新型反共振振动筛的动力学分析与改进设计

振动筛在选煤厂中主要用于筛分及选后产品的脱水与脱介,振动筛在工作时要妥善处理好其带给地基的动负荷问题,使用普通一、二次隔振振动筛隔振效果仍有改进的空间。反共振技术在选煤厂中主要应用于离心脱水机。当反共振技术应用于振动筛时,可以实现筛分、选煤厂选后产品脱水脱介的目的,可以大幅减少工作时所需激振力、给地基带来的冲击负荷以及噪音,在达到工作目的的同时还可以节能降耗。改进设计时通过分析反共振振动筛的力学模型,结合上、下两个质体的振动特点列出整个系统的运动微分方程,未忽略阻尼的模态动力学计算分析较为复杂,计算中可采用复数法对振幅、频率进行求解。整机的优化设计相较于初步设计除外观的改变外,对上、下质体的结构、材料分别进行优化,对不同位置的弹簧等关键零部件也进行了设计细化,从而使整机各项指标可达到工作要求。

双频双幅合成振动压实的动力学仿真

为了分析双频双幅合成振动压路机各设计参数对压实效果的影响，设计了双频双幅合成振动压实的试验样机。在前期试验的基础上，建立了压实机-土壤系统的动力学模型，对土壤的刚度及阻尼值进行求解，得出了土壤刚度与阻尼值随压实遍数的变化规律。基于数学模型的动力学仿真，描述了上车和下车位移、加速度和压实轮对地面的作用力等在工作过程中的变化规律，得到了压实机主要工作参数间较合理的匹配关系及其取值范围：低频频率为20～30Hz，低频振幅为0．8～1．5mm，频率比为1～3，振幅比为1／3～1／2，激振器的初始相位角为0°～90°。

双频振动在振动压实中的应用及试验研究

针对当前单频振动压实机械的压实性能不足现象,提出了一种基于双频合成技术的双频振动压实机械,建立了该机械的动力学的模型。经过试验研究,得出双频振动压实优于单频振动压实,以及相位角选择在(-300,300)对深层压实效果较好,两激振频率比选择为3:2,即高频为33.98 Hz,低频为22.44 Hz时,压实效果较好的结论。并给出了在设计双频振动压路机时,频率、振幅、相位角等影响压实重要参数的合理选择。

注塑机双曲肘合模机构振动响应

应用机械系统动力学理论及仿真分析软件ADAMS,通过构建注塑机双曲肘合模机构的三维实体模型,把肘杆和拉杆视为柔性体,获得合模机构刚柔耦合多体系统动力学模型和振动分析系统模型;通过对合模机构进行振动响应仿真分析,获得系统的固有频率与阻尼比和幅频响应与功率谱;通过各阶模态参与和动模板在X、Y、Z方向上的位移与加速度以及振动能量分析,获得合模机构最大的共振位移和共振加速度及其模态振型,系统的振动属于弱阻尼状态,第2、7、8阶固有频率对合模机构系统振动影响最大。

基于MATLAB的圆振动筛的运动仿真

通过对圆振动筛的动力学的研究,建立其运动的数学模型。通过MATLAB的数值分析、矩阵运算和图形功能,利用其Simulink模块在计算机上对该振动筛的运动进行仿真分析,从理论上进一步分析了共振现象。

双频振动筛分原理

为了提高筛分效率和生产率,提出了双频振动筛分方案,建立了双频振动筛分的力学模型,对筛分过程进行了仿真计算,分析了筛面上各点的运动轨迹,研制了试验样机,进行了参数匹配的试验,并与单频振动时进行了对比试验。理论分析和试验表明:双频振动的主要参数是频率比、振幅比和双频间的相位角;较佳的参数组合是:低频频率为32 Hz,频率比为1∶3,低频振幅为2.5mm,振幅比为3∶1,初始相位差为90°。

弛张筛浮动筛框与主动筛框合理质量比的研究

为了丰富国内弛张筛关键结构部件的设计参考依据,对弛张筛浮动筛框与主动筛框的质量比进行了研究。建立了弛张筛有阻尼的力学模型,绘制了主、浮筛框幅频特性曲线,分析了质量比对弛张筛振幅稳定性的影响,设计并制作了一台半工业性弛张筛,进行了试验验证。结果表明:剪切弹簧刚度不变时,质量比增加,主、浮筛框的幅频特性曲线左移,主、浮筛框振幅降低;弛张筛加入物料后,振动系统的二阶共振频率会发生漂移,应选择合适的质量比,使其漂移幅度10%以内;在设计条件能满足的前提下,应增加质量比,以减少物料质量对弛张筛振幅的影响,为弛张筛的合理设计提供参考依据。

