单轴振动筛振动的动力学分析

单轴振动筛是一种应用非常广泛的振动筛。振动筛筛箱的运动轨迹和振幅对振动筛的筛分效率有很大的影响，这两个因素决定于一系列动力学参数，如偏心质量、筛箱的质量、弹簧的刚性等。因此，振动筛的动力学研究对提高筛分效率有很大的意义。

单轴振动筛工作时，其运动可分解为x向y向振动和扭转振动。由于扭转振动很小，分析中可不予考虑，所以单轴惯性振动筛可简化为一个二自由度的力学模型。为了简化计算，假定带偏心质量的传动轴的中心和筛箱的重心重合；激振力和弹簧合力通过筛箱重心；分析中不计阻尼影响，此时，筛子只作平面平移运动。取筛箱静止平衡时的重心所在点o作为固定坐标系统（xoy）的原点，而以激振器传动轴的旋转中心o1作为动坐标系统（x1o1y1）的原点。

通过对筛箱的受力分析可知，筛子的振动状态有三种：共振状态、亚共振状态和过共振状态。在亚共振状态时，由于振幅不稳定，而且这时弹簧刚性系数值很大，激振力必然要增大，传给基础的振动也较大。所以，一般不采用这种工作状态。而在过共振状态，振幅和偏心质量轴的回转角速度无关，振幅是稳定值，这种情况下传给基础的振动也比较小，所以圆运动的振动筛都设计成在过共振区工作，并得到广泛应用。

在过共振区工作的振动筛，筛子在起动和停振过程中，通过共振转数区域时，由于振幅急剧增加，使工作不稳定，筛体支承弹簧将受到超过正常转数的载荷，导致弹簧破坏。为消除这种危险，可在振动筛中采用自动调整的激振器，激振器中偏心重块支承在弹簧上，在启制动过程中，主轴的转速较低，对重块产生的离心力也较小，弹簧使重块接近轴心，因此重块产生的振动力也较小，筛子就能较平稳地通过共振转数区，当筛子达到正常转速运转时，重块弹簧被压缩，重块远离中心，这样便可产生足以使筛体振动的离心力，有高的筛分效率。