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VIB

GEFÜHRTE SCHWINGUNGEN

THEORIE DER MECHANISCHEN SCHWINGUNGEN

Schwingungsphänomene sind bei der Konstruktion mechanischer Systeme aufgrund ihrer Auswirkungen auf das dynamische Verhalten der Maschinen und auf die Lebensdauer ihrer Organe von grundlegender Bedeutung, doch ist die Untersuchung dieser Phänomene ohne das System nahezu unmöglich auf eine Schematisierung zurückgeführt, bei der nur die Hauptschwingungsquellen entlang der 3 Hauptachsen analysiert werden. Diese konstruktive Vereinfachung reicht fast immer aus.Die schwingenden Systeme, die den Untersuchungsgegenstand der Maschinenmechanik darstellen, lassen sich in zwei Klassen einteilen:

  • mit freien Schwingungen
  • mit erzwungenen Vibrationen

Freie Schwingungen treten auf, wenn äußere Kräfte fehlen, d. h. wenn keine äußeren Kräfte auf das System einwirken; in diesem Fall schwingt das System mit einer Frequenz, die gleich einer seiner Eigenfrequenzen ist, die für das System selbst typisch sind und nur von der Verteilung seiner Masse und seiner Steifigkeit abhängen. Erzwungene Schwingungen sind solche, die unter Anregung äußerer Kräfte auftreten, wie sie beispielsweise durch einen Motor hervorgerufen werden. Wenn die Anregungsursache oszillatorischer Natur ist, schwingt das System mit dieser Frequenz, aber wenn diese Frequenz mit einer der Eigenfrequenzen zusammenfällt, schwingt es es verifiziert einen Resonanzzustand, d. h. einen Generator von Schwingungen mit verstärkter Amplitude. Ein Beispiel für die Folgen, die Schwingungen in Resonanzbedingungen haben können, ist der Einsturz der Tacoma-Brücke, der sich am 7. November 1940 im Bundesstaat Washington ereignete, als die Windgeschwindigkeit zwar nur 72 km/h betrug, aber andauernd Schwingungen der Struktur brachten sie zum Schwingen. In diesem besonderen Zustand verstärkten sich die Schwingungen so stark, dass die Fahrbahnoberfläche kontinuierlich von Vibrationswellen durchzogen wurde, bis es zum Kollaps des gesamten Tragwerks mit dem daraus resultierenden Kollaps kam. Real schwingende Systeme unterliegen alle einer Dämpfung aufgrund der Energie Verlust durch Reibung oder andere Widerstände. Bei geringer Dämpfung hat dies nur geringen Einfluss auf die Eigenfrequenzen des Systems, bei hoher Dämpfung ist sie besonders wichtig bei resonanznahen Frequenzen. Eine mechanische Schwingung ist also gekennzeichnet durch:

  • Amplitude (Dm/2 ): maximale Abweichung von einem Referenzwert
  • Frequenz (fn): die Anzahl der Schwingungen, die in der Zeiteinheit ausgeführt werden.

FÖRDERER MIT PLEUEL-KURBEL-ANTRIEB: EINFÜHRUNG

Die Technologie der VIB-Elastikelemente ermöglicht es, Hochleistungs-Schwingförderer für den Transport von Material unterschiedlicher Art und Größe zu realisieren. Tatsächlich ermöglichen elastische Elemente von VIB den Bau von Transportsystemen, die im Vergleich zu herkömmlichen Systemen erhebliche Vorteile bieten können:

 

  • Einfachheit und Wirtschaftlichkeit in Design und Konstruktion
  • Hohe Lebensdauer bei begrenzter Wartung
  • Unzählige Anwendungslösungen: Förderer, Siebe, Kalibratoren, Rührwerke, Siebe etc.

 

Die Vibrationskanäle sind mit VIB-Oszillationselementen aufgebaut, die eine Ausbreitung der von einem Exzenter erzeugten Vibrationen entlang der Materialvorschubebene ermöglichen. Mit der VIB-Technologie hergestellte Schwingförderer ermöglichen die Konstruktion und den Bau von Vibrationskanälen sowohl für den Flüssigkeitsvorschub (Transport) als auch für den Sprung (Sieben und Kalibrieren). Die Fluidvorschub-Vibrationsrinnen werden mit niedrigen Frequenzen (2 Hz) und hohen Amplituden (maximal ca. 30 cm) eingesetzt und kommen insbesondere beim Transport von großkörnigem Material zum Einsatz. Die Hüpfförderer arbeiten mit hoher Frequenz (bis 10 Hz) und mit reduzierten Amplituden (maximal ca. 2 cm). Diese Arten von Förderern werden insbesondere in der Bergbau- und Gewinnungsindustrie, Obst- und Gemüseverarbeitung, Tabakverarbeitung, Recycling, Mehlsiebung, Futtermischung usw. eingesetzt.

EINE MASSSCHWINGEREINHEIT

Das in Abb. 1 ist die einfachste und kostengünstigste Methode, um mittelgroße oder lange Schüttgutförderer zu bauen. Dieses System sieht eine verschiebbare Rinne (1) vor, die von elastischen Aufhängungen (2) getragen wird und von einem Kurbelmechanismus der Pleuelkurbel (3) betätigt wird. Diese Förderer sind starr konstruiert und fest mit dem Boden verbunden, da die Vibrationsrinne mit Beschleunigungen bis 1,7 g eingesetzt werden kann. Aus diesen Gründen ist es wichtig, die Maschine richtig zu dimensionieren, und eine geeignete Auswahl der VIB-Elastikelemente trägt zur Absorption von Vibrationen und zu einer optimalen Ausführung der Vibrationsrinne bei.