大型原点反共振振动筛的初步设计

针对传统大型振动筛筛箱侧帮易断裂,参振质量大,隔振效果差等问题,提出了将反共振理论用于振动筛的设计理念,建立了反共振振动筛的力学模型,并进行动力学分析,得到筛箱和下质体稳态时的响应振幅,通过绘制双质体系统的幅频特性曲线得到反共振振动筛的激振频率。利用Solidworks软件对反共振振动筛进行三维建模,完成了大型原点反共振振动筛的初步设计。结果表明:可调激振器位置的斜面设计使激振力通过上质体质心,保证了筛箱的正常工作。由圆柱形螺旋弹簧组成的弹簧座连接上、下质体及地面,保证了系统所需弹性系数;通过应用PID控制技术监控上下质体振幅,并改变激振频率来稳定上、下质体振幅,实现原点反共振振动筛振幅的稳定性控制。

双层隔振系统的主动最优控制

考虑力传递率和作动器输出力的大小,应用最优控制理论对双层隔振系统进行主动控制算法设计,确定系统加权矩阵同反馈矩阵之间的关系。求出基座受力与作动器输出力同外界激励力之间的传递函数,通过分析传递函数的幅值特性,得到加权函数中各元素对系统特性的影响,从而指导加权函数的选取以实现综合考虑多个性能目标的控制器最优化设计方法。

基于地基动力测试中电磁激振器的改进应用研究

基于对传统地基强迫振动激振法测试中激振器所产生的激振扰力不足的问题,提出采用并联双发倍增扰力电磁激振器激振来增强激振扰力的方法。为此,首先通过分析普通机械式激振器的不足之处,提出并联双发倍增扰力电磁激振器的设计和改进方法,然后结合实际工程项目测试数据对比两者之间激励效果的差别,找出不同频点驱动电流与幅频响应之间的函数关系,最后通过不同类型地基实际测试计算结果表明,采用并联双发倍增扰力电磁激振器不但可以满足天然地基土较低频的幅频曲线特性要求也可满足岩质类地基和基桩块体基础较高频的幅频曲线特性要求,其测试得到的频响曲线在较宽阈值范围内都有真实的幅频响应,同时也完善了普通机械式激振器扰力及频带宽度上限低不适于岩质类地基和基桩块体基础振动测试的问题,说明并联双发倍增扰力电磁激振器可以用于常扰力地基土强迫振动测试,进一步也验证并联双发倍增扰力电磁激振器产生的扰力用于基桩块体基础的强迫振动测试也是可行的。

基于幅频特性的振动弛张筛工况调试的研究

振动弛张筛工况的合理性与稳定性对其筛分性能和处理能力有很大的影响。本文基于双质体有阻尼线性振动理论建立反映其振动特性的力学模型,通过数学和动力学分析,揭示其主要动态参数:剪切弹簧阻尼比ξ2、偏心质量矩Mr、剪切刚度k2x和质量比μ(浮动筛框与主动筛框的质量比)对工况点幅频特性的影响规律,并通过试验进行分析验证。结果表明:工况频域内可以忽略阻尼比对相对振幅的影响;质量比约为0.3时既不会过多增加参振质体质量,又可以降低物料对振动系统的影响;调整剪切刚度,使其工况位于稳定的频域;增减偏心质量矩,可线性增减其相对振幅。提出了一种合理的调试方法,先调节质量比,再调整剪切刚度,最后增减偏心质量矩,保证工业弛张筛在达到合理相对振幅时工况点位于稳定的频域区间,完善振动弛张筛在工况调试时的理论和技术支持。

自同步概率筛筛分效率实验研究

实验研究了自同步概率筛主要工艺参数对筛分效率的影响度。文章以自同步概率筛筛分效率分析入手,探讨筛面振动频率、筛面振动幅值、筛面倾角等工艺参数与筛分效率之间的影响关系,获取了系统最佳运行工艺参数组,即:振幅3 mm时,筛分效率最佳;激振频率700-850 r/min时,筛分效率较好;给料速度分别为2.5 t/h和3.5 t/h时,对应筛网倾角21°和22°筛分效率较好。

对称性在双自由度体系强迫振动中的应用

利用对称性将双自由度体系在简谐干扰力作用下强迫振动振幅公式简化 ,转化为单自由度体系强迫振动的计算 ,同时证明了半部结构计算的合理性与正确性 .

