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石英砂振动筛力控振动平台的电磁机械设计

进行石英砂振动筛的小型化振动驱动器振动驱动实验测试及与理论模型对比分析研究,有力验证了电磁-永磁复合驱动方式原理和它在振动驱动领域应用的可行性。本章将在第三章及第四章的基础上,展开石英砂振动筛的新型力控振动平台的电磁-机械耦合设计及其控制系统的集成设计。结合振动平台设计的主要框架及其基本工作性能参数,以下九个方面在力控振动平台的设计中应予以重点考虑。

(1)首先面临的问题是,石英砂振动筛安装时如何克服永磁体对导磁材料的吸引作用力;另外,NdFeB稀土永磁材料是脆性材料,设计时要采用保护措施以尽量隔离振动冲击对它的损坏作用。

(2)石英砂振动筛振动平台工作时间长后,永磁体转子可能偏离初始水平位置。为保证振动平台输出的稳定性,需要设计一抬升定位机构以确保能将永磁体转子调节至水平位置。

(3)石英砂振动筛的力控振动平台是一个单自由度振动平台,位移输出杆在竖直方向上限位需要重点考虑。

(5)石英砂振动筛的振动平台采用电磁激励。振动平台连续工作一段时间后,励磁螺线管将面临严重的发热问题。这需要在有限的尺寸范围内采用适宜的散热方式。

(6)系统磁路的设计是电磁-机械耦合设计的关键,石英砂振动筛磁路的优良与否直接关系到振动平台的驱动效率。这需要在振动平台内部设计导磁层以使得螺线管激励电磁场和永磁场能形成闭合磁路;磁路设计的关键是减小漏磁和充分利用两部分磁场的能量,从而保证振动驱动效率。

(7)石英砂振动筛设计时应使得振动平台一阶固有频率远离振动平台工作频段,避免共振对振动平台的破坏作用。

(8)压电力传感器的选型与振动平台的设计应当匹配,石英砂振动筛压力传感器需要采集振动平台与被测件界面的拉力和压力,压电传感器与振动平台面、载物台之间的连接应当重点设计。

(9)整个振动平台以电流源作为能量输入,以Labview作为信号采集和控制系统的设计的平台。石英砂振动筛软硬件的组合及与振动平台的连接应当方便简洁。

责任编辑:新乡市东隆机械有限公司

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