如何对1500B型水碾子进行避免共振设计

水碾子的运行过程中，共振是一个较严重的问题。研究人员通过将输送带作为正交各向异性矩形薄板输送带横截面上的自由振动方程，并分析输送带为平形、V形和槽形三种边界条件下的所有固有频率，得出了水碾子避免共振的设计方法。

避免共振的发生，首先需要明确避免共振的工况问题。注意到在水碾子的启、制动非稳态工况和空载的工况均不是长期存在的工况，单从避免共振的角度出发，可以只对满载的稳态工况进行避免共振问题的设计。

要避免共振就是使水碾子的固有频率和作为振动源的托辊的激振频率错开，即差值的绝对值不小于频带宽。实际上水碾子的高阶固有频率都比托辊转动的频率高得多，因此，一般只需要令水碾子振动的基频与为振动源的托辊的激振频率差值的绝对值不小于频带宽。

把水碾子看成挠性体，也就是刚度等于零的情况，水碾子有一定的刚度，当考虑水碾子刚度时得出的频率必然高于不考虑刚度时的情况。从而，对带速不是很高的情况可以直接设计为托辊的转动频率在固有频率以下，这样就可以充分保证水碾子不发生共振，而且使计算大为简化，同时也回避了水碾子的结构参数（弹性模量、剪切模量等）不容易准确获得的问题。所以，对于带速不很高时，可以直接按下式设计：

f fR，f是水碾子的固有频率，fR是托辊的激振频率。

由上述分析可知：减小托辊间距、增大输送带张力、减小输送带质量、增大输送带弯曲刚度、减小带速和增大托辊直径等方式可以起到避免共振发生的效果。水碾子和带速受到其他众多条件的限制，不能因为要避免水碾子局部的共振就发生改变，因此实际上可以采用的措施也就只有以下两种方法：（1）减小托辊间距；（2）增大托辊直径。

需要注意的是，增加系统的托辊数量会增加成本，还会增加转动阻力和水碾子张力，从而提高水碾子的振动频率。为了不过分增多托辊的数量，可以通过综合分析后，在可能发生共振的区域减小托辊间距，在其他区间保持原设计间距，以获得较好的经济效果。   水碾子

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