Simulation applied to working frequency selection in large-scale vi- brating screen＇s design

The working frequency selection of the ZK30525 vibrating screen was studied using ANSYS. Integrating the dynamic performance simulation analysis of the vibrating screen structure, the variation laws of beams＇ vibration displacements changing with different exciting frequencies were researched. These beams include six beams, with one discharging beam and one in-material beam. Results indicate that vibration displacements in the middle of these beams increase with the augmenta- tion of exciting frequency. When exciting frequency exceeds a certain value, there exists a flat change region for vibration displacement. According to vibrator characteristics, the vibrating screen＇s working frequency should be selected in the flat change region, and be far away from modal frequencies. The study provides theoretical guidance for the reasonable working frequency selection of the large-scale vibrating screen.

基于振动频率法的船舶系缆力试验研究

现有的系缆力测量方法尚无法实现简单、准确、高效地测量单根船舶缆绳的系缆力。参考测量斜拉索索力的计算方法,进行了振动频率法测量船舶系缆力的试验研究。依据实际系泊环境搭建了原型测试平台,并针对可能产生理论误差的影响因素与实际应用要求,进行不同数据采集位置、激励方式、激励位置、浸湿缆绳和不同温度等影响因素的误差试验研究,提出基于环境激励和人工激励的新激励方式。通过分析振动频率法的计算值与原型测试平台的张拉值,得出数据采集位置、激励位置和激励方式对船舶系缆力测量值影响很小,缆绳浸湿下误差率范围增大1.5%左右,低温下(2℃)误差率增加±2%左右,综合误差范围为-5%~4%且误差率可以较好地满足正态分布,通过修正缆绳长度对测量精度进行修正。结果表明该方法具有较强的可行性与应用性,能有效实现简单、准确、高效地测量船舶系缆力。

滚子链传动的振动特性分析

链传动是一种重要的机械传动方式,但它受振动的影响很大。本文讨论链传动的振动的主要类型和引起振动的主要原因。

含凸轮-滚轮机构的准零刚度系统隔振特性实验研究

提出了一类含凸轮-滚轮机构的准零刚度隔振器,进行了静力学分析,给出了具有分段非线性的回复力;建立了隔振系统的运动方程,并利用谐波平衡法得到了主共振响应的一次近似解析解,给出了凸轮-滚轮保持接触的参数条件,并分析了保持接触情况下的力传递率;最后,对准零刚度隔振系统进行了激振实验分析,测定了不同工况下的力传递率,并与相应的线性系统进行了对比。结果表明:通过引入凸轮-滚轮负刚度机构,有效降低了起始隔振频率,抑制了共振,提高了隔振效果,因此,该准零刚度隔振器具有良好的低频隔振性能;在凸轮-滚轮保持接触的前提下,激励幅值越大,负刚度机构越易发挥作用,隔振效果更显著。

含间隙碰撞振动系统的非线性振动特性

基于广义Hertz接触理论,建立了含对称间隙结构的碰撞振动动力学模型,采用四-五阶Runge-Kutta法进行了数值求解,并通过分析不同频率比、激振力幅值和间隙下的分岔图、相图、Poincaré图和功率谱图研究了该模型的非线性振动特性.结果表明:随着频率比、激振力幅值和间隙的改变,碰撞振动系统出现了周期、倍周期和混沌运动;频率比和激振力幅值对系统的非线性振动特性影响很大,出现了较宽的混沌带,而间隙对系统响应的影响相对较小,但在较小间隙的变化范围内,系统的振动特性变化却较显著.

外部激励对类岩石材料阻尼比的影响

岩石阻尼比是衡量岩石因激励而振动时能量耗散能力的重要参数,受多种因素影响,并极为敏感。为了研究岩石阻尼比在不同激励方式及振动形式下的变化规律,利用类岩石材料(石膏)试样,在强迫非共振、强迫共振以及不同波动形式下的自由振动形式下,测得石膏试样在该状态下的阻尼比。测试应变幅值、振动频率、振动波形(P波和S波)对岩石阻尼比的影响。试验结果表明,石膏试样阻尼比随应变增大的过程中大致经历3个阶段:调整段、平稳段、稳定增长段。在平稳段,试样阻尼比随频率变化存在一峰值,即在某一频率下,石膏试样的阻尼比值最大;高于此频率时,石膏试样阻尼比随着频率的增大而减小;低于此频率时,石膏试样阻尼比随着频率的增加而增加;此外,石膏试样在P波激励下的阻尼比明显大于S波激励下的阻尼比。

