用于使具有移動(dòng)部分且共同布置在一個(gè)支撐件上的機(jī)器運(yùn)行的方法
【專利說(shuō)明】用于使具有移動(dòng)部分且共同布置在一個(gè)支撐件上的機(jī)器運(yùn)行的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種用于使具有移動(dòng)部分且共同布置在一個(gè)支撐件上的機(jī)器運(yùn)行的方法，所述部分以大體上相同的頻率周期性地移動(dòng)。
[0002]這樣的機(jī)器的一個(gè)實(shí)施例是搖擺篩選機(jī)器。搖擺篩選機(jī)器包括一個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)篩(Sieben)的篩結(jié)構(gòu)，篩被布置成一個(gè)在另一個(gè)之上。篩結(jié)構(gòu)的一個(gè)篩在此還被稱為篩板(Siebdeck)，其中典型的搖擺篩選機(jī)器具有1至6個(gè)篩板。從上方將待被篩選的材料放置到篩結(jié)構(gòu)上且該材料穿過(guò)該篩結(jié)構(gòu)，通過(guò)每個(gè)所穿過(guò)的篩板來(lái)逐漸地分開(kāi)粗糙的部分使得剩余的材料部分變得更精細(xì)。材料穿過(guò)篩結(jié)構(gòu)的移動(dòng)受到篩結(jié)構(gòu)的移動(dòng)的幫助。在搖擺篩選機(jī)器中，出于此目的，篩結(jié)構(gòu)被安裝在一個(gè)框架上且經(jīng)由馬達(dá)被設(shè)定移動(dòng)。在此，篩結(jié)構(gòu)被布置在該框架上使得該框架經(jīng)由一個(gè)偏心裝置(Exzenter)連接到一個(gè)由該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸。借助于該偏心裝置，在該旋轉(zhuǎn)軸和篩結(jié)構(gòu)的對(duì)稱軸線之間產(chǎn)生偏移。此外，該框架可以被設(shè)計(jì)成使得允許篩結(jié)構(gòu)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線傾斜。由于此布置，當(dāng)驅(qū)動(dòng)該旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，迫使篩結(jié)構(gòu)進(jìn)行搖擺移動(dòng)。該移動(dòng)是周期性的，一個(gè)周期對(duì)應(yīng)于該旋轉(zhuǎn)軸的一個(gè)循環(huán)的時(shí)間間隔。待被篩選的材料執(zhí)行從篩結(jié)構(gòu)的中心開(kāi)始的橢圓移動(dòng)，在篩結(jié)構(gòu)的中心處放入材料?？梢酝ㄟ^(guò)偏心裝置和篩結(jié)構(gòu)的傾斜角的變位來(lái)調(diào)整材料在篩結(jié)構(gòu)內(nèi)的駐留時(shí)間。
[0003]此類型的搖擺篩選機(jī)器是已知的，例如，從DE19900905C1中已知。DE19900905C1中所描述的搖擺篩選機(jī)器包括一個(gè)通過(guò)馬達(dá)可旋轉(zhuǎn)的基板和布置在該基板上、其傾斜角可調(diào)整的腳板?？梢越?jīng)由另一個(gè)移位裝置使該腳板相對(duì)于該基板移位。布置在該腳板上的是一個(gè)偏移銷(xiāo)，該偏移銷(xiāo)可旋轉(zhuǎn)地連接到一個(gè)篩結(jié)構(gòu)，該篩結(jié)構(gòu)由一個(gè)支撐設(shè)備保持且在該基板旋轉(zhuǎn)期間該篩結(jié)構(gòu)執(zhí)行搖擺移動(dòng)或振動(dòng)和投擲移動(dòng)。
[0004]由于篩選機(jī)器的搖擺移動(dòng)，可以產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)被傳輸?shù)降匕迩乙虼吮粋鬏數(shù)皆谄渲袡C(jī)器被架起的建筑物。這些振動(dòng)可以高度地加載建筑物且導(dǎo)致裂縫或?qū)Y(jié)構(gòu)的其他損害。這是有問(wèn)題的，特別是當(dāng)機(jī)器不能夠被架起在建筑物的底層上時(shí)，因?yàn)榻ㄖ锏恼駝?dòng)隨著高度的增加變得越來(lái)越大。因此，有必要使由篩選機(jī)器導(dǎo)致的地板的振動(dòng)和建筑物的振動(dòng)最小化。
