具有多种振动方式的振动台设计

发布时间：2021-12-21 15:07所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次

摘要：为了在同一振动台上实现多种直线振动及水平圆周摆振，依据直线振动与水平圆周摆振原理，设计了一种可实现多种振动形式的振动台。该振动台可实现水平直线、竖直直线、67.5直线、45直线、22.5直线方向的振动，同时也可实现水平圆周摆振。该振动台集多种振动方式于

　　摘要：为了在同一振动台上实现多种直线振动及水平圆周摆振，依据直线振动与水平圆周摆振原理，设计了一种可实现多种振动形式的振动台。该振动台可实现水平直线、竖直直线、67.5°直线、45°直线、22.5°直线方向的振动，同时也可实现水平圆周摆振。该振动台集多种振动方式于一体，可以有效地满足工业筛选等试验任务，且振动台结构新颖。

　　关键词：振动台;多种振动方式;直线振动;水平圆周摆振

　　0引言

　　振动作为有利的一面，在工农业生产及生活中得到了广泛的应用，如振动筛、振动破碎机、振动除垢等多种多样的振动机械被应用于生产实践中。但是大多数振动机械只存在一种单一的振动方式，或为直线振动、或为圆振动、或为椭圆振动等，而能够在1台振动台上实现多种振动方式的机械很少见。

　　若要进行多种振动方式的工作，就必须要设计多种单一振动方式的振动机械，这势必会增加成本并耗费大量的物资，给工作带来诸多麻烦。因此，对于需要多种振动方式的工程试验，设计一台可实现多种振动的机械显得尤为重要。本文采用2台惯性激振电机，以直线振动和水平圆周摆振原理为依据，使用三维软件SolidWorks设计了一种可实现多种振动方式的振动台，以满足工业上多种振动方式的试验所需。

　　1振动方式的实现振动方式实现的总体思路：把2台激振电机安装固定在箱体上，将箱体安装固定在底座上，使激振电机反向旋转，激振电机内部的偏心块产生直线激振力，通过调整箱体与底座的位置来改变直线激振力的方向，从而实现振动台在不同方向的直线振动。使激振电机同向旋转，激振力对箱体中心产生激振力矩，通过控制箱体与底座位置使振动台产生水平圆周摆振。

　　1.1直线振动原理。激振电机的偏心质量为m0，偏心距为r的偏心块以ω的角速度同步反向旋转，电机运行稳定后偏心块相位角沿z轴对称。

　　1.2水平圆周摆振原理

　　水平圆周摆振原理图。激振电机的2个质量为m0的偏心块以ω的角速度同步同向回转，电机运行稳定后偏心块相位角相差180°。2个激振电机提供的激振力在x轴与y轴方向上相互抵消，但是对轴中心处的力矩作用始终叠加。由于弹簧的拖曳作用，振动台会在平衡位置附近做往复摆动。

　　2振动台结构与安装

　　2.1激振电机箱体设计将2个完全相同的激振电机安装在箱体上。振动台在工作过程中需满足稳定性条件，否则会出现振动不稳定、无规律的现象。

　　2.2振动台安装

　　(1)多方向直线振动的部件安装位置

　　实现直线振动方式的振动台装配图。箱体两侧设有定位孔，中部设有1个中心定位孔和圆周均匀分布的16个定位孔，圆周上相邻2个定位孔之间的夹角为22.5°。振动台两侧设有相应的定位孔，通过螺栓穿过箱体与振动台的定位孔将两者固定。当箱体的B面与振动台底面平行时，电机可以提供竖直方向的激振力，振动台实现竖直振动。根据箱体的安装角度不同，可产生水平直线、67.5°直线、45°直线、22.5°直线方向的激振力。

　　(2)水平圆周摆振部件安装位置

　　水平圆周摆振装配图。振动台底板上设有3组圆周均匀分布的8个定位孔，同样可以与箱体定位孔实现固定，排布方式。使箱体B面垂直于底座底面，将其一端与底板联接，另一端通过定位横梁与底座侧板联接，实现电机的固定。反接其中一个激振电机的线路，使2台激振电机转向相同，产生绕z轴的激振力矩，从而使振动台实现水平圆周摆振。

　　3振动台制作

　　在上述设计的基础上，制作了实际的振动台。当2个激振电机水平安装，即箱体B面平行于底面时，振动台实现了竖直直线振动。当2个振动电机垂直安装，即箱体B面垂直于底面，并使其中一个电机反转时，振动台可实现水平圆周摆振。

　　4结语

　　(1)该振动台通过改变2台激振电机的安装方式，可以实现竖直振动、水平振动、斜直线振动和水平圆周摆振等多种振动方式，节省了制造多种单一振动设备的时间及费用。设备整体结构简单可靠，实现了一机多用，具有很强的结构创新;(2)通过有关参数的讨论，提出了振动台振幅、频率的理论确定方法;(3)制作了实际的振动台，通过不同的箱体与底座的组装方式，实现了实际振动台的多种振动方式。

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　　作者：杜昱霖1，马学东1，王海令2，陈晨1

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