双质体结构降低振动筛噪声的模型实验分析

　　0 引 言

　　对双质体结构降低振动筛噪声进行论证分析,并且对弹性元件参数的优选进行仿真,我们得出的结论是:适当选取弹性元件的参数,可以使双质体结构振动筛达到既能正常工作,又能有效降低噪声的目的。为验证理论分析与优化仿真的结论,我们又进行了模型实验。

　　1 模型设计

　　为了不破坏现有工作筛的结构,专门设计、加工了一个模型筛,其结构简图如图1所示。

　　筛体采用角钢焊接的框架结构,侧边为橡胶板;主弹簧为金属螺旋弹簧,副弹簧(高频干扰力隔离弹簧)有两组,一组为板弹簧,刚度很低;另一组为橡胶弹簧,刚度较大,两组弹簧可以相互替换;筛底为钢丝编织网;激振器为单轴双偏心块结构;电机转速为1000r/min,通过胶带联轴器与轴联接。筛机运动轨迹为椭圆形,设计振幅为2mm(单幅)。

　　2 模型筛振动与噪声的测试分析

　　为了比较原结构与双质体结构情况下,激振器和筛体的振动响应,测点布置如图1所示,在筛体上选取一点A,在激振器上选取一点C。振动测试仪器采用大连理工大学研制的PDM2000信号采集分析系统,对振动信号进行了时域和频域分析。图2~图5是测点振动的自功率谱。

　　由图2、图3可以看出:激振器与筛体刚性联结时筛体振动能量的频域较宽,从0到2000Hz都比较高,因此其噪声必然大;从图4、图5可以看到,激振器与筛体之间安装橡胶弹簧之后,300Hz以后的整个频域上振动能量都明显减小,因而噪声也随之降低。但弹簧刚度的选择很关键,如果刚度太低(如板弹簧,图略)筛体振幅太小,不能形成有效的振动;相反,激振器的振幅又过大,有可能对其零部件造成损害。用橡胶弹簧的效果最为理想,不仅有效地隔离了高频干扰力、降低了噪声,而且对筛体的工作振幅基本没有影响。

　　在距离筛机1m处对模型筛噪声的直接测试结果:激振器与筛体刚结时,噪声为67.5dB(A);安装橡胶弹簧时,噪声为60.5dB(A),降噪非常显著。

　　3 主要结论

　　模型实验的结论与理论分析的结论是一致的,即降低振动筛噪声可以通过在激振器与筛体之间安装一组隔离弹簧来实现,通过适当选取弹簧刚度和阻尼系数可以达到既不影响筛机正常工作又能有效地降低噪声的目的。小型筛降噪量可达6.5dB,对于大中型筛降噪量会更大。

　　值得注意的是,安装弹簧之后激振器的高频振动有所加剧,这有可能使激振器噪声升高,为了避免这一问题发生,应使弹簧尽量靠近轴承,最好直接安装在轴承的外面,这一点在实际应用中如何在结构上实现还有待于进一步研究。