1、機械振動在工程中的應(yīng)用自然界和人類社會中的某一個量隨時間或大或小的變化即稱為振動。振動是物質(zhì)世界運動的一種基本形式，物質(zhì)世界中的每一個物體及其中的每一個分子都始終處于振動之中。從人類的生活及周圍工作環(huán)境來說，也到處在利用振動。例如電視機和收音機中的振蕩電路、門鈴、電話機、機械表與電子表、掛鐘、理發(fā)用電推子、各部門使用的各種類型的振動機、光導(dǎo)纖維通信技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備中的彩超、醫(yī)用CT和核磁共振、機械設(shè)備與結(jié)等等。回顧以往的歷史，我們可以看到振動與波的利用曾促使一些科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域與產(chǎn)業(yè)部門發(fā)生重大的變革，甚至引發(fā)某一領(lǐng)域或產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)生新的革命如自同步理論的提出與研究成功地促進了慣性振動機結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的制

2、造產(chǎn)業(yè)的重大變化，可控電磁振動給料設(shè)備的成功應(yīng)用促使某些工業(yè)企業(yè)自動化程度明顯提高，振動壓路機和具有振動機構(gòu)的攤鋪機的成功應(yīng)用，使高速公路的修建質(zhì)量及使用壽命得到保證與提高，石英振蕩器的研究成功引發(fā)了鐘表工業(yè)的革命，超聲電機的研制成功使小尺寸、小功率、低轉(zhuǎn)速電機的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大的變革，彩超與醫(yī)用CT的研究成功使醫(yī)療檢測與診斷技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化，光導(dǎo)纖維的研究成功促進了通信技術(shù)的革命。由此可見：振動與波的利用技術(shù)對于人類的生產(chǎn)活動有著很大的關(guān)聯(lián)。工程中利用振動原理的設(shè)備來說，目前成功應(yīng)用于工礦企業(yè)的該類設(shè)備舉不勝數(shù)。在許多部門，如采礦、冶金、煤炭、石油化工、機械以及在人類日常生活過程中數(shù)以萬計

3、的振動機器和振動儀器已用來完成許多不同的工藝過程如給料、上料、輸送、篩分、布料、烘干例如在工程地質(zhì)部門，利用振動所發(fā)生的應(yīng)力波進行檢測和地質(zhì)勘探，在石油開采中，利用振動所引發(fā)的彈性波提高原油產(chǎn)量，在海洋工程方面，海浪波動的能量可以用來發(fā)電，在醫(yī)療方面，利用超聲波等診斷和治療疾病，彩超、醫(yī)用CT和核磁共振等，光導(dǎo)纖維和激光的應(yīng)用是光波工程應(yīng)用的范例，具有十分重大的理論意義與實際價值。振動是機械設(shè)備在使用中普遍存在的特性，同時也是機械設(shè)備的運行狀態(tài)與其故障診斷的重要系數(shù)，基于機械振動的設(shè)備故障常見的有以下4類：(1)不平衡不平衡就是設(shè)備重量與其幾何的中心線不重合從而產(chǎn)生的故障。當(dāng)轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時，它的

4、重心在軸承上產(chǎn)生了離心力的作用，這個離心力的大小隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)形成穩(wěn)定的變化。它的類型分為：靜不平衡、力不平衡以及力矩不平衡。(2)沒有對中。這種現(xiàn)象普遍存在，而且其產(chǎn)生的影響非常重要，由于不對中現(xiàn)象因而增加的旋轉(zhuǎn)作用力將對機械軸承與密封構(gòu)件施以異常的加應(yīng)力。它的類型分為：平行、角度、平行與角度均不對中。(3)部件松動。部件松動是普遍且易發(fā)生的故障，主要情況有：機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架或者其底座發(fā)生松動，產(chǎn)生的后果就是整個機械設(shè)備發(fā)生松動同時劇烈振動；另一類情況就是原本在零部件間正常配合的關(guān)系被破壞，從而造成其間隙超過誤差范圍導(dǎo)致松動。(4)軸承故障其分為滾動軸承故障：疲勞剝落、塑性變形、蝕、磨損、保持

