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超声波振捣器研究

发布时间:2016-11-11 16:10:00

  建筑施工必须用振捣器对砼进行密实,现行施工中普遍采用偏心式或行星式振捣器,它们主要存在2个方面的问是噪声污染,严重影响城市环境;是频率提高受到轴承寿命的限制,尽管采用各种不同结构。但由于受到振动轴承存命的限倪介,仅有十几个小时的工作时。这严重制约振捣器的寿命和工作效率的提本文提出超声振捣器概念使用超声发少器,生超声振动。通过变幅杆扩大振帆对石全起振动密实作用。由于没有转动部件,不用轴承,就没有轴承寿命的问;且由于采用超声波振动。没有噪声污染。因此具有广泛的应用前景。
  1超芦振捣器的工作原现声波是人耳能感受的种纵波,它的频率在1616 000出范围内。频率超过16000出的振动称为超声波。振捣用的超声波频率为1600025000出。超声波区别于普通声波的特点是频率高波长短能量人传播过程中反射折射共振损耗等现象显著。
  超声振捣的原理是利超声波作为动力。推动振动以极的速L度冲击砼。砼在振捣被密实。1为超声振捣的原理小意。振捣超卢发牛器产生岛频交流电能器上产电流相同频率的机械振动,借助于变幅杆把振幅放大到0.050.1左右,驱动振动棒作超声振动。振动棒把振动传洽碎骨料。使砼产质液体状态。从而使砼1密由于辆少钟振动次数多达似⑴次以上所以能够产少很好的密实效果。
  2超声振捣器的组成换能器变幅杆振动棒超声振捣器主翌由超声发生器换能器变幅杆振动棒等组成2.1超声发生器超声发生器超声电源的作用是将工频交流电转变为有定功率输出的超声波振荡。以提供振动棒作汗复振动所纶的能1.其1本要求心输出功率和频率在定范围内连续可调,工作可靠。
  超声发生器有电子管式的,也有晶体管式的。目前晶体管式的发展较快。其组成框2,分为振涔级电压放大级功率放大级及电源等4个部分。
  2.2换能器换能器的作用是将高频电磁振荡转换成机械振动。目前可采用压电效应和磁致伸缩效应2种方法。
  2.2.1压电效应换能器石英晶体钦酸钡,3以及锆钛酸铅2仍,3等物质在它们的两介面上加以定电压,则将产生定的机械变形,这现象称为压电效应如果两面加上每秒16000次以上的交变电压,则该物质产生高频的伸缩变形使周围的介质作超声振动。为了获得最大的超声波强度,应使晶体管处十共振状态。当品体片厚度为超声波长的分之时。产生的振动最为观想。
  2.2.2磁致伸缩换能器铁钴镍及其合金与铁氧化体等材料,其长度能着所处磁场的强度成伸或缩位而积辐射功率九,工作性,定,但吧声效率较低3040,可用于大中功率振捣器。由于温度汗高,磁致伸缩效应减弱需采用强制水冷铁氧体磁致伸缩换能器的电卢效率较高似机械强度低,单位面积镉射功率小。用厂小功率超声振捣器。可采用强冷风冷或燃冷却。
  2.3变幅杆变幅杆的作用是将换能器获得的超声振动的振幅加以放大,以得到超声振捣所需要的振幅。变幅杆能放大振幅,是因为它是根上粗下细的变截面杆,1.通过此杆每截面的振动能量是不变的不计传播消耗,截面小的地方能量密度大。因振幅正比于能量密度的平方根,所以截面越小,其能量密度越大,振动的振幅也越大。
  特性等。上要要求位谢辰幅放大倍数要欠,输入附抗随频率和分找的变化耍小。
  变幅杆的材料要求声阻小疲劳强度高。常用45钢,65,40等。
  2.4振动棒超声波的机械振动经变幅杆的放大后传给振动棒,使砼产生定频率的振动,振动棒作为变幅杆的负载,是声学部件的组成部分,其结构尺寸质量大小及其与变幅杆的连接好床对超声振动系统的共振频率和工作性能影响较尺。
  整个声学部分的联接部份应该接触紧密,否则超声波传递过程中将损失很大能量。在螺纹联结处应涂以凡士林油脂,不能存在空气间隙。换能器变幅杆和振动棒应选择在振幅为零的驻波节点处固定。按照振动的合成原理,当系统处在共振状态时,只有在此驻点波节点平面内,从单方向入射波和反方向反射波引起的质点位移恰好大小相等方向相反,合成位移为零。
  2.5回转机构由于超声波振捣器振动方向是单方向的,要产生振捣器所需的圆周振动,需用电动回转机构产生圆周振动。
  3超声振捣器的振动试验研究发生器与换能器的匹配目前没有成熟计算方法,实际试验时以发生器与换能器的匹配是否达到额定功率与发生器安全工作为标准。本文选用,2000型21的超声波发生器,该发生器采用单片机控制,自动跟踪换能器谐振频率,通过,胃恒功率电路调节功率。选用21说,151=19 000换能器,用调节输出变压器的匝数比调节电流,用调节匹配电感保证发生器工作安全。
  4结论及需迸步研究的问超声振捣器的振动频率高,振捣效率高,没有噪声污染,是绿色产品,有广泛应用前景。超声振捣器作为种产品还有许多问有待进步研究如振捣效果试验研究,振捣器效率试验研究,可靠性与寿命试验研究。结构优化冷。

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