大型振动筛弹簧故障识别的自由响应法

针对目前研究较少的大型振动筛减振弹簧故障诊断问题,提出了一种利用系统自由振动响应实现弹簧故障识别的方法。在分析传统模型对弹簧故障信息描述不完整的基础上,建立了一种振动筛有阻尼自由振动耦合动力学模型,并对耦合模型相对于传统模型的向下兼容及突变的特性进行了讨论。利用振型叠加法推导了系统自由振动响应的解析表达式,据此得到弹簧故障将引起系统模型突变和振动加强的特性,以此为诊断原理,编程实现了用时域三维条形图和频域三维谱阵来直观定位一故障弹簧和一健康弹簧。最后,对14种弹簧类型故障组合进了实验诊断,结果验证了该方法的可行性。

弛张筛筛面动态特性及其筛分理论研究

为研究弛张筛面动态特性参数沿筛面长度方向分布状况和大振动强度筛分理论，建立了弛张筛筛面的非线性动力学方程，采用摄动方法求出解，导出了筛面动态特性沿筛长方向的分布规律及其精确表达式，理论分析结果与实测结果符合很好．利用Ｈｏｌｍｓ弹跳球模型来模拟单颗粒在筛面上的运动并找出数值结果，发现单颗粒物料在筛面上运动时，筛面振动强度ｋｖ＞１６７颗粒产生混沌运动，修正了定常运动论的ｋｖ＝３３的理论．最后在弛张筛模型机上进行筛分试验，得出弛张筛能有效地进行潮湿原煤的干法深度筛分．

弛张筛筛面动态特性及其工艺参数的研究

将筛面视为两端可移动弹性压杆，建立了弛张筛筛面动力学模型，并进行了理论分析.在半工业性弛张筛上进行了筛面动力学参数的实验研究,得到了筛面上任意点位移、速度和加速度的计算公式和沿筛面长度方向上的分布情况.在上述研究工作的基础上，设计了一台弛张筛，半工业性试验表明，它能有效地进行潮湿细粒煤炭的干法深度筛分.

筛分过程中颗粒运动的非线性特性研究

利用振动筛与颗粒之间关系的运动学模型,导出颗粒运动的周期性条件;然后利用Poincaré映射方法,推导出颗粒的运动对周期运动的扰动方程;最后对振动筛分过程中颗粒运动特性进行了数值计算研究,得出了筛面上颗粒运动是经周期分叉和概周期分叉通向混沌的演化过程.在筛分机正常的工作参数范围内,筛面上颗粒运动不存在周期运动、概周期运动,只存在混沌运动.

两自由度弹性筛面筛分机设计和试验研究

利用弹性筛面筛分理论,分析现有的几种难筛物料筛分机的优点和存在的问题,提出了一种新型双自由度弹性筛面筛分机.研究了该新型双自由度弹性筛面筛分机的动力学模型,给出新型双自由度弹性筛面筛分机的参数设计公式.研究了双自由度弹性筛面筛分机的机械结构形式和零件的参数选取范围,给出模型机的示意图,在GS概率筛基础上设计一种改良的双自由度弹性筛面概率筛———TGS概率筛,最后进行了实验室的半工业性试验.试验结果表明:TGS概率筛具有良好的克服堵孔能力,对处理难筛物料的深度筛分具有较高的筛分效率.

基于反共振大偏心量转子-轴承系统的弹性设计方法研究

基于反共振原理和弹性支撑法研究了带大偏心量的转子 -轴承系统弹性设计方法 ,给出了大偏心量转子 -轴承系统的设计公式 ,设计了一种弹性支承元件 .最后进行了弹性支承的实验研究 。

弹性支承不平衡转子系统非线性振动特性研究

本文以大型振动筛激振器的转子轴承系统为研究对象,研究了轴承弹性非线性的转子-轴承系统的动力学行为,建立了不平衡转子-轴承系统的弹性振动的时变方程,用多重尺度法给出了系统的解析解,发现不平衡转子-轴承系统的弹性振动存在超次谐波现象,最后以ZK2065型振动筛激振器为例给出了其数值解,从中发现轴承的预紧对转子-轴承系统的稳定性有较大的影响,因此在系统设计时应避开不稳定区.

