四轴水平振动输送机的物料速度仿真分析与实验

针对当前四轴水平振动输送机的物料速度随输送机偏心轴相位角变化规律不明确的问题,以某钢厂水平振动输送机的参数为基础,对机体与物料速度进行了理论推导和仿真分析。首先,推导了机体激振力与机体速度的通用公式,并对3种初始相位角对应的机体速度进行了仿真,分析了初始相位角对机体速度的影响规律;然后,对机体速度和物料速度进行了对比仿真,并研究了物料起始运动时间、初始相位角以及角频率对物料速度的影响规律;最后,采用仿真软件分析了固定高速轴(或低速轴)的初始相位角时,物料稳态平均速度随低速轴(或高速轴)相位角变化的规律,并对相关内容进行了实验验证。研究结果表明:输送机4个偏心轴以及齿轮等相关部件组装完成后,物料的稳态平均速度不随任一个偏心轴质心相位角的变化而变化;在输送机稳定运行时,物料的稳态平均速度与其加入料槽内的先后顺序无关;此外,针对某一机型的最佳物料速度,在高速轴(或低速轴)的初始相位角不同时,两种轴的相位角差也可能不同,单纯指定相位角差3π/4、π/2或3π/2等特定角度以利于物料输送的方案是不合理的,应该同时规定高低速偏心轴的相位角。

振动输送机橡胶弹簧优化设计

为了探究橡胶弹簧的结构参数、材料参数和预压量等因素对扭转刚度灵敏性影响,笔者提出一种橡胶弹簧扭转刚度灵敏性研究方法。笔者基于橡胶超弹性及黏弹性理论,构建了橡胶弹簧超弹性-黏弹性本构模型,并在ABAQUS中建立了橡胶弹簧动态分析有限元模型,通过橡胶弹簧动态扭转试验验证了其有限元模型的正确性;基于橡胶弹簧动态分析有限元模型,讨论了橡胶的高度、直径、预压量、硬度、激励频率和扭转角度对橡胶弹簧扭转刚度的灵敏性,获得了各因素对扭转刚度的影响规律;基于灵敏性分析结果,建立了振动输送机能耗优化数学模型,应用遗传算法对振动输送机能耗进行优化。结果显示优化之后振动输送机能耗降低了10.25%。橡胶弹簧扭转刚度灵敏性分析方法对振动输送机橡胶弹簧的开发设计提供了一种设计周期短、计算效率高的方法。

基于ANSYS振动盘模态分析和谐响应分析

针对一种磁瓦磨床上料机构模型,理论分析了磁瓦上料过程中振动盘在螺旋轨道上的受力情况,利用Solidworks软件建立了振动盘三维模型,将模型导入到Ansys Workbench软件中,对其进行模态分析和谐响应分析。结果表明:当频率在240 Hz附近时,该结构沿特定方向的位移较大,极易发生共振现象,则在设计时应重点提高板弹簧的强度,增加料盘和托盘的结构强度,避免发生疲劳损坏。

新型高振强双质体振动磨的非线性振动

选择高振动强度双质体振动磨超细粉碎方法,研究非线性振动对物料粉碎粒度细化的影响。主振系统采用非线性变节距弹簧,其刚度为变量,且随动载荷即振动强度变化而变化,以适应系统变频调速与近共振的工作需求,达到系统稳定工作、节能高效的目的。采用环形橡胶弹簧作为减振系统的减振弹簧,弹性模量小,可获得较大的弹性变形,易实现理想的非线性特性:系统具有高内阻,对突加载荷的吸收及隔振效果良好。试验发现物料粉碎粒度有向纳米级细化的趋势,目前国内外采用振动磨粉碎方法对超硬粉体进行超细粉碎徘徊在微米级水平上的现状已经突破。样机研制和对人造金刚石粉体的振动试验,取得了输入均值为10μm、输出均值约达0.2μm的阶段性成果。

