)負荷工作。在用新振動(dòng)器時(shí),建議使它工作在3/4滿(mǎn)負荷下,因此當由于磨損、老化而使其功率降低時(shí),可以通過(guò)增加頻率予以適當補償。

      注:氣動(dòng)式旋轉和直線(xiàn)振動(dòng)器的工作壓力不能高于7bar(100PSI)。

      2.氣動(dòng)系統

      2.1 耗氣量和空氣壓縮機

      氣動(dòng)振動(dòng)器系統的耗氣量,特別是平均耗氣量,是計算所需壓縮機尺寸的基礎。

      2.1.1計算平均耗氣量

      公式1、耗氣量:CONS=xxx升/分

      2、工作系數(開(kāi)/關(guān))*100%:OPF=xxx%

      3、 平均耗氣量=CONS*OPF

      即ACON=xxx升/分

      4、 總平均耗氣量=xxx升/分

      要得到幾個(gè)振動(dòng)器和/或同一氣路上其他耗氣元件的總平均耗氣量,如果每個(gè)元件的耗氣量相同則將平均耗氣量與元件個(gè)數相乘;若各元件耗氣量不同,則分別相乘后而將結果相加。

      在確定所需空氣壓縮機的大小時(shí),建議在以上計算結果上再加20%的安全余量,因為表中的給定值也可能會(huì )變動(dòng)。除此之外,泄漏或另外附加的元件會(huì )需要更大的空氣壓縮機。今后安裝的附加元件可能會(huì )需要更多的能量。

      另外還有一個(gè)數據對確定空氣壓縮機的大小同樣必要,它就是在給定時(shí)間內*大耗氣量。此數據可以由所有元件同時(shí)工作時(shí)的耗氣量及他們工作時(shí)間的長(cháng)度來(lái)確定。

      *大耗氣量=元件數*CONS(在xx分鐘內)

      =xxx升/分(在xx分鐘內)

      在確定空氣壓縮機大小時(shí)*大耗氣量和平均耗氣量都會(huì )有用。

      2.2 氣動(dòng)振動(dòng)器潤滑

      是否需要潤滑?這是一個(gè)很重要的問(wèn)題?偟膩(lái)說(shuō),潤滑總是會(huì )延長(cháng)元件的壽命,因為它可以*地降低摩擦。但是對球式振動(dòng)器進(jìn)行潤滑卻是浪費潤滑劑,因為它并不能顯著(zhù)地增加振動(dòng)器的壽命,而T系列轉輪振動(dòng)器在無(wú)潤滑的情況下則會(huì )很快損壞。

      由于特殊的材料及處理方法(氟涂層等),工作摩擦力可以減到*小,所以活塞式振動(dòng)器(FP-系列)DAR-系列振動(dòng)器同樣具有很好的緊急工作特性。盡管如此,工作結束后也要加入潤滑油以防磨損加劇。

      對于每分鐘需要加幾滴油或不能多于多少這樣的問(wèn)題,卻不能一概而論。往復式或活塞式空氣壓縮機可以隨空氣提供足夠的潤滑油,因此無(wú)需加潤滑油。不幸的是同一類(lèi)型的壓縮機也會(huì )由于泄露過(guò)大而帶入太多的油,這樣會(huì )由于粘著(zhù)引起DAR-系列振動(dòng)器的頻率和力下降。另外對于帶有內置式空氣干燥器的壓縮機來(lái)講,需要有氣路油霧器以防止T-系列DAR-系列和FP-系列振動(dòng)器過(guò)早磨損。

      注意:請使用如下粘度的潤滑油來(lái)潤滑振動(dòng)器

      ISOVG5粘度5cSt/40℃ (5厘斯或約42.4或5cm2Sec2)

      所用的潤滑油應該為非粘著(zhù)性的,如下所示油品:
      殼牌德力士C5
      埃索NutoH5
      美孚VelociteNo.4
      BPEnergolHP5
      對于食品行業(yè)的應用,Whilerex304(植物基)

      注意:若油的粘度與推薦值不符則會(huì )降低頻率和力。

      對FP系列振動(dòng)器來(lái)說(shuō),可以用蒸餾水做潤滑劑,其效果與潤滑油一樣。使用時(shí)調整給定量為10滴/分鐘。

      作為氣路注油器,滴油潤滑器的效果要強于威克注油器。在消音器處檢查油跡,調整潤滑器使油跡為*少,但是又不完全消失。太多的潤滑油會(huì )導致活塞或滾子粘滯,因此應加以避免。

