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對礦用振動篩的彈性元件——橡膠彈簧的分析

橡膠彈簧是礦用振動篩的重要彈性元件,既是主振彈簧,又是隔振彈簧,其性能的好壞直接影響礦用振動篩的篩分效果;同時橡膠彈簧支撐裝置的動態性能對礦用振動篩整體動態性能也有較大影響。對礦用振動篩彈簧支撐裝置中的橡膠彈簧進行實驗研究,通過實驗數據分析其力學性能,得到準確合理的力學參數,是進行礦用振動篩整體結構動力學分析的前提和基礎。

    膠彈簧作為礦用振動篩的支撐裝置,在礦用振動篩未工作時,起到支撐篩箱的作用,根據該礦用振動篩設計資料,由篩箱及彈簧支撐組上部結構自重產生的橡膠彈簧靜壓縮量為25mm,礦用振動篩平穩工作時振幅為4.5mm-5.5mm,所以該橡膠彈簧工作時變形範圍在20-30mm。

    兩個彈簧剛度基本相同,再取兩彈簧均值剛度平均,最終確定該礦用振動篩用橡膠彈簧均值剛度。橡膠彈簧在壓縮變形過程中剛度變化可以劃分為近似線性區和非線性區兩個區間;橡膠彈簧工作範圍處於近似線性區,其剛度值可以視為定值,橡膠彈簧在線性區內工作;隨著壓縮量增加,橡膠彈簧表現出明顯的非線性特性,此時不能用均值剛度近似橡膠彈簧的力學特性。

    非線性計算消耗計算時間長,且受各種因素影響非線性收斂困難,對於單個橡膠彈簧的非線性計算,計算資源消耗尚在可接受範圍內,如果在礦用振動篩整體結構中使用非線性計算,計算資源消耗巨大,且礦用振動篩結構複雜,受到多種因素影響,計算很可能不收斂。

    利用橡膠彈簧的有效阻尼可不用附加減振器來控製低頻共振的振幅,其優點是它能同時衰減波響應中的峰值和各值,因此阻尼對礦用振動篩整體動態性能有較大影響;同時阻尼參數的準確性直接影響數值模擬結果的精度。

    對於礦用振動篩這樣複雜的結構,真正通過理論建模與分析,比較精確地計算出模態參數是比較困難的。對於一般振動結構,要求各階模態頻率遠離工作頻率,或工作頻率不落在某階頻率的半功率帶寬內,因此模態頻率測試就十分必要。測試結果一方麵可以對結構進行直接的動態性能評估,另一方麵可以為有限元理論模型的修正提供依據,使計算模型更趨完善和合理。

    結構振動測試的結果,主要采用兩種方式:一是對實體樣機的現場實驗,即先將實驗對象的樣機製造出來,針對按工程圖紙實際建造的樣機進行實驗,這種方式可以獲得最為真實的結果;另一種是進行模型實驗,根據相似模擬實驗原則,建立與實際結構成比例的模型,使用模型實驗代替物理樣機的現場實驗,這種方式主要針對一些生產周期長,成本高的複雜結構。本文對礦用振動篩樣機進行了振動測試,通過對振動實驗得到的信號進行分析,獲得礦用振動篩結構的模態頻率。

責任編輯:東源機械

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文章Tag:
礦用振動篩
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