機(jī)械振動(dòng)在生活生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用以及共振的危害

1、機(jī)械振動(dòng)在生活生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用以及共振的危害（一）、機(jī)械振動(dòng)在生活生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用機(jī)械振動(dòng)，也簡(jiǎn)稱為振動(dòng)，物理學(xué)上是這樣給它定義的：物體在平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。在現(xiàn)實(shí)生活中我們能看到很多機(jī)械都是運(yùn)用機(jī)械振動(dòng)這一學(xué)說(shuō)理論來(lái)建造出來(lái)的。比如篩分設(shè)備、輸送設(shè)備、給料設(shè)備、粉碎設(shè)備等等機(jī)械設(shè)備都是將理論運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中的結(jié)果。以下我就舉些例子來(lái)加以說(shuō)明機(jī)械振動(dòng)具體得在哪些產(chǎn)品中運(yùn)用到了。先說(shuō)說(shuō)篩分設(shè)備，篩分設(shè)備是機(jī)械振動(dòng)在現(xiàn)實(shí)生活中運(yùn)用的最多的產(chǎn)品。比如熱礦篩、旋振篩、脫水篩等各種各樣的篩分設(shè)備。顧名思義，篩分設(shè)備就是運(yùn)用振動(dòng)的知識(shí)和篩分部件將不同大小不同類型的物品區(qū)分開來(lái)，以減少勞動(dòng)力和提到

2、生產(chǎn)效率。例如：熱礦篩采用帶偏心塊的雙軸激振器，雙軸振動(dòng)器兩根軸上的偏心塊由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別帶動(dòng)做反向自同步旋轉(zhuǎn)，使篩箱產(chǎn)生直線振動(dòng)，篩體沿直線方向作周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到篩分目的。又如南方用的小型水稻落谷機(jī)，機(jī)箱里有一塊篩網(wǎng)，由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)連桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)水稻連同稻草落入篩網(wǎng)的時(shí)候，不停的振動(dòng)會(huì)讓稻谷通過(guò)篩網(wǎng)落入機(jī)箱存谷槽，以實(shí)現(xiàn)稻谷與稻草的分離，減少人力資源，提高了農(nóng)業(yè)效率。輸送設(shè)備運(yùn)用到機(jī)械振動(dòng)也是很多的。比如：螺旋輸送機(jī)、往復(fù)式給料機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)、買刮板輸送機(jī)等輸送設(shè)備。輸送設(shè)備就是將物體從一個(gè)地方通過(guò)輸送管道輸送到另一個(gè)地方的設(shè)備，以節(jié)約人力資源，提高生產(chǎn)效率。例如：廣泛用于冶金、煤

3、炭、建材、化工等行業(yè)中粉末狀及顆粒狀物料輸送的振動(dòng)輸送機(jī)，采用電動(dòng)機(jī)作為優(yōu)質(zhì)動(dòng)源，使物料被拋起的同時(shí)通過(guò)輸送管道做向前運(yùn)動(dòng)，達(dá)到輸送的目的。給料設(shè)備在某種程度上與輸送設(shè)備有共同之處，例如：振動(dòng)給料機(jī)、單管螺旋喂料機(jī)、振動(dòng)料斗等設(shè)備。就拿振動(dòng)料斗來(lái)說(shuō)吧，振動(dòng)料斗是一種新型給料設(shè)備，安裝在各種料倉(cāng)下部，通過(guò)振動(dòng)使物料活化，能夠有效消除物料的起拱，堵塞和粘倉(cāng)現(xiàn)象，解決料倉(cāng)排料難的問(wèn)題。總而言之，機(jī)械振動(dòng)在現(xiàn)實(shí)生活生產(chǎn)中的應(yīng)用是多種多樣的，有的是直接應(yīng)用，有的是間接應(yīng)用?？傊?，科學(xué)的力量是強(qiáng)大的，只有把科學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榭萍疾拍茉旎祟悾旄Ｉ鐣?huì)。當(dāng)然振動(dòng)也是會(huì)帶來(lái)災(zāi)害的，尤其是共振時(shí)，其災(zāi)害是最危險(xiǎn)的，以下

4、我就舉例來(lái)說(shuō)明下。（二）、共振的危害古希臘的學(xué)者阿基米德曾豪情萬(wàn)丈地宣稱：給我一個(gè)支點(diǎn)，我能撬動(dòng)地球。而現(xiàn)代的美國(guó)發(fā)明家特斯拉更是牛氣”，他說(shuō)：用一件共振器，我就能把地球一裂為二！他來(lái)到華爾街，爬上一座尚未竣工的鋼骨結(jié)構(gòu)樓房，從大衣口袋里掏出一件小物品，把它夾在其中一根鋼梁上，然后按動(dòng)上面的一個(gè)小鈕。數(shù)分鐘后，可以感覺到這根鋼梁在顫抖。慢慢地，顫抖的強(qiáng)度開始增加，延伸到整座樓房。最后，整個(gè)鋼骨結(jié)構(gòu)開始吱吱嗅嗅地發(fā)出響聲，并且搖擺晃動(dòng)起來(lái)。驚恐萬(wàn)狀的鋼架工人以為建筑出現(xiàn)了問(wèn)題，甚至是鬧地震了，于是紛紛慌忙地從高架上逃到地面。眼見事情越鬧越大，他覺得這個(gè)惡作劇該收?qǐng)隽?，于是，把那件小物品收了回?lái)，