单质体非线性系统谐波锐共振的谐振同步分析

基于单质体非线性系统的动力学模型,推导出系统在谐波锐共振(主共振频率比z=0.95～1.05)情况下,反向回转的双激振电动机在平衡奇点处的谐振同步条件。并通过数值仿真,研究在不同初始条件下,推导的谐振同步条件的正确性。理论推导过程和仿真试验结果及实际试验数据表明:在系统特性参数保持一定的情况下,单质体非线性系统谐波锐共振的谐振同步现象与系统的谐波锐共振阶次p/q、谐振同步阶次n/m有直接关系,且只有当参与激振的两电动机在符合一定的系统特性条件下的某p/q及n/m比值处,方可出现谐振同步现象,并且主振同步远比谐振同步容易实现。为进一步开发高效的非线性锐共振振动机,提供理论支持和试验依据。

双工位穿梭车系统能力优化

为解决卷烟企业成品自动化物流系统中双工位穿梭车搬运能力不足等问题,利用约束理论(Theory of Constraints,TOC)从检测器件设置、技术参数、物流工艺、自动控制、计算机调度等环节进行了综合优化改进:①通过现场试验测试优化穿梭车及其接口设备的技术参数;②把火警物流作业工艺流程改为消防报警联动;③穿梭车的启停、加减速由伺服控制器控制改为PLC控制;④穿梭车作业调度由先到先搬运策略改为数学模型优化调度。应用效果表明,改进后双工位穿梭车系统实际生产测试搬运能力由86.0盘/小时提高到133.7盘/小时,比生产额定需求能力118.6盘/小时高出15.1盘/小时。系统运行稳定可靠,有效解决了双工位穿梭车系统能力的瓶颈问题,提高了系统的有效作业率。

浮动式压电振动送料装置的试验研究

利用自行开发的自动测试与控制系统对浮动式压电振动送料装置的输送能力进行试验研究,分析了物料种类、振动角、工作电压、工作频率、限流板高度及料斗内物料高度等因素对输送效率的影响。确定了浮动式压电振动送料装置的工作电压和工作频率范围,可通过调节电压和频率中的任意一个来调节输送率。对玉米、大米、大豆及电子元件等不同的物料都有很好的输送效果。

ITER中子屏蔽结构的设计与分析

在ITER真空室的双层壳体之间嵌入中子屏蔽结构用来屏蔽聚变反应中产生的中子流和降低环向磁场的波纹度,从而确保聚变反应的安全进行。阐述了中子屏蔽结构的概念设计、设计准则、详细设计、装配方案等整个设计过程。选取组成整个中子屏蔽结构的一个屏蔽块作为研究对象,通过分载荷步对其进行了热-结构耦合分析,获得各部件响应应力均小于许用应力,满足ITER国际组的设计要求,从而验证了中子屏蔽结构设计的合理性。

考虑物料作用力的大倾角振动输送机的动力学分析

为了对所研制的大倾角振动输送机的振动系统进行精确分析，建立了考虑物料区间惯性力、冲击力及区间摩擦力影响的大倾角振动输送机的非线性振动方程，并用等效线性化法求出了该非线性振动方程的一次近似解及物料的结合系数与阻尼系数．采用这种理论所设计的该类振动机。

非线性振动系统基于频率俘获现象的谐振同步分析

基于单质体非线性振动系统的机电耦合动力学模型,在对非线性振动系统起动过程中出现的频率俘获现象定量描述的基础上,考虑非理想振动系统的激振源与系统非线性振动运动的相互影响,研究了双激振源非线性振动系统基于频率俘获作用,实现谐振同步的理论条件。并依据激振电动机驱动系统与振动机械系统之间的耦合动力学模型及试验测定的试验台机械特性参数,通过数值仿真及试验,验证和解释了非线性振动系统频率俘获现象下,系统双激振源的谐振同步问题,指出非理想非线性振动系统的频率俘获现象,以及该现象下的多激振源谐振同步运动与振动系统的非线性强度、刚度、阻尼等参数之间的关系。研究结果对多激振源激励非线性振动系统的谐振同步运动现象分析,提供一定的理论支持和试验依据。

双简谐式振动输送机动力学与传输特性研究

介绍一种先进的双简谐振动输送系统 ,并建立了系统的数学模型 ,理论分析和仿真表明该系统能产生慢进快退的机体运动 ,送料效果良好 ,还可以通过调节电机转速控制送料情况 ,实现正常送料、二分之一送料和不送料 ,现场实际的运料工况都与仿真结果相吻合。

