Mikä on värähtelemislaitteen toimintaperiaate?

Värähtelijöiden käyttövoima

Värähtelijän toiminta perustuu pääasiassa sähkömoottorilähteeseen. Moottorin pyökiessä moottorin akseliin kiinnitetty epäkeskous lohko pyörii nopeasti. Tämä pyöriminen luo epätasapainoisen keskipakovoiman, joka toimii koneen ensisijaisena käyttövoimana värähtelyn tuottamiseksi. Keskipakovoimaa voidaan säätää muuttamalla lohkon painoa ja moottorin nopeutta. Tämä säädettävyys on tärkeää erilaisten materiaalien ja prosessivaatimusten kannalta, joissa vaaditaan johdonmukaista ja tehokasta värähtelytehoa käytön aikana.

Värähtelyn siirto: Lähteestä työskentelevään runkoon

Kun värähtelyn lähde luo keskipakovoiman, tämän voiman on siirryttävä koneen työskentelevään runkoon, kuten tärinäluokittelukoneen ruudun kehykseen. Siirto tapahtuu tarkoitusta varten rakennetun yhteysrakenteen välityksellä, yleensä korkean lujuuden kumista tai teräsjousista. Jousimaiset värähtelykomponentit parantavat voimansiirron vaimennusvaikutusta siirtämisen lisäksi. Tämä vuorovaikutus vähentää värähtelyn vaikutusta koneen kiinteisiin osiin ja kulumisen aiheuttamista haittoja samalla kun toiminnan melu tasattuu. Näin ollen työskentelevään runkoon saadaan johdonmukaiset ja toistettavissa olevat värähtelymallit riippuen värähtelyn lähteen ja siirtorakenteen suunnittelusta.

Materiaalin käsittely: Värähtelypolun ohjaama

Kuten olemme käsitelleet, materiaalin käsittely ja prosessointi värähtelylaitteessa perustuu työkappaleen värähtelyreittiin. Otetaan esimerkiksi lineaarinen värähtelevä ruuvu. Tässä tapauksessa työkappale värähtelee lineaarisesti. Kun kappale värähtelee, ruudun pinnalla olevat materiaalit ohjautuvat ylöspäin ja eteenpäin paraabelin muotoista rataa pitkin. Samalla materiaalit, jotka ovat pienempiä kuin ruuvin reiät, putoavat ruuvin läpi suorittaakseen seulonnan. Suuremmat materiaalit etenevät eteenpäin ja poistuvat ruuvun päästä. Pyöreässä värähtelevässä laitteessa työkappale liikkuu pyöreää rataa pitkin. Kappaleen värähtely saa materiaalit vierimään ja liukumaan työpinnan yli. Tämä mekanismi soveltuu erinomaisesti materiaalien sekoittamiseen ja ensisijaiseen luokitteluun. Laitteen rakenne on huolellisesti suunniteltu tarkoitukseen sopivaksi. Siinä otetaan asianmukaisesti huomioon materiaalin hiukkasen koko, tiheys ja kosteus maksimaalisen tehokkuuden saavuttamiseksi.

Energianmuunnos ja ohjaus: Vakaa toiminta varmistettuna

Kun värähtelylaite toimii, tapahtuu jatkuvaa energian muunnosta. Keskipakovoimaisen* laitteen epäkeskisesti sijoitettu massa värähtelee ja tekee työtä. Laitteeseen syötetään energiaa sähkömuodossa. Tämä muunnetaan ensin mekaanisesti pyörivän moottorin toimiessa. Sen jälkeen mekaanisesti muunnettu energia muuttuu keskipakovoimaksi, ja tämä edelleen työskentelevän kappaleen värähtelyenergiaksi. Laitteeseen on asennettu ohjausjärjestelmä, koska energian muunnoksen on oltava vakaa, jotta voidaan estää energian hukka ja epäsäännöllinen toiminta. Ohjausjärjestelmä säätää automaattisesti käyttöjännitettä, laitteen moottorin nopeutta ja työskentelevän värähtelevän kappaleen toimintaa, kunnes kappale lukittuu määriteltyyn arvoon. Yksi parametri on kiinteä, kun taas toista säädetään. Esimerkiksi jos työkappaleen värähtelyamplitudi on määritetyn arvoalueen alapuolella, ohjausjärjestelmä lisää automaattisesti arvoaluetta. Tämä järjestelmä häiritsee järjestelmän aseteltuja parametreja keskipakovoiman ohjauksella epäkeskisessä lohkossa. Tämä tapahtuu uudelleenasettamaan värähtelyamplitudin arvoalueelle.

Värähtelyasetusten säätäminen materiaalien ominaisuuksien perusteella

Jokaisella materiaalilla on omat ainutlaatuiset ominaisuutensa, kuten koko, tiheys, viskositeetti ja kosteus, jotka on otettava huomioon määritettäessä värähtelevän koneen toimintaa. Viskoottiset materiaalit, kuten kostea kivihiili ja savi, vaativat korkeampia värähtelyamplitudeja ja -taajuuksia tarttumisen ehkäisemiseksi ja vapaan virrallisuuden varmistamiseksi. Päinvastoin taas pienihitsaiset ja alhaisen tiheyden omaavat materiaalit, kuten jauhot ja sementtipöly, vaativat pienempää amplitudia ja kohtalaista taajuutta liiallisen heittämisen ja pölyn muodostumisen välttämiseksi. Värähtelylaitteiden kyky käsitellä erilaisia materiaaleja vaihtelemalla värähtelylähteen parametreja ja optimoimalla työkappaleen rakennetta on tehnyt niistä erittäin hyödyllisiä elintarviketeollisuudessa, lääketeollisuudessa, kemian teollisuudessa ja metallurgiassa.