一种新型振动弛张筛的多自由度动力学响应计算与试验验证

振动弛张筛可有效解决潮湿细粒煤炭的干法筛分问题,是煤炭清洁高效分选的重要工艺装备。该文章提出了一种具有弹性摆杆结构的新型振动弛张筛。为了研究该结构的力学性能,利用修正混合阻尼模型来描述弹性振动结构的动态恢复力。考虑到弹性摆杆结构的频变和幅变特性,通过中心复合试验设计,构建反映弹性振动结构的特征参数与振幅、频率关系的响应面近似模型,通过方差分析发现弹性振动结构刚度非线性受制于振幅平方与频率,阻尼特性受振幅与频率共同影响。提出了弹性摆杆振动弛张筛的四自由度幅频变动力学模型和计算框架,并通过数值计算获得了不同参数下的稳态响应。最后,对新型振动弛张筛样机进行多频点振动测试,主方向平均误差为2.12%和7.26%,验证了理论计算的正确性,为振动弛张筛的设计提供了新的思路。

驰张筛设计中两个问题的研究

本文就弛张筛设计中几种可实现筛面弛张运动的机构进行了动力平衡分析，找出了具有机构尺寸小，惯性力得以平衡的弛张筛运动机构。其次对筛面移动端进行了理论和实验研究，给出了筛面移动端移动距离的设计范围。

梯流筛筛分机理的研究

基于弹性筛面潮湿细粒物料筛分理论 ,研究了梯流筛筛面动态特性 ,提出了梯流筛筛条设计公式 ,认为梯流筛能较好地完成难筛分物料的筛分任务 ,是其筛面弹性振动大 。

潮湿细粒物料低频大振幅筛分机理的研究

本文分析了潮湿细粒物料在筛孔上形成覆盖成的过程，进行了覆盖膜的弹性振动和断裂的理论和实验研究，揭示了潮湿细粒物料低频大振幅的筛分机理。

弹性筛面解决潮湿细粒物料筛分堵孔问题的研究

分析了筛分机的刚性振动和筛面弹性振动，得出了筛面弹性振动的解析解，讨论了筛孔在弹性振动过程中的变化规律，揭示了弹性筛面克服堵孔的机理。

矿物颗粒的随机分形仿真算法

具有复杂形状的真实矿物颗粒仿真已成为影响分选理论研究一个重要瓶颈。为实现对矿物颗粒的真实模拟,提出了一种随机仿射分形仿真的计算机图形学算法,利用VC和OpenGL编程实现,并已应用于煤炭颗粒的振动筛分过程的虚拟实验仿真系统中。应用表明该算法能真实地模拟实际颗粒,增加了仿真的真实感和准确性,并具有较高的运行效率。

颗粒筛分过程的三维离散元法模拟

基于软球干接触模型对直线振动筛面上颗粒群的筛分过程进行了三维离散元法(DEM)的模拟研究,分析了振幅、振动强度、振动方向角、筛面倾角对筛面颗粒群的平均运动速度及动态筛分效率的影响规律。结果表明,振动筛面颗粒群的运动状态具有很大的随机性,其稳态平均速度与振幅、振动强度及筛面倾角之间为线性关系,而与振动方向角之间为非线性关系。当振动方向角为45°时,颗粒群稳态平均速度最大。在筛分过程中,物料颗粒的筛分效率是动态变化的,并随着振幅及振动强度的增加而增大,但当振动强度增大至3.3时,效率反而降低。筛分效率受振动方向角的影响较小,而随着筛面倾角的增大而减小。

空间6R机械臂位置逆解的复合形差分进化算法

以6自由度TX60型Staubli工业机械臂为研究对象,通过运动学分析,建立求解该机械臂位置逆解的非线性方程组。以末端执行器位姿误差最小为目标函数,将非线性方程组转化为无约束优化模型,并应用差分进化算法(Differential evolution algorithm,DE)求解该问题。为克服基本DE难以平衡收敛精度和计算可靠性的缺陷,提出一种自适应分工复合形差分进化算法(Adaptive division complex DE algorithm,ADCDE),以增强优化性能。该算法将种群自适应划分为开采子群和勘探子群,前者采用DE/best/2/bin策略生成变异个体,而后者采用复合形算子生成变异个体。给出工程应用实例,应用ADCDE求串联机械臂的位置逆解。仿真结果表明,该算法的计算精度和可靠性优于对比算法,应用较少计算开销即可求出高精度位置逆解,且能求得所有可能逆解,验证了该方法的有效性和可行性。

