机械振动的各种应用

机械振动的利用

机械振动，也简称为振动，物理学上是这样给它定义的：物体在平衡位置附近做往复运动的运动。在现实生活中我们能看到很多机械都是运用机械振动这一学说理论来建造出来的。比如筛分设备、输送设备、给料设备、粉碎设备等等机械设备都是将理论运用到现实生活中的结果。以下我就举些例子来加以说明机械振动具体得在哪些产品中运用到了。

先说说筛分设备，筛分设备是机械振动在现实生活中运用的最多的产品。比如热矿筛、旋振筛、脱水筛等各种各样的筛分设备。顾名思义，筛分设备就是运用振动的知识和筛分部件将不同大小不同类型的物品区分开来，以减少劳动力和提到生产效率。例如：热矿筛采用带偏心块的双轴激振器，双轴振动器两根轴上的偏心块由两台电动机分别带动做反向自同步旋转，使筛箱产生直线振动，筛体沿直线方向作周期性往复运动，从而达到筛分目的。又如南方用的小型水稻落谷机，机箱里有一块筛网，由发动机带动连杆做往复运动，当水稻连同稻草落入筛网的时候，不停的振动会让稻谷通过筛网落入机箱存谷槽，以实现稻谷与稻草的分离，减少人力资源，提高了农业效率。

输送设备运用到机械振动也是很多的。比如：螺旋输送机、往复式给料机、振动输送机、买刮板输送机等输送设备。输送设备就是将物体从一个地方通过输送管道输送到另一个地方的设备，以节约人力资源，提高生产效率。例如：广泛用于冶金、煤炭、建材、化工等行业中粉末状及颗粒状物料输送的振动输送机，采用电动机作为优质动源，使物料被抛起的同时通过输送管道做向前运动，达到输送的目的。

给料设备在某种程度上与输送设备有共同之处，例如：振动给料机、单管螺旋喂料机、振动料斗等设备。就拿振动料斗来说吧，振动料斗是一种新型给料设备，安装在各种料仓下部，通过振动使物料活化，能够有效消除物料的起拱，堵塞和粘仓现象，解决料仓排料难的问题。以下我就举例来说明下。

一、机械震动在铸造生产中的利用

1）分选及混合振动机

由于振动筛分在筛分过程中各个物料颗粒均处于运动状态，且在筛面上作抛掷运动，因而筛分效率高，故在砂处理系统中基本上都采用振动筛。但目前所用的振动筛基本上只有直线振动筛和单轴圆振动两种机型，这两种筛子适用于新砂和水分不高的旧砂筛分。振动筛是一种多行业、用途广泛的筛分设备，在一定的条件下它在砂处理中的应用更显示出其优越性。目前国内砂处理线上应用的多是中小型振动筛，国外已有每小时处理旧砂能力达700吨的直线振动筛。

2）冷却及烘干振动机

以对流传热方式为主的冷却和烘干机的工作原理是相同的，即促进物料与气流的充分接触而进行热交换。仅以热交换的条件来看，搅拌式冷却器内运转时只有部分物料处于动态，且搅拌摩擦所产生的部分热量又会传给物料。且在振动过

程中全部物料均处于动态，且自上而下的各料层之间的冲击速度递减，这不仅使总料层厚度膨胀，且越接近振动床面的料层间隙越大，有利于气流通过，为热交换创造了条件。我国在振动流态化烘干及冷却技术方面曾进行过许多研究工作，自二十世纪七十年代初在北京玛钢厂使用以来也积累了不少经验。但由于沸腾板的结构、振动机运行的稳定可靠性及气流自动控制等问题尚未很好地解决，因而影响了该技术的开发和应用。国外近年来已把流态化振动冷却机作为旧砂再生系统的一种高效能设备，砂处理量从15t／h到700t／h。

3）振动清理及时效处理

振动清理及时效处理，在国外铸件清理机械基本上每隔十年就有一个新的突破性发展． 从二十世纪60年代的间歇式抛丸滚筒，到70年代的匪续抛丸清理滚筒、80年代的振动抛丸清理滚筒，90年代发展为振动连续抛丸清理滚筒。无论从设备还是从清理工艺来看，振动连续抛丸清理部具有显著的特点和优点，铸件轴向运动的同时做高速翻转，且其速度可随零件要求的不同而进行调节，因而铸件的各个部位都可得到很好地清理。既可单个铸件依次进入滚筒进行清理，也可大小不同的铸件混合清理；既适合于发动机一类的短铸件的清理，也适合曲轴一类长铸件的清理。从清理质量和效益来看，振动连续抛丸清理是很有发展前途的清理技术。