      2.3 空氣過(guò)濾器和減壓閥

      所有的空氣壓縮機都配有空氣過(guò)濾器以保護空氣壓縮機的閥。這樣空氣壓縮機給出的空氣對旋轉型振動(dòng)器來(lái)說(shuō)是足夠了。由于小塵?赡軙(huì )帶入,所以我們還是強烈建議在氣路上使用5μm或更小的過(guò)濾器,這樣有助于延長(cháng)振動(dòng)器的壽命。

      注:由于FP-系列中活塞與空之間的間隙很小,所以我們強烈建議使用5μm的空氣過(guò)濾器。

      空氣過(guò)濾器的安裝應靠近振動(dòng)器,以避免金屬氣管上的銹粒進(jìn)入振動(dòng)器。建議按如下所示連接過(guò)濾器、減壓閥和潤滑器。

       
      正確的安裝順序:過(guò)濾器,然后減壓閥和油霧器2.4 空氣管路

      可以通過(guò)增、降氣壓或流量對振動(dòng)器進(jìn)行調整,但是進(jìn)氣管和排氣管的尺寸也應該合適。如果此比值太小就會(huì )使振動(dòng)器不能全功率工作。

      排氣管要盡量短,因為排出的氣體會(huì )膨脹,它是壓差的若干倍。

      公式為:V進(jìn)*P進(jìn)=V出*P出

      這里P為絕對壓力。因此可以容易地看出當振動(dòng)器工作于6bar(相對壓力)時(shí),排氣端的氣體體積會(huì )是進(jìn)氣端6倍。

      排氣管太長(cháng)或太短會(huì )影響空氣的運動(dòng),即并非全部的空氣壓力全部都能轉化為振動(dòng)器的振動(dòng)能。

      使用直接安裝于振動(dòng)器的消音器對獲取*大振動(dòng)能來(lái)說(shuō)是*好的辦法。

      例:在4bar時(shí)的耗氣量為900升/分鐘,管子的長(cháng)度為10米。從右邊的900處開(kāi)始向左直到4bar的線(xiàn),沿45°線(xiàn)向上直到段末邊界線(xiàn)。然后沿直線(xiàn)向左直到10米線(xiàn)再沿著(zhù)45°線(xiàn)向右上直到系統允許的*大壓力損失線(xiàn)。此時(shí)在左側就是管子的直徑和面積。

      注:管路中的壓力損失不要大于0.5bar;但要把此值降得很小卻無(wú)意義,因為這樣會(huì )增加管子的直徑和成本。理想值在0.1—0.5bar之間。

      排氣管的尺寸也可以用同樣方法確定。用與確定進(jìn)氣管時(shí)相同的圖,但不要使用進(jìn)氣壓力而使用排氣壓力,即0.2—0.5bar。

      2.5 氣閥和調壓器

      2.5.1 調壓器

      在調壓器(如針閥)的幫助下,振動(dòng)器可以調節至它的*佳工作狀態(tài)。調整流量值會(huì )影響振動(dòng)器的頻率和能量。為使效果*佳,我們建議將調壓器置于空氣過(guò)濾器和油霧器之間。

      2.5.2氣閥

      對于象清空料槽、料斗這樣的應用,建議讓振動(dòng)器間歇地工作。這樣你可能需要在油霧器后加一電磁閥。不要將電磁閥加在調壓器和油霧器之前,因為如果這樣會(huì )使調壓器每次都啟動(dòng),而當加上壓力后,輸出端不能馬上得到壓力,這樣會(huì )降低振動(dòng)器的功能。因此同樣建議將電磁閥置于盡量靠近振動(dòng)器之處。

      注:不要將附件,如:空氣過(guò)濾器、壓力調節器、油霧器等置于振動(dòng)器的安裝位置上,這樣會(huì )導致這些裝置失靈。

      注意:請確認閥的內徑足夠大(見(jiàn)圖“確定氣管的直徑和面積”),否則振動(dòng)器不會(huì )工作于全功率下;活塞振動(dòng)器可能啟動(dòng)困難。

      當氣閥為手動(dòng)閥時(shí)也許活塞振動(dòng)器不能啟動(dòng),因為要啟動(dòng)活塞振動(dòng)器應在一開(kāi)始就加上全壓。所以當使用手動(dòng)閥時(shí),應盡快打開(kāi)閥門(mén)或者使用電磁閥。


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      張先生 先生
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