一种基于双机同轴自同步的振动研磨机及参数确定方法技术

本发明专利技术属于振动研磨装置技术领域，公开了一种基于双机同轴自同步的振动研磨机，包括上激振器、振动槽、内衬、弹簧、下激振器、底座和出料口。分别由电机驱动偏心转子构成的上下激振器同轴布置，上激振器置于振动槽上方，下激振器置于振动槽下方，均与振动槽紧固相连。本发明专利技术采用双机驱动解决了振动研磨机的大型化；本发明专利技术依据双机同轴心驱动自同步原理，通过建立动力学模型、力学模型、推导同步性条件和稳定性条件，能够根据系统中待研磨物料量的大小来自动实现系统稳定点自适应功能，从而达到免停机卸料，增强了系统的自动化功能。

A vibration grinding machine based on dual coaxial self synchronization and its parameter determination method

The invention belongs to the technical field of vibration grinding device, and discloses a vibration lapping machine based on double machine coaxial self synchronization, which comprises an upper exciter, a vibration groove, an inner lining, a spring, a lower exciter, a base and a discharge port. The upper and lower vibrators are respectively arranged coaxially by the motor driven eccentric rotor, the upper exciter is placed above the vibrating groove, and the lower exciter is placed under the vibrating groove, which is connected with the vibrating groove tightly. The invention adopts double drive to solve the large-scale vibration grinding machine; the invention is based on the dual axis drive with self synchronization principle, through the establishment of dynamic model, mechanical model, derivation of synchronization and stability conditions, to realize automatic stable adaptive function to be grinding material amount in the system size, so as to avoid downtime unloading, enhances the automation function of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于双机同轴自同步的振动研磨机及参数确定方法
本专利技术属于振动研磨装置
，涉及一种基于双机同轴自同步的振动研磨机。
技术介绍
振动研磨机又称振动光饰机，应用于中小尺寸工件的抛光、去锈、去毛刺或部分原材料的表面处理，拥有单次处理量大、操作简单、自动化程度高、加工不破坏原有尺寸形状等优点。单次振动研磨的时间较长，振动研磨机的容量越大，效率越高，经济性越好。本专利技术属于振动研磨机中的大型振动研磨机。普通的大型振动研磨机与小型振动研磨机原理相同，采用的是单机驱动，而单机驱动会产生许多问题：1.单个激振器驱动，对激振器的功率要求大，造成激振器本身的体积也大，对激振器的技术要求高，成本大幅提高。2.单机驱动的研磨机虽然增加了单次处理量，提高了生产效率，但单个大振激振器的应用也降低了电能的利用率。不符合国家节能减排的要求。3.卸料过程中，随着物料的减少，激振器对研磨机产生的振幅增大，对于大型振动研磨机来说，为了安全起见，必须停机卸料，致使振动研磨机不能连续工作，降低了自动化程度。随着振动理论的不断完善，有必要应用先进的振动原理设计一款大型振动研磨机，使其既提升生产率又提高能源的利用率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双机同轴自同步的振动研磨机，其特征在于，包括上激振器、振动槽、内衬、弹簧、下激振器、底座和出料口；底座置于地面或地基上，振动槽底部与底座之间通过弹簧连接，出料口设置于振动槽下部；内衬附着于振动槽内壁，避免磨料与振动槽在工作过程中相互划伤；上激振器和下激振器分别由电机驱动偏心转子构成，上、下激振器为振动研磨机的动力源，对称同轴布置于振动槽质心位置的上、下两侧，并与振动槽紧固相连；上、下激振器中的偏心转子转速相同，自同步振动驱动研磨机工作。

