【摘要】： 振動(dòng)篩作為物料分級設(shè)備,因其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于建筑、選煤、選礦、冶金、石化、糧食等工業(yè)領(lǐng)域。振動(dòng)篩分機(jī)通過施加于篩體的振動(dòng),使物料松散、分層、透篩,同時(shí)傳送物料,從而達(dá)到物料分級篩分的目的。振動(dòng)篩分機(jī)械作為成套生產(chǎn)設(shè)備中重要的組成部分,其篩分效果和工作穩(wěn)定性對后續(xù)作業(yè)效率有著極其重要的影響。 虛擬樣機(jī)技術(shù)是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程中,將分散的零部件設(shè)計(jì)和先進(jìn)的分析技術(shù)揉和在一起,在計(jì)算機(jī)上建造出產(chǎn)品的整體模型,并針對該產(chǎn)品在投入使用后的各種工況進(jìn)行仿真分析,預(yù)測產(chǎn)品的整體性能,進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品性能的一種新技術(shù)。 本論文以實(shí)驗(yàn)室慣性振動(dòng)篩為研究對象,基于虛擬樣機(jī)及其協(xié)同仿真技術(shù),利用有限元分析軟件ANSYS和多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS的平臺(tái)和分析技術(shù),建立振動(dòng)篩的剛?cè)狁詈夏Ｐ汀；诙囿w動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)對振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析,利用瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)方法對振動(dòng)篩主要受力零部件進(jìn)行應(yīng)力分析,并在此基礎(chǔ)上對振動(dòng)篩上的激振橫梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以加強(qiáng)振動(dòng)篩的整體性能,使振動(dòng)篩達(dá)到最佳設(shè)計(jì)效果。本論文主要開展了以下幾個(gè)方面的工作: (1)理論分析 基于慣性振動(dòng)篩主要結(jié)構(gòu)及其工作原理,建立慣性振動(dòng)篩的動(dòng)力學(xué)模型。利用慣性振動(dòng)篩振動(dòng)微分方程推導(dǎo)出其在工作時(shí)的速度、加速度、振幅和相位差計(jì)算公式;給出了隔振系統(tǒng)彈簧剛度、隔振系統(tǒng)傳遞率、質(zhì)心以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率等振動(dòng)篩主要?jiǎng)恿W(xué)參數(shù)的計(jì)算方法,為本論文的分析過程提供理論依據(jù)。 (2)三維建模 利用Pro/e建模軟件建立慣性振動(dòng)篩零件實(shí)體模型,根據(jù)慣性振動(dòng)篩的組成和零件間的裝配關(guān)系,建立振動(dòng)篩的裝配體模型。 (3)多剛體動(dòng)力學(xué)分析 將建立好的慣性振動(dòng)篩三維實(shí)體模型利用Mechanism/Pro模塊導(dǎo)入到ADAMS中,在ADAMS/View中對模型施加約束、運(yùn)動(dòng)和載荷,建立慣性振動(dòng)篩剛體動(dòng)力學(xué)模型,并對其進(jìn)行仿真分析,得到振動(dòng)篩篩箱質(zhì)心位移曲線和隔振彈簧支反力曲線,求解隔振系統(tǒng)傳遞率,驗(yàn)證慣性振動(dòng)篩剛體模型的正確性。 (4)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析 在ANSYS平臺(tái)下建立激振橫梁的有限元模型,對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分和模態(tài)分析,生成模態(tài)中性文件,利用ADAMS/Flex模塊將模態(tài)中性文件導(dǎo)入到ADAMS中,建立慣性振動(dòng)篩的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型,對其進(jìn)行仿真分析,得到振動(dòng)篩篩箱質(zhì)心位移曲線并驗(yàn)證模型。最后得到應(yīng)用于ANSYS瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的載荷譜(.lod文件)。 (5)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì) 將剛?cè)狁詈戏治錾傻妮d荷譜文件導(dǎo)入ANSYS,對其進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,得到慣性振動(dòng)篩在啟動(dòng)和穩(wěn)定工作狀態(tài)下,激振橫梁最大應(yīng)力隨時(shí)間的變化曲線以及共振時(shí)激振橫梁的應(yīng)力云圖;以激振橫梁的板厚為設(shè)計(jì)變量,剛度和強(qiáng)度為狀態(tài)變量,體積最小為目標(biāo)函數(shù)對激振橫梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),優(yōu)化后激振橫梁的質(zhì)量減小了29.4%,根據(jù)驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)果即滿足激振橫梁的強(qiáng)度和剛度要求,也能夠保證振動(dòng)篩篩分效果,達(dá)到預(yù)期的優(yōu)化目的。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH237.6

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王新文;;直線激振力機(jī)械振動(dòng)振幅及振動(dòng)方向的確定[J];煤炭學(xué)報(bào);2013年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 林景堯;高效單元組合振動(dòng)篩的三維設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的分析與仿真[D];江西理工大學(xué);2011年

2 馬豪;核桃殼仁分離機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

3 張振坤;基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的慣性式振動(dòng)機(jī)械動(dòng)力學(xué)研究[D];燕山大學(xué);2012年

4 趙云波;圓盤式風(fēng)力送絲機(jī)的研究與改進(jìn)[D];昆明理工大學(xué);2011年

5 徐海;共振破碎機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

6 高金雷;基于ADAMS的復(fù)頻振動(dòng)篩固相運(yùn)移動(dòng)力學(xué)仿真[D];西南石油大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2755993