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                    怎樣調節電磁振動給料機達到理想的調諧狀態

                    [發布日期:2018-06-06 09:28:07 瀏覽量:277 ]
                     

                    電磁振動給料機彈性系統調諧的研究和改進

                            通過變頻器技術采用調整激振頻率的方法,加以振動傳感器檢測以使電磁振動給料機達到理想的調諧狀態。多次試驗顯示采用變頻器和PLC的辦法可使電磁振動給料機的振動調諧變得簡單易行,很大的提高其生產效率。

                     電磁振動給料機

                    1、電磁振動給料機的工作原理及傳統彈性調諧的短板

                            在非金屬礦的粉碎工程中,電磁振動給料機是一種定量振動給料設備,它不僅可以喂送松散的顆粒狀的礦料,也可以喂送400~500mm的塊狀礦料。

                            電磁振動給料機由給料槽、電磁激振器、控制器等組成,工作時用電磁激振器產生頻率為50Hz的脈沖電磁力施加給給料槽,強迫機械振動直至產生共振,在共振的作用下,給料槽內的礦粒間歇向前做拋物線運動。電磁振動給料機由于工作時無相對運動部件、物料與槽體無相對滑動等,使得其具有磨損小、功耗低、運行費低、適應性廣等其他給料機所不具備的優點,但在安裝調試方面卻存在較高的難度,調整不好就不能正常工作,產生噪聲甚至不能振動。,原因是調整到共振的狀態比較困難。

                            電磁振動給料機彈性系統的調諧是生產中一個非常重要的環節,所謂彈性系統的調諧,就是調整激振頻率ω和電磁振動給料機的固有頻率ω0的比值Z,該值決定設備能否正常和穩定地工作。為了能以較小的功耗得到較高的機械性能,調諧值Z需達到臨界共振狀態,考慮到給料機工作時槽內的物料質量影響,Z的取值一般為0.8~0.95。在彈性系統調諧的過程中由于激振頻率ω取決于電網的頻率50Hz而不能改變,因此只能改變整個給料機系統的固有頻率ω0。改變固有頻率,由公式ω=sqrt(K/M)得知就是改變彈性系統的剛度及折算質量。常用的方法是改變板彈簧的彈簧片數或者對系統進行配重,以達到調諧的目的。系統的配重和改變板彈簧片數需要一定的經驗和足夠的耐心,而隨著礦石品種及質量等的變化,又需要重新調整,這無疑大大增加了工作的難度。所以電磁振動給料機的調諧環節一直是其生產中存在的瓶頸。

                    2 改進傳統彈性調諧的方法及系統工作可行性研究

                            對于電磁振動給料機的彈性調諧,由于在早期的科技條件限制下不能改變激振器的頻率ω(電網的頻率)或是成本很高等原因,采取了調整固有頻率ω0的思路,但隨著科技的發展和電力設備成本的降低,可以考慮采用保持固有頻率ω0不變,而改變激振頻率ω的思路來進行彈性系統的調諧。電磁振動給料機的電磁激振器之所以產生有規律的電磁振動力是因為通過電磁線圈的電流為單向半波整流,在正半周時,有電流通過電磁線圈,產生脈沖電磁力。在負半周時,無電流通過電磁線圈,電磁力消失,如此周而復始。由于通過線圈的電流來自電網,頻率50Hz,因此激振力的頻,如果設計中改變來自電網的50Hz頻率,則激振力的頻率也會隨之改變,而通過不斷地調整激振頻率以配合電磁振動給料機的固有頻率,也可以達到振動調諧的目的。由于PLC和變頻器的大量普及以及電磁振動給料機的功耗并不大,因此可以通過改變激振頻率達到調諧的目的。原有的電磁振動給料機由于激振頻率ω為50Hz,由Z=ω/ω0=0.5~0.5,得出其固有頻率ω0大約在60Hz左右,這從固有頻率測量儀中也可測出。將變頻器的頻率調到此范圍,輸出電壓電流到電磁激振器,從而達到需要的臨界共振狀態。

                           在實際的工作環境中,由于給料機輸送不同種類質量的礦石會使其固有頻率產生一定的變化,為了調整的方便快捷,設計了由PLC和變頻器以及傳感器共同組成的振動調諧系統。3 變頻器參數設置及PLC的控制電路以GZ1系列電磁振動給料機為例,首先測得電磁振動給料機的固有頻率為60Hz左右(空載),由固有頻率公式ω=sqrt(K/M)得知,物料裝填后其固有頻率會有一定程度的下降,依次設定15個檔,分別為48、9、0、1、2、3、4、5、56、7、8、9、0、1、2Hz,并將這些數據存入變頻器中。

                    給料機變頻器和PLC電路控制圖見圖1

                     電磁振動給料機PLC電路控制圖

                    圖1 PLC、變頻器控制電路

                            通過對圖1按鈕“加段號”和“減段號”進行操作,即可在設定的15個頻率值之間互相切換,從而在不同的工況條件下找到電磁振動給料機彈性系統的最佳調諧狀態。

                    4 電磁振動調諧檢測輔助裝置

                            由于人眼不能準確地判斷電磁力產生的共振現象,因此需要利用振動傳感器設計一個電子檢測振動輔助裝置,以便檢測振動狀態。振動傳感器LC0102輸出的偏置電壓為8.2V,當有振動時,輸出的脈沖電壓峰值可達

                    13.2V〔,〕。電子檢測振動輔助裝置電路設計見圖2,比較器U1將振動傳感器LC0102輸出電壓與其靜態時的偏置電壓8.V相減,當無振動時,比較器無電壓輸出,后級的LED不發光。當有振動產生時,比較器U1輸出電壓,點亮后級的LED(D3-D9);振動越強烈,比較器輸出電壓越高,后級被點亮的LED就越多,直到D9被點亮,表明達到了理想的共振狀態。
                    5 改進后電磁振動給料機的運行及結論

                            實際生產中給料礦石不同、電網電壓波、給料機負載變化都會影響共振的調諧,要想達到理想的共振效果,設置15個頻率值仍然略顯不足。如果圍繞PLC和變頻器進行PID模擬量閉環自動控制,雖然可以很好地解決這個問題,但需要價格昂貴的PLC模擬量輸入輸出模塊,這不利于技術改良的推廣。因此調諧時,需要操作人員通過圖1的“加段號”和“減段號”開關進行簡單切換,觀察圖2中電子振動檢測輔助裝置的LED點亮情況,當達到接近共振頻率的某一個設定值時再將變頻器切換到“PU”模式進行手動精確微調,變頻器頻率的調節精度可達到0.1Hz,通過觀察電子檢測振動輔助裝置的LED進行精確調諧,效果顯著。采用變頻器系統進行振動調諧簡化了電磁振動給料機生產中的調諧環節,工人只需簡單的操作即可使設備達到理想的調諧狀態。整個設計的系統中,可根據不同類別、型號的振動給料機在變頻器中設置相應的參數,同時振動傳感器也可根據實際情況選用不同的型號。

                     電磁振動給料機調諧檢測裝置電路圖

                    圖2 電磁振動調諧檢測裝置電路



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