二 、机械振动在土木工程中的利用

1）地基振动压实技术

地基振动压实是在动荷载作用下强迫土体振动，以降低土粒之间摩擦力且使之 “液化”，削弱土粒之间的力学联系，并在一定的超载压力或土体自重力作用下，排出土体中部分孔隙水和气体，降低土体的孔隙度且使土粒重新排列，从而达到压实地基且改善其承载性能的目的。

2）振动打桩技术

振动打桩技术的工作机理是通过桩体将振源的动能传递给土体，强迫土体产生振动、土粒在振动激励下摩擦力减少，在桩自重力和激振力的共同作用下把桩沉入地基中

3）地基加固振冲技术

振冲技术是软土地基加固的重要手段之一。振动器工作时，土体发生 “液化”现象，使土的结构重新调整、土粒重新排列，从而显著降低土的孔隙度、提高其密实度而达到加固地基的目的。振冲加固砂土地基主要是减小土的孔隙率、提高其相对密度，砂土地基振冲加固后的相对密度可达92％~95％，振冲加固粘土地基主要是形成碎石桩，与周围土体形成 “复合地基”，并使粘土排水固结，

以提高地基的承载力。

三、机械振动在医疗诊断中的利用

1）振动治疗是一种古老的物理疗法，但是迄今为止，尚没有人全面论述过这一治疗方法，没有归纳成为一类正规的医疗体系。

分类：依据产生振动的能源、振动本身的物理性质、对人体的作用范围等，简要归纳如下：

机械振动疗法：因机械原因产生的振动，如偏t2,轮振动器、电磁振动器、手法产生的振动等。

电致振动疗法：因交变电流产生的振动，如低频电流导致的肌纤维颤动。 磁致振动疗法：因交变磁场产生的振动。

自主振动疗法：有人体自身引起的振动，如跳动、肌肉过度紧张性颤动(用力过度)引起的振动。

适应证

已知机械振动疗法的主要适应证有 ：①呼吸系统：老年慢性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病 、支气管哮喘、胸部 (心 、肺)手术后呼吸困难等。②心血管系统：高血压、心肌病(心肌肥大、心力衰竭)等的辅助治疗。⑧消化系统：老年性消化不良、便秘、胆囊炎、胆道结石等。⑧泌尿系统：泌尿系结石(肾结石)、炎症等的辅助治疗。⑥皮肤：可用于疤痕软化等的辅助治疗。⑥骨关节系统：骨折、骨质疏松、关节挛缩、肌肉(肌腱)等软组织损伤、肌肉疲劳综合征(运动过度)、肌肉痉挛、腰痛(姿势性)、肩关节周围炎、颈椎病等。⑦神经系统：特发性射精障碍 、脊髓损伤后射精障碍、周围神经损伤后遗浅感觉障碍、空间忽略症等。⑧其他：肥胖症、慢性疲劳征等的辅助治疗 ”。

2）振动用于诊断

振动用于诊断的实例，较为经典的有用于测量听力及本体感觉等的音叉试验，较为新型的是利用一种振动测量计，测量振动的感觉阈，或研究感觉缺失的量，且因为它测量范围广、可信度高，对研究、记录严重神经病变的发展情况很有意义。特别是糖尿病性神经病变时，由于生物感觉阈计只能用于轻到中度神经病变的检测，而此时最大感觉阈值已超出了其测量范围，因此，振动测量计应用于诊断更具优越性 。近年还有利用振动刺激试验来辅助评价胎儿在宫内的状态，提高产前胎儿监护质量。

四、小结

总而言之，机械振动在现实生活生产中的应用是多种多样的，有的是直接应用，有的是间接应用。总之，科学的力量是强大的，只有把科学转变为科技才能造化人类，造福社会。机械振动不论在工程技术方面还是生活应用方面都起了越

来越重要的作用，但目前国内振动的研究与国外还有差距，随着科学技术的发展，机械振动学的地位越来越高。本人认为今后应加大对机械振动的研究力度，以期振动在生产生活中发挥更大的作用。