03
2014
06

振动同步理论的发展及应用

同步现象是自然界、人类社会及工程技术领域中客观存在的一种运动形式。最早发现机械系统的振动同步现象或自同步现象的是Huygens(1629-1695),他曾做过这样的试验:当两台挂钟同时挂在可摆动的博板上,并满足一定的条件时,可以观察到这两台挂钟的摆实现同步摆动;而将它们挂于墙壁上时,则会失去同步。

从1984年至1922年,同步现象在非线性电器中也被许多科学家所发现,并称这种现象为“频率俘获”。在非线性系统中,当系统接近共振工作时,其固有频率Wo常常被强迫振动频率w所俘获,此时系统只能出现频率为w的振动;而在线性系统中,当系统接近共振工作时,强迫振动频率w与固有频率Wo两种频率的振动同时都会产生,因而线性系统会出现所谓的“拍振”。因此,“频率俘获”(或称“同步”),是非线性振动系统的特有现象。

20世纪60年代,苏联的Blehman博士提成了双激振器振动机的同步理论。即在一个振动体上,安装两台感应电动机分别驱动的两个惯性激振器,在具备一定条件时,两惯性激振器可以实现同步运转,自振动机中就可以取消齿轮同步器。采用由两台感应电动机分别驱动的两个惯性激振器激励,可使振动机实现所要求的直线振动,圆周运动或其他形式的运动。

1980年,日本学者Inoue和Araki等研究了双电动机驱动的平面振动机的3倍频同步;在某些非线性系统中,不仅可以实现3倍频同步,而且可以实现各次谐波的倍频同步,即2倍频、3倍频和n倍频同步,同时还可以获得次谐波的降频同步。

分别由两台感应电动机驱动的双激振器激励的振动机械,由于应用了振动同步原理,使机器结构大为简化。在许多工业部门中,利用振动同步原理的自同步振动机得到了十分广泛的应用。例如,目前已应用于工业部门中的自同步振动机有自同步直线振动筛、自同步概率筛、激振器偏倚式自同步冷矿筛、自同步热矿筛、自同步振动垂直输送机、自同步振动球磨机、自同步振动冷却机、自同步振动干燥机、自同步振动破碎机、自同步振动落砂机、自同步振动上料机、自同步振动输送机、自同步振动给料机、自同步振动脱水机、自同步高频振动筛等,都发挥着巨大作用,创造了巨大的经济效益。


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