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為解決振動篩分機篩箱強度問題提出的結構改進方案

用有限元分析法,對超靜定網梁激振結構大型振動篩分機進行了動態特性分析,計算了篩體結構的固有頻率、固有振型和結構的動力響應,提出對振動篩分機進行結構動力修改的方法,達到了篩體結構優化的目的。建立振動篩分機下橫梁的有限元模型,討論了網格疏密、形狀及不同位置、不同深度的裂紋等因素對下橫梁模態參數的影響。結果表明裂紋對固有頻率有明顯影響,但對模態振型影響不大。對振動篩分機篩箱結構進行諧響應仿真分析,確定了篩箱各結點處動應力情況,針對振動篩分機篩箱本身設計缺陷和薄弱環節提出了改進方案。

    對振動篩分機建立有限元模型,對其進行了結構動力學分析,基於分析結果,為解決振動篩分機篩箱強度問題提出了一種新的結構改進方案,有效降低了振動篩分機的動應力值。對振動篩分機結構提出結構小修改情況下基於攝動理論的固有頻率和響應的預測,為振動篩分機的設計和動力修改提供重要參考。建立振動篩分機係統動力學模型,利用多體動力學軟件對直線振動篩分機進行運動仿真分析,建立振動篩分機的有限元分析模型並進行靜力學和疲勞分析,實現了運動分析、靜強度分析、疲勞分析的結合。

    對高效曲麵振動篩分機結構動態性能進行了分析,得到靜、動態位移及動應力分布規律,指出最大等效動應力值及出現的位置均不同,動力分析的結果更能反映振動篩分機結構的實際工作性能。對橫梁斷裂的外在和內在因素進了分析,闡明了斷裂原因,並給出了橫梁斷裂的處理方法。以直線振動篩分機模型機的承重梁為研究對象,基於功率平衡的基本原理,利用 Ritz 級數法建立了承重梁的動力學模型,計算結果與試驗結果吻合,為大型直線振動篩分機橫梁結構的動態設計提供簡便的動力學分析和計算方法。振動篩分機的橡膠彈簧支撐裝置進行動力學仿真分析,得到模態頻率、振型以及工作頻率下的諧響應位移。首次探討了彈簧剛度存在差異和激振力偏向情況下橡膠彈簧支撐裝置的動力學性能變化規律,給出定量描述公式。研究表明:振動篩分機結構振動性能與橡膠彈簧支撐裝置的動力學性能密切相關;彈簧支撐裝置中的彈簧剛度差異會使結構模態頻率減低,動剛度減小,振動位移增大;激振力偏向時會引起較大橫向位移。若彈簧支撐裝置中同時存在彈簧剛度不同,當橫向力分量占總激振力5%時,偏擺將可能大於1mm。

    早期振動篩分機研究主要集中在篩箱、橫梁等關鍵部件的靜強度分析,或者根據不同振動篩分機結構特點,將動力等效為靜力進行了等效靜強度分析;隨著動力學研究的深入以及有限元方法的不斷成熟,對大型振動篩分機的動態分析逐漸增多,其中對結構的動態特性研究比較全麵充分,對於整體結構的動態響應分析相對較少。根據動態分析結果,對振動篩分機故障原因進行了分析,總之,國內外學者及研究人員對振動篩分機結構的靜、動態分析做出了大量卓有成效的工作。但以上研究都忽略了振動篩分機結構係統模型的不確定性而采用確定性的力學模型,所謂確定性模型是指振動篩分機各設計參數均是確定性的量。

責任編輯:東源機械

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振動篩分機
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