Typische Eigenschaften dieser Systeme

Beschleunigung

1,1 ÷ 1,7 g

Vorschubgeschwindigkeit

6 ÷15 m/min

Kanallänge

12 ÷ 15 m/max

 

Dieses System umfasst eine Rinne, die von Aufhängungen getragen wird, die jeweils aus 2 BT-F bestehen und von einem TB-Verbindungsstangenkopf betätigt werden, der als kugelelastisches Gelenk wirkt. Diese einfache Anwendung kann immer dann eingesetzt werden, wenn die dynamischen Kräfte nicht zu hoch sind, da alle Belastungen und Beanspruchungen auf den BT-F wirken. Feige. 2, stellt die beste Art dar, eine Aufhängung zu bauen, beinhaltet dieses System die Verwendung einer Verbindungseinheit, die durch Drehen einer sechseckigen Stange erhalten wird.

An den Stangenenden muss ein Gewinde rechtsgängig und das andere linksgängig sein, damit während der Installationsphase des Systems die unvermeidlichen kleinen Achsabstandskorrekturen mit einem einfachen Schraubenschlüssel vorgenommen werden können. Mit dem gleichen Konstruktionssystem, aber mit festem Achsabstand, umfasst die VIB-Produktpalette elastische Komponenten TP-S oder TP-F. Um die verbrauchte Leistung zu reduzieren, ist es während der Entwurfsphase möglich, das System in einem bestimmten Zustand arbeiten zu lassen, d. h. im Resonanzzustand oder bei einer Frequenz nahe der des Systems.

EIN MASSENSCHWINGGERÄT, MIT ELASTISCHEM SPEICHER

Das Vibrationssystem ist das gleiche wie das vorherige System, zu dem zwei oder mehr Paare elastischer Akkumulatoren hinzugefügt werden, die zwischen dem Kanal und der Basis eingefügt werden, wie auf Seite F-23/25 zu sehen ist. Das VIB-Element, das diese Vorteile ermöglicht, ist das elastische Element AD-P.

Durch dieses System können sowohl der Energieverbrauch als auch die Belastungen der Konstruktionen auf ein Minimum reduziert werden. Es garantiert auch einen harmonischen und leiseren Betrieb, dank der bidirektionalen Wirkung der Akkumulatoren.

Der maximal zulässige Felsfaktor darf 2,2 g nicht überschreiten. Die Anzahl der benötigten Akkumulatoren hängt von den Gewichten und Geschwindigkeiten ab.

Typische Eigenschaften dieser Systeme

Beschleunigung

1,1 ÷ 2,2 g

Vorschubgeschwindigkeit

6 ÷22 m/min

Kanallänge

bis zu 20 m

AUSGEWOGENE SCHWINGEINHEIT MIT MASSE UND GEGENMASSE ODER MIT DOPPELTER MASSE

Wenn die dynamischen und Trägheitskräfte hoch sind und eine hohe Leistung und Effizienz vom Förderer gefordert werden, empfiehlt sich der Einsatz eines Schwingsystems mit Masse und Gegenmasse oder mit doppelter Masse, da die Spannungen nicht vollständig auf die Fundamente abgeleitet, sondern dynamisch kompensiert werden die beiden schwingenden Massen. Feige. Fig. 4 zeigt das Schema eines Schwingförderers mit zwei ausgewuchteten Massen mit Pleuel-Kurbel-Antrieb.

Dieses System umfasst eine Rinne, die von den TD-S-Aufhängungen getragen und von einem Schwingelement Typ TB oder Typ AD-P aktiviert wird, das als elastisches Gelenk fungiert (letzteres wird nur bei Resonanzanwendungen empfohlen). Bei diesen Zweimassenförderern kann der Antrieb entweder auf die obere Gleitrinne oder auf die untere Gegenmasse aufgebracht werden. Alternativ zum TD-S kann auch das TD-F verwendet werden, diese Produkte unterscheiden sich nur in den unterschiedlichen Montagearten, die unten dargestellt sind. Die Gleitschiene (1) und die Gegenmasse (2) haben das gleiche Gewicht, daher gleichen sich die beiden Massen bei ihren Schwingungen dynamisch aus, da sich die eine gegenläufig zur anderen bewegt.

Dieses System ermöglicht es auch, die Schwingung der Gegenmasse auszunutzen, um eine zweite Gleitrinne mit der gleichen Vorwärtsrichtung wie die obere zu schaffen.

Typische Eigenschaften dieser Systeme

Beschleunigung

1,5 ÷ 5,0 g

Vorschubgeschwindigkeit

10 ÷45 m/min

Kanallänge

25 m

VIBRIERENDE GRUPPE IN RESONANZ

Die Ein-Massen-Schwingförderer oder die Zwei-Massen-Schwingförderer können so ausgelegt werden, dass sie in einem dynamischen Resonanzbereich arbeiten, mit dem Ziel, die Schwingungsamplituden zu erhöhen und gleichzeitig den Leistungsbedarf des Systems zu reduzieren.

Diese Bedingung erfordert jedoch die Verwendung einer größeren Anzahl elastischer Aufhängungen als in einem dynamischen Bereich ohne Resonanz. Die elastischen VIB-Komponenten ermöglichen es nämlich, dem System die notwendige dynamische Elastizität zum Funktionieren im Resonanzzustand zu verleihen, während verhindert wird, dass sich die Vibrationen über die Fundamente auf die Struktur der Maschine und auf den Boden ausbreiten.

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