参数振动系统频响特性研究

采用矩阵谱分解中常用的Sylvester理论和Fourier级数展开法,推导了单自由度参数振动系统的频响函数,并得到了系统外激励共振条件。在此基础上,以直齿轮副参数振动系统为例仿真了系统的频响特性,并讨论了系统参数稳定性、时变参数以及阻尼的影响。结果表明,参数振动系统的频响特性主要有以下一些特点:(1)系统具有多个频响函数,分别对应于多频响应中的各个频率成分;(2)系统存在多个外激励共振区。除了外激励频率等于系统固有频率的共振区外,当激励频率等于系统固有频率与参数激励频率的组合值时,同样存在共振现象;(3)参数振动系统共振响应时,主导频率成分为系统固有频率;(4)阻尼使得频响函数峰值有明显下降,而对非共振区的频响曲线影响不大。

冷轧平整机带钢表面振纹研究

针对单辊驱动四辊冷轧平整机出现的带钢表面振纹问题,通过现场实测辊系的振动信号,并对平整机振动系统固有特性进行仿真分析,发现带钢表面振纹是平整机支撑辊使用中后期辊系系统自激振动和强迫振动共同作用的结果。此外,结合振纹影响因素的分析结果,建立带钢表面振纹振动频率的数学模型,定量分析轧制工艺参数对振纹振动频率的影响规律,在此基础上提出了抑制系统产生共振的措施,不仅有效减轻了带钢表面振纹缺陷,还延长了平整机支撑辊的使用寿命。

轴向推力滚子激振式振动台设计研究及仿真分析

提出一种新型机械振动台,分析其机构组成及工作原理,建立激振元件曲面数学方程。通过所建机构动力学方程,导出弹簧预紧量与临界频率间函数关系;进行振动台三维模型运动仿真试验,分析输出波形的频谱及功率谱,计算其加速度波形失真度;验证弹簧预紧量与临界频率间关系。试验结果表明该振动台的输出波形精度及上限频率高于传统机械振动台,且该激振方法可行、有效。

单自由度简谐振动机械弹性支承刚度和激振力的设计

采用传递函数法求解单自由度简谐振动机械的动力学方程,得到振动体位移与激振力的关系,通过激振力频率和振动体质量的波动对振动体振幅的影响分析,以及隔振系数与频率比关系的分析,提出了该类振动机械合理的下限频率比;同时考虑到弹性支承在振动体重力作用下的静变形应大于振动体的最大振幅,从而给出了弹性支承刚度的设计依据和激振力幅值的计算公式,为单自由度简谐振动机械的设计提供了系统的理论和方法,并通过算例进一步阐述了该设计方法的应用.

横向振动对水平井眼中钻柱摩阻的影响研究

激振力的幅值和频率是影响横向振动类减摩阻工具性能的主要参数,利用自行研制的旋转激励载荷作用下摩擦力测试试验装置,研究了激振力的幅值和频率对钢-石板平面摩擦副摩擦系数的影响规律。试验结果发现,在激振频率为5,10和20Hz条件下,与未施加激振力时的摩擦系数相比,当激振力增加到34.2N时,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数分别减小21.6%,29.0%及34.4%;在激振力为11.4,22.8和34.2N条件下,与未施加激振力时的摩擦系数相比,当激振频率增加到30 Hz时,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数分别减小22.8%、27.4%及39.0%。研究结果表明:在相同激振频率下,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数与激振力幅值呈线性负相关;在相同激振力幅值下,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数与激振频率呈对数负相关。

石南31联合站往复式压缩机机体及放空管线减振技术研究

通过对石南31联合站往复式压缩机机体及放空管线的振动监测,分析了振动产生的原因,提出了相应的解决措施:对于压缩机机体的振动,采取压缩缸槽钢支撑板上焊接加强板的措施;对于放空管线的振动,采取更换放空管线位置和降低管线高度的措施。改造后振动监测数据证明,减振措施效果显著,值得在相关领域推广应用。

基于传递路径试验分析的车用风机噪声优化

针对某国产车型怠速开空调时轴流风机工作引起车内噪声偏大的问题,建立了传递路径分析模型,研究了风机振动传递率试验及分析方法。为保证传递函数的精度,采用矩阵求逆法获取车身端连接点的耦合激励力。结果表明,上横梁风机总成左安装点y向对车内噪声的贡献量最大。风机总成模态频率与激励力频率重合产生共振,通过优化风机总成隔振垫动刚度的方法,将激励力频率与风机总成的模态频率避开,较好地解决了该车内噪声问题。该传递路径研究为车用风机噪声控制提供了思路和依据。