[0005]首先通過(guò)提供平衡物(Gegengewechten)來(lái)嘗試減小機(jī)器的振動(dòng)的幅度或強(qiáng)度。其次，機(jī)器常常被布置在阻尼底座上，該阻尼底座意在減少機(jī)器的振動(dòng)向地板和建筑物的傳輸。然而，完全抑制振動(dòng)是不可能的。
[0006]如果僅有單個(gè)機(jī)器被布置在建筑物內(nèi)或被布置在建筑物的一部分內(nèi)，有可能通過(guò)測(cè)量此機(jī)器的移動(dòng)或振動(dòng)來(lái)容易地得出關(guān)于該建筑物的預(yù)期加載的結(jié)論。建筑物的一部分的振動(dòng)的幅度將總是小于該機(jī)器的振動(dòng)，條件是該機(jī)器的移動(dòng)的頻率被選擇成使得其不對(duì)應(yīng)于該建筑物的任何共振頻率或自然頻率。周期性移動(dòng)的頻率對(duì)應(yīng)于移動(dòng)的周期的倒數(shù)。如果將建筑物的共振頻率選擇為機(jī)器的移動(dòng)的頻率，則建筑物的振動(dòng)的幅度將被增強(qiáng)，甚至可能超出機(jī)器的振動(dòng)的幅度，其結(jié)果是會(huì)對(duì)建筑物造成相當(dāng)大的損害。因此，機(jī)器的預(yù)期的移動(dòng)頻率通常被選擇成使得其不對(duì)應(yīng)于建筑的任何共振頻率或自然頻率。
[0007]如果多個(gè)機(jī)器被布置在建筑物內(nèi)或被布置在建筑物的一部分內(nèi)，則生成的振動(dòng)被置加。置加的振動(dòng)的最大幅度在此等于個(gè)體振動(dòng)的最大幅度的總和。置加的振動(dòng)的實(shí)際幅度不僅取決于個(gè)體振動(dòng)的幅度而且還取決于其相對(duì)于彼此的頻率和相位。如果例如以相同的頻率使兩個(gè)相同的機(jī)器運(yùn)行，使得這兩個(gè)機(jī)器生產(chǎn)相等的頻率和幅度的振動(dòng)，則建筑物的振動(dòng)的強(qiáng)度將取決于機(jī)器的移動(dòng)是同相的還是反相的。如果機(jī)器的移動(dòng)是同相的，這意味著相位差在弧度上是ο或2 31的整數(shù)倍，則合成的疊加的振動(dòng)的幅度在最大值處且等于個(gè)體振動(dòng)的幅度的總和。在另一方面，如果機(jī)器的移動(dòng)是反相的，這意味著相位差在弧度上是31或(2n+l) 31，其中n是整數(shù)，則合成的振動(dòng)的幅度在最小值處且等于個(gè)體振動(dòng)的幅度的差。
[0008]一般來(lái)說(shuō)，由于機(jī)器的移動(dòng)被彼此獨(dú)立地控制和驅(qū)動(dòng)，因此移動(dòng)的相位在原則上是隨機(jī)的，使得特別是在相對(duì)大量機(jī)器的情況下，將必須假設(shè)作用在建筑物上的疊加的振動(dòng)將位于理論最大可能幅度以下。
[0009]然而，由于首先兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器的隨機(jī)同相移動(dòng)未被排除，其次可以通過(guò)經(jīng)由普通地板使機(jī)器弱耦合來(lái)使機(jī)器的移動(dòng)同步化。此效果被已知為弱耦合振動(dòng)器的同步化。
[0010]此外，機(jī)器的移動(dòng)的相位由于波動(dòng)的工作負(fù)載可以被改變。例如，可以通過(guò)引入待被篩選的材料來(lái)改變搖擺篩選機(jī)器的移動(dòng)的相位。
[0011]因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于使具有周期性的移動(dòng)部分且共同布置在一個(gè)支撐件上的多個(gè)機(jī)器運(yùn)行的方法，通過(guò)該方法可以減少通過(guò)機(jī)器疊加到建筑物的一部分上的振動(dòng)的幅度。
[0012]該目的是通過(guò)一種用于使具有移動(dòng)部分且被共同布置在一個(gè)支撐件上的機(jī)器運(yùn)行的方法實(shí)現(xiàn)的，所述部分以大體上相同的頻率周期性地移動(dòng)，其中通過(guò)使相位相對(duì)于彼此改變來(lái)控制一個(gè)機(jī)器的振動(dòng)的相位相對(duì)于另一個(gè)機(jī)器的振動(dòng)的相位，以使得一個(gè)結(jié)構(gòu)部分的振動(dòng)的幅度保持在一個(gè)預(yù)先限定的最大值以下。