非谐和间歇滑动输送机振幅优化设计

文章介绍和研究了非谐和间歇滑动输送机的工作原理;分析了物料在间歇滑动输送机上运动的特征,得到了物料滑动的平均速度;进一步讨论了物料运动参数的优化,以达到既能提高输送效率,又可减少磨损、降低能耗的目的,为该类输送机的设计生产提供理论依据和参数。

基于ANSYS的振动盘给料器动态分析

在对振动盘振动输送力学分析的基础上,通过对运动时物料的受力分析,利用PRO/E建立某振动盘给料器三维模型,用ANSYS软件对其固有频率及谐响应进行分析,其分析结果符合设计预期,从而验证了其设计参数的合理性。为振动盘给料器的参数设计及解决其在实际应用中出现的各种问题提供依据。实践证明,在一阶振动模态下,符合圆盘振动给料器的振动规律和工作要求,并为动态结构设计提供重要参数。

钻机钻孔时钻杆振动的有限元分析

基于对钻机钻孔时的工况分析,阐述了钻机主要存在的3种振动形式,并分别建立相应的振动分析模型及方程,然后根据模型运用有限元软件对其进行谐响应分析,从而得出钻杆振动强度与外在激励频率之间的关系,为以后钻机钻进工艺参数设计提供了一些依据。

内置颗粒减振器的机床刀具减振分析

机械加工中刀具的振动对工件加工质量有很大影响,内置颗粒阻尼减振器会对刀具起到较好的减振作用。颗粒减振器通过在有限封闭空间中填充微小颗粒达到减振目的。安装有颗粒减振器的刀具是典型的刚散耦合系统,刚体和散体之间相互耦合作用是研究减振机制的关键。应用离散单元法对内装颗粒减振刀具进行建模,利用集合平均计算所有内装散体颗粒对外部振动刀具的接触作用力,在离散单元法应用软件进行二次开发实现刚散耦合建模。利用耦合程序进行仿真分析,通过幅频特性曲线中最大峰值降低比和等效阻尼比来衡量减振效果,研究减振颗粒的材质、粒度、填充率参数对减振效果的影响。结果表明:同样数量时颗粒密度越大减振效果越好;同等质量时颗粒粒度在5~6 mm之间减振效果较好;颗粒填充率为12.5%时减振效果最优。

振动输送机最佳振动形式的研究

本文提出振动输送机构理想振动形式，通过优化设计，给出其最佳运动学参数。

COMAS振动输送机的研究

通过对ＣＯＭＡＳ振动输送机的多自由度振动系统研究，建立了振动模型，导出达到主动隔振的条件，得到振动系统的优化设计方案，从而为振机结构和隔振设计提供了理论依据，并通过实践得到证实。

偏心连杆振动输送机激振原理分析

根据振动理论 ,对卷烟厂制丝生产线上常用的振动输送机的激振原理进行了分析 ,并着重对激振弹簧等元件的功能进行了探讨。

双感应电机驱动振动筛的控制同步研究

以振动同步方式作为工作机理的振动筛在社会产生中已不能满足工艺需求,通过引入控制方法来实现零相位差状态,实现增加振幅的目的。根据机械动力学理论将振动筛的运动状态转化为双机驱动振动系统动力学模型,对振动系统实现同步运动的同步性条件和稳定性条件进行推导和分析;整体基于主从控制策略,采用模型预测磁链控制策略设计了单台感应电机的转速控制器,在单神经元PID控制中引入前馈控制,设计了相位控制器来实现两偏心转子零相位差状态;根据动力学模型在Matlab/simulink中搭建仿真模型,通过仿真表明提出的控制策略、方法是有效的,并具有稳定性;将提出的控制方法与其他控制方法进行仿真比较,结果表明该控制方法的同步控制效果更好,快速性更好。

惯性式振动输送机械的功效最佳设计

以振动输送机械能量效率为目标函数 ,探讨单质体惯性式振动输送机械的优化设计方法。提出了切合工程要求的优化设计数学模型 ,采用有约束非线性规划方法进行了解析计算 ,并通过实例设计验证了本方法的有效及实用性。实例设计结果表明 。