振动压路机非线性模型及仿真实验

在研究土体塑性变形时力与变形关系的基础上,建立非线性振动压路机模型。结合某型振动压路机选取了系统参数并计算固有频率,根据选定的数值进行在不同激振力频率下的数值仿真。根据振动压路机实验获取并分析实验数据,得出非线性振动压路机的系统响应特点并验证系统模型的可用性,为研究振动压实提供理论依据。

多因素对高频气力分选机分选效率影响

在给料速度一定的前提下,采用Design expert 7.1.3软件对高频气力分选机的风量、床面倾角、激振力进行试验方案设计和结果分析.结果表明:在其它操作条件一定的前提下,风量、床面倾角、激振力对分选效率的影响均为显著的,风量对分选效率的影响最大,激振力次之,床面倾角影响最小;通过分析实验结果并建立数学模型,最终可得到优化的实验条件.其结果为,在风量200 m3/h,床面倾角9°、激振力4.7 kN的条件下,可得到83.596 6%的分选效率.

电力振动器激振作用下的套管串振动特性

振动固井是一种能够明显提高固井界面胶结强度的新方法,但推广使用该方法则需要解决水泥浆候凝阶段如何使固井管柱产生井下径向振动的问题。为此,研制了电力振动器。该振动器由高温电机振动组件把电能转化为机械能,电机振动组件通过输出轴带动偏心块旋转形成激振源,对套管串底部产生一个沿轴向方向旋转的激振力;然后运用主坐标分析法,分析激振力在直井套管串产生的振动特性,得出电力振动器振动对套管串产生的动响应模型;最后以某井井身结构设计为依据,分析了不同套管串长度、不同激振力和不同振动频率对套管串最下端的振动幅值的影响。研究结果表明:(1)套管串长度与套管串最下端的振动幅值呈反比关系;(2)激振力与套管串最下端的振动幅值呈正比关系;(3)振动频率的平方与套管串最下端的振动幅值呈反比关系。该研究成果可为在不同井深和不同振幅需求的固井现场应用振动固井技术提供理论支撑。

垂直激振下压实系统的动力学过程及响应特性

针对智能振动压路机垂直激振的特点,根据压实进程中土壤参数的变化,按工况分阶段建立二自由度动力学模型,研究接地振压、接地跳振、跳振3种工况下振动轮与土壤相互作用的动力学过程.以XG6133D型智能振动压路机为算例,分析压实系统的幅频特性及响应特性.结果表明:一阶、二阶共振频率及共振幅度随减震器参数、土壤参数的变化而发生相应变化;压实进程中振动轮运动呈现从单周期到倍周期的变化,其时域波形的波峰、波谷出现简谐波式削平,频谱除基波外含丰富的分数倍亚谐波和高次倍谐波.

基于枝干振动采摘机理的采摘机激振机构设计

为了实现树莓高效机械化采摘,探究树莓的振动采摘机理,建立树莓采摘力数学模型。根据采摘机理设计一种通过对采摘主轴施加不同刹车阻力实现激振频率可调的采摘机激振机构,建立采摘机激振机构三维模型,并用ADAMS对其进行仿真分析,通过仿真验证了采摘机激振机构的激振频率会在一定范围内随着采摘主轴所受阻力的增加而增加。通过样机实验验证了采摘机激振机构的可行性。样机的最佳采收率达到81%,采青率降到11.5%。

激振力对高频气力分选机分选金属影响

为研究激振力对分选废旧电路板中金属分布规律和金属回收率的影响,采用自制高频气力分选机分选0.75-0.125 mm废旧电路板粉末,通过ICP-AES测定分选产品.结果表明：当激振力在操作范围内变化时,铜的分布规律明显,最高富集比为7;密度比铜密度大和与铜密度相近的金属如铅、锌等富集效果明显,分布规律与铜的分布规律相似;密度比铜密度小很多的金属如铝、镁等富集效果不明显,错配率较高.高密度金属（铅、锌、锡）的回收率都比较高,最高回收率都在88%以上;但低密度金属（铝、镁）的回收率很低,最高仅为31.72%和32.37%,所以若要分离富集该类金属,须对分选后的物料进行二次分选.

ASHLOW高线吐丝机振动问题的研究

从机械动力学角度出发，对邯钢引进的英国ＡＳＨＬＯＷ吐丝机生产中存在的严重振动问题进行了理论分析，建立了系统回旋振动力学模型和数学模型，编制了电算程序，在计算机上求解了系统固有频率及不平衡激振力响应。阐明了吐丝机振动原因，结合现场测试分析，采取一定技术手段，最终解决了振动问题。