5、膠合架損壞等；滑動軸承故障：巴士合金損壞、松脫、殼體間松動與間隙過大。數(shù)控機床設(shè)備振動故障也時有發(fā)生，其中主要故障有：(1)電氣元件原因編碼器及其連接線、電源三相輸入、伺服電動機、驅(qū)動板、變頻器等電氣元件是負(fù)責(zé)速度信號的反饋與調(diào)節(jié)速度的。在此之中，編碼器的故障最為普遍。其作為閉環(huán)系統(tǒng)檢測的元件，直接對各軸電動機速度調(diào)整產(chǎn)生影響，當(dāng)編碼器出現(xiàn)故障致使其反饋的信號不穩(wěn)定時，變頻器或者驅(qū)動部分就會根據(jù)其信號不停地對頻率和電壓進行調(diào)整，以便完成系統(tǒng)給出的指令。而電動機頻繁加減速，導(dǎo)致機床振動。(2)共振與振蕩在某特定轉(zhuǎn)速時就可能會出現(xiàn)共振的現(xiàn)象，當(dāng)出現(xiàn)共振時，所采用的方式通常是在加工時避免進入共振范圍

6、或是利用阻尼法對共振進行消除。此外機床參數(shù)設(shè)定不佳，就會引起系統(tǒng)的振蕩，發(fā)生這種情況時，對系統(tǒng)放大倍數(shù)進行減小可有效消除振蕩。故障診斷一些小型轉(zhuǎn)動機械振動判斷方法可以通過查看它們的軸承箱或者機殼，如果在這上面看不出來問題，則可以通過它們上面安裝的測溫度的設(shè)備來判斷；也可以通過轉(zhuǎn)動機械在工作時機械內(nèi)部的音質(zhì)來判斷，看是否有異音或者是音量不正常的現(xiàn)象出現(xiàn)；還可以通過感受設(shè)備的振動狀況來判斷。如果發(fā)現(xiàn)異常，就利用振動儀表來測量振動是否超標(biāo)振動篩是一種適合潮濕細粒級難篩物料干法篩分的振動篩分機械設(shè)備，是目前國內(nèi)處理難篩物料的振動篩分機械設(shè)備。振動篩具有大振幅、大振動強度、較低頻率和彈性篩面的工藝特點。

7、工作過程中始終保持最大的開孔率，從而篩分效率高、處理能力大，篩板更換方便，降低了成本。振動篩超大篩面和大處理能力可滿足現(xiàn)場的生產(chǎn)需要。振動篩篩子的結(jié)構(gòu)采用多段篩面振動而篩箱和機架不參與動的運動方式，使篩子實現(xiàn)了大型化。振動篩工作面是由橫向排列的一根根滾動軸構(gòu)成的，軸上有盤子，細粒物料就從滾軸或盤子間的縫隙通過。大塊物料由滾軸帶動向一端移動并從末端排出。選礦廠一般很少用這種篩子。振動篩工作部分為圓筒形，整個篩子繞筒體軸線回轉(zhuǎn)，軸線在一般情況下裝成不大的傾角。物料從圓筒的一端給入，細級別物料從筒形工作表面的篩孔通過，粗粒物料從圓筒的另一端排出。圓筒篩的轉(zhuǎn)速很低、工作平穩(wěn)、動力平衡好。但是其篩孔易堵

8、塞、篩分效率低，工作面積小，生產(chǎn)率低。選礦廠很少用它來作篩分設(shè)備。振動篩機體是一個平面內(nèi)擺動或振動。按其平面運動軌跡又分為直線運動、圓周運動、橢圓運動和復(fù)雜運動。搖動篩和振動篩屬于這一類。振動篩工作時，兩電機同步反向放置使激振器產(chǎn)生反向激振力，迫使篩體帶動篩網(wǎng)做縱向運動，使其上的物料受激振力而周期性向前拋出一個射程，從而完成物料篩分作業(yè)。搖動篩是以曲柄連桿機構(gòu)作為傳動部件。電動機通過皮帶和皮帶輪帶動偏心軸回轉(zhuǎn)，借連桿使機體沿著一定方向作往復(fù)運動。除了振動篩以外，還有震動攤鋪機和振動壓路機也是運用了機械振動的原理。振動攤鋪機和振動壓路機是筑路作業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備，是振動技術(shù)在筑路工程中的典型應(yīng)用實例