【技术特征摘要】
1.一种基于双机同轴自同步的振动研磨机，其特征在于，包括上激振器、振动槽、内衬、弹簧、下激振器、底座和出料口；底座置于地面或地基上，振动槽底部与底座之间通过弹簧连接，出料口设置于振动槽下部；内衬附着于振动槽内壁，避免磨料与振动槽在工作过程中相互划伤；上激振器和下激振器分别由电机驱动偏心转子构成，上、下激振器为振动研磨机的动力源，对称同轴布置于振动槽质心位置的上、下两侧，并与振动槽紧固相连；上、下激振器中的偏心转子转速相同，自同步振动驱动研磨机工作。2.权利要求1所述的一种基于双机同轴自同步的振动研磨机，其特征在于，所述的上激振器、下激振器的参数确定方法，包括如下步骤：步骤1，建立动力学模型和系统运动微分方程建立两个坐标系，GxByBzB是以振动研磨机质心为原点的相对坐标系，oxΙyΙzΙ是以大地为参考的绝对坐标系，两激振器偏心转子质心的相对坐标：式中x'1是上激振器的偏心转子质心的相对坐标，x'2是下激振器的偏心转子质心的相对坐标，r是偏心转子的偏心距；振动研磨机的质心的绝对坐标是xG＝{x,y,0}T，两激振器偏心转子质心的绝对坐标式中为坐标转换矩阵步骤2，建立数学模型振动系统的动能是式中，m是振动研磨机的质量，是x方向的速度，是y方向的速度，J1是振动研磨机绕yB轴的转动惯量，J2是振动研磨机绕xB轴的转动惯量，是振动研磨机绕yB轴的角速度，振动研磨机绕xB轴的角速度，是上激振器偏心转子质心的运动速度矩阵，是下激振器偏心转子质心的运动速度矩阵；简化为弹簧与刚体连接点的相对坐标为：1弹簧与刚体连接点的绝对坐标为：弹簧的势能为：式中Ki＝diag(kx/2,ky/2,0)是弹簧i(i＝1,2)的刚度矩阵；振动系统的粘性耗散量为式中Fi＝diag(fx/4,fy/4,0)(i＝1,2)是弹簧的阻尼矩阵；利用拉格朗日方程式中qi(i＝1,2)是振动系统的广义坐标，Qi(i＝1,2)是振动系统的广义力是广义坐标，广义力为：Qx＝Qy＝Qψ＝Qθ＝0，和Qx是振动研磨机xB轴方向的广义力，Qy是振动研磨机yB轴方向的广义力，Qψ是振动研磨机绕xB轴方向的广义力，Qθ是振动研磨机绕yB轴方向的广义力，是上激振器的广义力，是下激振器的广义力，Te1和Te2分别是两激振器的电磁转矩；把式(3)、(6)、(7)代入到式(8)，振动系统的运动方程：式中，M＝m+m1+m2，Joi＝j0i+mir2是激振器的转动惯量，f1和f2是电机轴的阻尼系数；步骤3，推导同步性条件设两激振器的平均相位角为相位差为2α：两振动电机的角速度是周期性变化的，设两振动电机的最小公倍周期是T0，在T0中的平均值是一个常数，设两电机的同步角速度为ωm0，和α的波动系数分别为ε1和ε2，把式(10)代入式(9)的前四项，振动系统的稳态响应为式中m1＝m0,m2＝ηm0,这里，ωx、ωy、ωψ、ωθ是振动系统在分别x、y、ψ、θ方向的固有频率；fx、fy、fψ、fθ分别是弹簧在x、y、ψ、θ方向的阻尼比；π-γx、π-γy、π-γψ和π-γθ分别是x、y、ψ、θ方向的相位滞后角；rm是激振器质量与振动系统的质量比；η是两激振器的质量比；rψ(rθ)定义为l0与lψ(lθ)；lψ与l0分别是振动系统在x轴和y轴的转动惯量；两个电机的电磁转矩为3式中ω0＝npωm0,这里，np是磁极对数；Ls是定子电感；Lr是转子电感；Lm是互感；Rs是定子电阻和Rr是转子电阻，ωsi是同步运动的角速度，ω是电机的角速度；U是...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学良，马辉，侯博文，陈晓哲，孙伟，赵春雨，闻邦椿，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21