基于EDEM-Fluent耦合的风筛式清选装置仿真及分析

为研究振动筛对清选效果的影响,以及寻找最佳工作参数,采用EDEM软件与Fluent软件耦合的方法,对稻米与茎秆在不同振幅、频率、振动方向角下的清选过程进行模拟。通过统计稻米清洁率和损失率,来衡量不同参数下风筛装置的工作性能。结果表明,随着振幅和频率的增加,损失率、清洁率也增大,但增加到一定程度后清洁率会下降;随着振动方向角的增加,损失率和清洁率均会下降。综合考虑,振幅为8mm,频率为9Hz,振动方向角为4°时,得到稻米清洁率为99.73%,损失率为0.03%,为最佳工作参数。所做研究可为谷物清选装置参数优化提供一定参考。

基于Matlab软件的振动筛筛网运动状态分析

建立振动筛系统的力学模型与运动微分方程,通过MATLAB软件分析振动筛系统的运动状态。利用数值模拟的方法,在一定的参数下,以转速为参数画出其幅频特性曲线图,结合轴心轨迹图和波形图分析振动筛筛网的运动特性。

基于GBDT算法的双质体振动离心机振幅控制模型研究

针对矿用双质体振动(WLL)离心机筛篮振幅受多种工况因素影响,导致筛篮振幅不稳定、功耗增加等问题。首先,通过构建离心机的动力学模型,分析了第二质体固有频率、激振频率对筛篮振幅的影响机理;其次,分析了影响第二质体固有频率的实际工况因素,进行了各因素和固有频率的相关性分析;然后,根据实验数据,基于GBDT算法构建了多因素对第二质体固有频率的映射模型,经实例结果表明,该模型在多种工况下的振幅计算相对误差均在5%以内,具有较高的计算精度;最后,在此基础之上提出改善WLL型离心机筛篮振幅稳定性的方法,为提升WLL离心机振幅稳定性以及振幅优化控制奠定了理论基础。

琴弦筛筛网的动力分析及优化设计

本文分析了SQDZ-1220型振动分级筛的琴弦式筛网的相对振动。讨论了筛网丝的稳态振动响应,计算了各阶主振型、频率及振幅的大小,指出当频率比ω/p_n=λ_n在0.75～1.25之间时,筛网丝的相对振动幅值V>9mm,并根据λ_n=0.75～1.25对筛网的设计参数进行了优化设计。

1.5m^2高频振动筛结构改进

针对目前在矿棉板备浆生产线上广泛使用的高频振动筛存在的噪音大、动力消耗大、筛板易堵塞、除渣效果差等问题,对高频振动筛筛框结构、筛板形状和减震弹簧等进行了优化改进,对振动频率、振幅、筛板的孔径通过理论计算得出几个基本数值范围,再通过对基本数值范围内的不同数值的实际测试,确定最佳数值。新设计的振动筛经实际使用表明运行稳定,浆料利用率高,能耗低,噪音小,取得了很好的经济效果。

双层振动筛自动筛分最优振幅控制研究

为提高筛分效率,解决系统容易出现故障的问题,保证控制系统的稳定,提出双层振动筛自动筛分最优振幅控制方法。建立颗粒运动速度与筛分机运动学参数间关系函数,为分析振幅对自动筛分效率的影响提供依据。将筛分效率最高作为目标函数,并综合筛分设备性能与效率两方面因素,完成对目标函数的优化处理。在传统PID控制器基础上,筛分振幅偏差与筛分振幅偏差变化率作为输入,结合模糊推理方式对PID的筛分时间、筛分效率、颗粒大小做在线自动整定,经过反模糊化处理,实现对振幅的最优控制。仿真结果表明,该方法对任意形状的物料自动筛分控制效率始终较高,此外系统稳定性得到有效保障。

大振幅节肢筛在潮湿粘性细粒原煤深度筛分中的应用

在煤炭加工行业中,针对潮湿粘性细粒原煤深度筛分(6 mm)中出现的筛孔堵塞、筛分效率低下等世界性技术难题,提出了根本的解决方案,提供了一种新型的筛分机械：低频率、高振幅、大振动方向角、分节振动和等厚筛分的大型直线振动筛-大振幅节肢筛。详细讲述了其结构组成、工作原理以及技术特性。从实践和理论上论证了该类筛机在生产能力、筛分效率等各项性能指标均明显优于普通振动筛分机械。