5、然后從一個(gè)地下通道悄悄地溜開了，留下工地上的那些驚魂未定、莫名其妙的工人。上面這一段是一本書中有關(guān)美國(guó)著名發(fā)明家特斯拉進(jìn)行共振器發(fā)明的描寫，里面所說(shuō)的小物品”便是一個(gè)共振器?？梢灶A(yù)見，若是他把這個(gè)小物品再開上那么十來(lái)分鐘，這座建筑物準(zhǔn)會(huì)轟然倒地。這件共振器的威力主要在于它能發(fā)出各種頻率的波，這些不同頻率的波作用于不同的物體，就能夠相應(yīng)地產(chǎn)生出一種共振波，當(dāng)這種共振波達(dá)到一定程度時(shí)，就能使物體被摧毀。先解釋下什么叫做共振吧。物理學(xué)上是這樣給它定義的：共振是指一個(gè)物理系統(tǒng)在特定頻率下，以最大振幅做振動(dòng)的情形。也可以這樣來(lái)理解：系統(tǒng)受外界激勵(lì)，作強(qiáng)迫振動(dòng)時(shí)，若外界激勵(lì)的頻率接近于系統(tǒng)頻率時(shí)，強(qiáng)迫振動(dòng)

6、的振幅可能達(dá)到非常大的值，這種現(xiàn)象叫共振。想必有些人知道1940年11月7日那座舞動(dòng)的塔科馬海峽大橋吧！大風(fēng)吹著大橋而引起了機(jī)械共振最終導(dǎo)致了大橋的坍塌。在這事故中成功逃離的里奧納德科茨沃斯（LeonardCoatsworth）在事后說(shuō)道：“當(dāng)我剛駕車駛過(guò)塔橋時(shí)，大橋開始來(lái)回劇烈晃動(dòng)。當(dāng)我意識(shí)到時(shí)，大橋已經(jīng)嚴(yán)重傾斜，我失去了對(duì)車的控制。此時(shí)我馬上剎車并棄車逃離。我耳邊充斥著混凝土撕裂的聲音。而汽車在路面上來(lái)回滑動(dòng)。我看到大橋徹底被摧毀的一幕，我的車也隨著大橋一起墜入了海峽?！币韵率钱?dāng)時(shí)的圖片：圖（1）左圖右低圖（2）左低右高圖（3）坍塌的大橋圖（1）、圖（2）中，大橋被風(fēng)吹的東搖西晃，兩邊的幅

7、度相差幾米，這完全不是一座堅(jiān)硬的大橋，更像是一條柔軟的絲帶在風(fēng)中翩翩起舞。大橋經(jīng)不起這樣劇烈的搖晃，最終還是如圖（3）所示那樣坍塌了。可見不防止共振是會(huì)帶來(lái)很大的災(zāi)害的。唯一值得慶幸的就是在這件事故中并沒(méi)有人員的傷亡。當(dāng)過(guò)兵的人都知道當(dāng)部隊(duì)通過(guò)大橋時(shí)，一定是便步走過(guò)去而不是跨著整齊的步伐走過(guò)去。這是為什么？其實(shí)道理很簡(jiǎn)單，這就是以防整齊的步伐所產(chǎn)生的周期頻率碰巧接近大橋的固有頻率，激起大橋的共振而導(dǎo)致大橋坍塌，因而造成不必要的損失。然后有些無(wú)知的軍官就犯了這樣不該犯的錯(cuò)誤。1831年，一隊(duì)騎兵隊(duì)列通過(guò)英國(guó)曼切斯特附近的一座吊橋時(shí)，他們雄赳赳、氣昂昂，“嗒、嗒”的馬蹄聲節(jié)奏分明有力。突然，不幸的

8、事情發(fā)生了，隨著一聲巨響，大橋莫名其妙地倒塌了，人與馬紛紛墜入河中，導(dǎo)致傷亡慘重。無(wú)獨(dú)有偶，在1906年，俄國(guó)首都彼得格勒有一支全副武裝的沙皇軍隊(duì)，步伐整齊、不可一世地通過(guò)愛紀(jì)華特大橋。這座大橋十分堅(jiān)周，縱然跑過(guò)千軍萬(wàn)馬也難以撼動(dòng)。可是正在指揮官洋洋得意的時(shí)候，突然間橋身劇烈振動(dòng)起來(lái)。然后伴隨著一聲巨大的斷裂聲，大橋崩塌了。頓時(shí)，軍官、士兵、輜重、馬匹紛紛落水，馬嘶人叫，狼狽不堪。究其原因就是整齊的步伐引起了大橋的共振，最終釀成了悲劇。共振的危害是眾多的，例如：1995年7月初，天全某水泥廠2號(hào)機(jī)立窯在因故更換風(fēng)機(jī)時(shí)，由于忽視了共振現(xiàn)象的產(chǎn)生和危害，僅在7、8兩個(gè)月時(shí)間里，就發(fā)生了連續(xù)損壞羅茨風(fēng)機(jī)3臺(tái)和215kW電機(jī)一臺(tái)的重大設(shè)備事故，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)40多萬(wàn)元?，F(xiàn)場(chǎng)事故分析和補(bǔ)救措施處理的實(shí)踐證明：此次重大設(shè)備事故，是共振現(xiàn)象造成的，損失嚴(yán)重，教訓(xùn)深刻。共振會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，人體各部位都有不同的頻率，如眼球頻率約60ZH,顱骨最大約200ZH。把人體作為一個(gè)整體來(lái)看，如水平方向的固有頻率為3-6ZH,垂直方向的固有頻率約48