[0013]結(jié)構(gòu)部分被理解為其中布置有機(jī)器的建筑物的個(gè)體部分以及可以容納機(jī)器的支架、框架和安裝件。機(jī)器共同布置到其上的支撐件同樣是結(jié)構(gòu)部分且可以是建筑物、支架、框架或安裝件的一部分。
[0014]用于結(jié)構(gòu)部分的振動(dòng)的預(yù)先限定的最大值是通過(guò)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)確定的，使得可以避免對(duì)該結(jié)構(gòu)的損害。在建筑物作為結(jié)構(gòu)的情況下，該預(yù)先限定的最大值被選擇使得例如可以可靠地避免在墻壁或地板中產(chǎn)生裂縫。此外，在一個(gè)實(shí)施方案中，可想到的是，控制相位使得一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部分的振動(dòng)被最小化。
[0015]在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，其振動(dòng)意在保持在預(yù)先限定的最大值以下的結(jié)構(gòu)部分是機(jī)器布置到其上的支撐件。該支撐件特別可以是建筑物的地板或支架、框架或安裝件的一部分。
[0016]在建筑物的地板作為支撐件的情況下，特別是當(dāng)機(jī)器沒(méi)有被布置在建筑物的最低樓層中時(shí)，支撐件可以執(zhí)行劇烈振動(dòng)(即，具有大幅度的振動(dòng))，這可能導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。此夕卜，地板可以將振動(dòng)傳輸?shù)浇ㄖ锏钠渌糠?、建筑物中的其他結(jié)構(gòu)部分或其他設(shè)備，使得出于這些原因限制地板的振動(dòng)也是有利的。
[0017]在該方法的另一個(gè)實(shí)施方案中，機(jī)器以振動(dòng)阻尼的方式布置在支撐件上。
[0018]除了對(duì)相位的控制之外，機(jī)器的振動(dòng)阻尼布置構(gòu)成減少通過(guò)機(jī)器傳輸?shù)浇ㄖ锏恼駝?dòng)的另一種可能方式。由于機(jī)器的通常高重量，在此優(yōu)選地是將每個(gè)機(jī)器布置在其自己的基座上。合適的基座包括例如澆鑄到混凝土中的多個(gè)鋼板，其中阻尼板被插入在基座和機(jī)器之間。可選地，一個(gè)負(fù)載分配板還被插入在阻尼板和機(jī)器之間，從而不將機(jī)器的重量在一點(diǎn)處加載在該阻尼板上而是將其分配在大面積上。該阻尼板優(yōu)選地由彈性材料組成，材料的特性(諸如，厚度和硬度)被選擇成使得振動(dòng)阻尼變得最大。例如，振動(dòng)系統(tǒng)的有限元模擬可以作為此選擇的基礎(chǔ)。
[0019]在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)使一個(gè)機(jī)器相對(duì)于另一個(gè)機(jī)器的振動(dòng)的相位改變來(lái)控制相位，通過(guò)暫時(shí)增加或減小機(jī)器的移動(dòng)的頻率來(lái)改變?cè)摍C(jī)器的移動(dòng)的相位。
[0020]可以經(jīng)由相位角表達(dá)一個(gè)機(jī)器相對(duì)于另一個(gè)機(jī)器的振動(dòng)的相位差；在角度差為弧度的情況下，振動(dòng)是精確相反的，且在角度差為0的情況下，移動(dòng)是同步的。如果例如兩個(gè)機(jī)器執(zhí)行圓形運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)是由機(jī)器的不平衡導(dǎo)致的，在角度差為0(0° )的情況下，不平衡點(diǎn)在相同方向上，且在角度差為η (180° )的情況下，不平衡點(diǎn)在相反方向上?？梢酝ㄟ^(guò)短暫地提高或降低機(jī)器中的一個(gè)的移動(dòng)的頻率來(lái)改變所述角度差。在稍微增加的情況下，例如，一個(gè)機(jī)器的不平衡接著比另一個(gè)機(jī)器的不平衡更快速地旋轉(zhuǎn)，相位