9、。振動攤鋪機在工作過程中先將物料撒布在整個寬度上，再利用熨平機構(gòu)的激振器對被攤鋪物料進行熨平和壓實。振動系統(tǒng)決定了對物料攤鋪的工作效率和密實效果，是決定攤鋪質(zhì)量的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。振動壓路機依靠高速旋轉(zhuǎn)的偏心質(zhì)量塊產(chǎn)生離心力，使振動碾作受迫振動壓實路面。裝在連接板上的振動馬達帶動偏心軸高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力使振動碾振動。裝在偏心軸上的調(diào)幅裝置用于改變振動的振幅，振動碾由裝在梅花板上的驅(qū)動馬達來驅(qū)動。由于在壓路機引入振動，使路面的密實度由90哪高到95艱上，進而顯著提高了其工作質(zhì)量與使用壽命，這在筑路作業(yè)中具有十分重要的意義。振動壓路機可以按照結(jié)構(gòu)質(zhì)量、結(jié)構(gòu)形式、傳動方式、行駛形式、振動輪數(shù)、振動激勵

10、方式等進行分類其具體分類如下：1、按機器結(jié)構(gòu)質(zhì)量可分為：輕型、小型、中性、重型和超重型。2、按振動輪數(shù)量可分為：單輪振動、雙輪振動和多輪振動。3、按驅(qū)動輪數(shù)量可分為：單論驅(qū)動、雙輪驅(qū)動的全輪驅(qū)動。4、按傳動系統(tǒng)傳動方式可分為：機械傳動、液力機械傳動、液壓機械傳動和全液壓傳動。5、按行駛方式可分為：自行式、拖式和手扶式。6、按振動輪外部結(jié)構(gòu)可分為：光輪、凸輪（羊腳碾）和橡膠滾輪。7、按振動輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為：振動、振蕩和垂直振動。而隨著科技的發(fā)展，振動壓路機技術(shù)不斷革新，其發(fā)展趨勢可歸納為如下幾個方面；1、液壓化液壓技術(shù)使全液壓振動壓整機站構(gòu)簡單、布亙方便且愛縱笥3、省力特別是液壓傳動使行走系統(tǒng)無

11、級變速振動系統(tǒng)可根據(jù)施工要求在較大范圍內(nèi)調(diào)頻和變幅:.振動壓踣機使用性能即應(yīng)用范圍大大比三和提高“同時液壓化為機器自動檢橫和控制提慎了條件.近年來小型振動壓路機即振動平板夯也逐步應(yīng)用液壓技術(shù)。2、機電一體化。計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感技術(shù)、測試技術(shù)的迅速發(fā)展及在振動壓路機上的應(yīng)用，大大提高了機器性能和生產(chǎn)能力。例如：已實現(xiàn)對振動壓路機狀態(tài)和參數(shù)的檢測以及壓實密度自動檢測，測試壓路機可以在工程施工過程中對壓實質(zhì)量進行監(jiān)控，智能壓路機可以自動調(diào)節(jié)自身狀態(tài)，使之與周圍環(huán)境及壓實材料相適應(yīng)，優(yōu)化壓實過程等。3、紜構(gòu)模塊化.生產(chǎn)有不同功能的模塊結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)附件遇過足浜模塊卻標(biāo)準(zhǔn)附件來改孌壓實性能引用途及壓路機類型。例如：英國柯斯特爾公司設(shè)計生產(chǎn)有平足型、凸塊型、Z型等多種輪面結(jié)構(gòu)的套筒或組合模塊，瑞典戴納帕克公司改進CA15CA25CA51機型的設(shè)計，使壓路機的一些零部件盡可能通過，便于組織大批量生產(chǎn)。4、一機多用化。改進振動機構(gòu)的操作控制，可使壓路機具有垂直振動、振蕩和靜碾壓功能，而且可以根據(jù)需要進行變換，以擴大同一振動壓路機的使用范圍。也有的在壓路機上增設(shè)附屬裝置，如推鏟、路面刮平修整裝置等，增加壓路機的多種用途功能。5、舒適、方便、安全。現(xiàn)代振動壓路機通過減振降噪研究工作，可以