空间刚柔耦合并联机构系统的频率特性分析

对空间刚柔耦合并联机构系统的固有频率特性进行分析。建立一种空间有限元梁单元新模型,基于有限元法和Lagrange方程导出有限元梁单元的运动微分方程。通过分析动平台运动参量与运动支链间的运动关系,得到刚柔耦合并联机构系统的运动学约束条件,并由Newton-Euler方程得到系统动平台的动力学模型。根据系统的运动学约束条件和动平台的动力学模型,经过各个单元运动微分方程的有机组装,导出刚柔耦合并联机构系统的整体动力学方程。在此基础上,通过算例3-RRS刚柔耦合并联机构系统的频率特性分析,总结空间刚柔耦合并联机构系统的固有频率与机构基本参量之间的内在规律。结果显示,刚柔耦合并联机构系统的结构尺寸、支链中杆件的截面参量和材料参量等对系统的固有频率都有显著影响。研究对进一步研究刚柔耦合并联机构的动态特性和机构优化设计具有重要的指导意义。

超静定网梁激振结构大型振动筛动态特性

利用有限元分析法,对超静定网梁激振结构大型振动筛进行了动态特性分析,计算了筛体结构的固有频率、固有振型和结构的动力响应,提出对振动筛进行结构动力修改的方法,达到了筛体结构优化的目的.分析结果表明:超静定网梁激振大型振动筛增加了筛体结构刚度,提高了筛体弯曲、扭转变形的固有频率,模态频率远离工作频率(12.2 Hz),可以有效地避免共振,降低结构的破坏程度;通过增加挡料板和周边加强筋使筛体横向变形由0.428 mm降为0.126 mm;在大型振动筛的设计中采用超静定网梁激振结构可以更好地满足大型振动筛结构刚度和强度的需求.

潮湿细粒煤炭筛分过程堵孔机理的研究

从理论上分析了潮湿细粒煤团聚的基本行为以及筛分过程的堵孔机理 .研究表明 ,潮湿细泥堵塞筛孔的过程主要分 2个阶段 :首先是细泥粘附于筛丝上 ,降低有效筛分面积 ;其次是结团细泥在筛丝上形成覆盖膜 .通过中试实验得出 ,琴弦式弹性筛面具有很好的自清洗能力 ,筛网不易堵塞 ,而且筛分效率高 .

弛张筛面大挠度非线性变形分析与实验

为研究高硬度弛张筛面挠曲运动过程中的大挠度非线性变形特性,考虑其受端部支承轴向压缩而失稳,建立了弛张筛面的细长压杆模型,引入换元积分,导出了筛面变形量随筛面长度的精确定量表达式,利用数值算法发现了筛板端部移动量应不大于0.271 5l(l为筛板长度);进行了筛面大挠度变形量的测试实验,发现变形筛面中心线两侧对称测点处的测量值十分接近,且筛面各测点处大挠度非线性变形的测量值和理论值的误差保持在7%以内,表明上述模型在表征筛面变形特性上的可行性。

混联弹簧减振系统下自同步直线振动筛的动力学特性

混联弹簧减振系统(由并联座式弹簧组和悬挂弹簧组合构成)下自同步直线振动筛稳态振幅增大、竖直方向运动固有频率提高,停机过共振区时位移响应较仅座式弹簧减振情况明显减小,有利于振动筛整体可靠性的提高。为了解混联弹簧减振系统下自同步直线振动筛的动力学特性,在考虑设计、制造等引起的筛体质心偏离激振力作用线的基础上,建立了直线筛的一般数学模型,并推导其振动微分方程;引入小阻尼近似法,利用已有的筛体参数反推模型中的阻尼矩阵;采用Newmark-β数值仿真与现场实验测试相结合,从时、频域验证了模型的可行性。基于此,进行结构灵敏度分析,讨论了混联弹簧减振系统中悬挂弹簧刚度及位置对直线振动筛竖直方向固有频率的影响,为实际中这两个参数的选择提供参考。