本文關(guān)鍵詞：機(jī)電耦合的振動篩系統(tǒng)動力學(xué)特性研究

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【摘要】：振動篩設(shè)備在目前的各個(gè)工業(yè)部門都得到廣泛應(yīng)用,由于其動力學(xué)特性在很大程度上影響到了設(shè)備的篩分效率和使用壽命,故成為業(yè)界研究的重點(diǎn);目前大多數(shù)的建模方法主要關(guān)注其在對稱平面內(nèi)的動力學(xué)狀況,但往往現(xiàn)實(shí)中由于設(shè)計(jì)和制造能力的限制而產(chǎn)生的誤差,生產(chǎn)出的振動篩的運(yùn)動是較復(fù)雜的空間運(yùn)動,故建立空間中的振動篩運(yùn)動數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行仿真研究是有必要的;單軸圓振篩是典型的振動篩分設(shè)備,也是企業(yè)研發(fā)的首選,本文對一款3YKR型圓振篩進(jìn)行動力學(xué)特性研究,運(yùn)用剛體動力學(xué)、理論力學(xué)等方法對該圓振篩建立了空間中的力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合電機(jī)拖動的理論建立了機(jī)電耦合模型,并進(jìn)行了仿真,同時(shí)進(jìn)行了有限元分析和運(yùn)用正交試驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化,具體完成的工作如下:1.針對該圓振篩的具體結(jié)構(gòu)建立了其在空間中的力學(xué)模型,運(yùn)用剛體動力學(xué)和理論力學(xué)理論分別建立了達(dá)倫貝爾原理和拉格朗日方程下的空間運(yùn)動動力學(xué)數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用Matlab/Simulink對達(dá)倫貝爾原理下的模型進(jìn)行了數(shù)值仿真,觀察了在電動機(jī)轉(zhuǎn)速恒定下的圓振篩平移和扭擺的位移情況和它的運(yùn)動軌跡,該模型為建立機(jī)電耦合模型奠定了基礎(chǔ)。2.總結(jié)了機(jī)電系統(tǒng)機(jī)電耦合建模的常用方法,運(yùn)用電機(jī)拖動的理論建立了異步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型,對機(jī)械部分動力學(xué)模型運(yùn)用轉(zhuǎn)速等動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算,通過轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩相耦合,建立了電機(jī)-圓振篩的Matlab/Simulink仿真模型;進(jìn)行電動機(jī)起動、制動過程的仿真,觀察電磁轉(zhuǎn)矩,輸出轉(zhuǎn)速的變化情況和圓振篩的運(yùn)動情況,得到了圓振篩起動、停車過程的瞬態(tài)幅值和運(yùn)動狀況,為減少圓振篩的瞬態(tài)幅值和起停時(shí)間提供了研究基礎(chǔ)。3.對圓振篩三維模型進(jìn)行了合理的簡化,建立了ANSYS/Workbench有限元模型,根據(jù)實(shí)際情況選擇了合適的材料,進(jìn)行了合理的接觸、連接、載荷的設(shè)置后,對圓振篩進(jìn)行了模態(tài)分析和結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動力學(xué)分析,得到了前10階模態(tài)和固有頻率、主振型,應(yīng)力、形變的變化云圖,驗(yàn)證了數(shù)值仿真模型的可靠性,校驗(yàn)了設(shè)計(jì)強(qiáng)度的可靠性。4.在動力學(xué)建模仿真過程中,本文對圓振篩的相關(guān)動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了查找和估算,所采用的計(jì)算方法為圓振篩參數(shù)設(shè)計(jì)和元件選型提供了依據(jù)。5.確定了圓振篩設(shè)計(jì)中所關(guān)心的指標(biāo),選取關(guān)鍵的動力學(xué)參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)值組成因素水平表,運(yùn)用仿真模型進(jìn)行了正交試驗(yàn),得出了各個(gè)動力學(xué)參數(shù)對圓振篩生產(chǎn)效率和對地基動載荷的影響主次排序和兩個(gè)最優(yōu)組合,經(jīng)過合理的分析和再次試驗(yàn)得到了最優(yōu)組合的選擇方案,為設(shè)計(jì)師對動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)提供了方法和依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：單軸圓振篩 動力學(xué)建模 機(jī)電耦合 瞬態(tài)動力學(xué)分析 正交試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH237.6
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 振動篩設(shè)備簡介10-12
• 1.2 振動篩國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究目的和意義16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第2章 圓振篩動力學(xué)建模仿真分析18-37
• 2.1 振動系統(tǒng)動力學(xué)建模理論18-23
• 2.1.1 牛頓法18
• 2.1.2 達(dá)倫貝爾原理法18
• 2.1.3 拉格朗日法18-19
• 2.1.4 其它概念19-23
• 2.2 圓振篩主要動力學(xué)參數(shù)計(jì)算23-25
• 2.2.1 參振質(zhì)量的計(jì)算23-24
• 2.2.2 彈簧剛度的計(jì)算24
• 2.2.3 等效阻尼的計(jì)算24-25
• 2.2.4 電動機(jī)所需功率的計(jì)算25
• 2.2.5 傳給地基的動載荷的計(jì)算25
• 2.3 圓振篩動力學(xué)模型的建立25-31
• 2.3.1 圓振篩力學(xué)模型初步建立25-26
• 2.3.2 達(dá)倫貝爾方法建立圓振篩數(shù)學(xué)模型26-28
• 2.3.3 拉格朗日方法建立圓振篩數(shù)學(xué)模型28-31
• 2.4 數(shù)值仿真31-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第3章 機(jī)電耦合的圓振篩建模仿真分析37-54
• 3.1 機(jī)電耦合建模的基本方法37-41
• 3.2 機(jī)電耦合模型的建立41-47
• 3.3 起動階段數(shù)值仿真47-50
• 3.4 停車階段數(shù)值仿真50-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第4章 圓振篩結(jié)構(gòu)有限元分析54-67
• 4.1 圓振篩有限元分析簡介54-59
• 4.2 圓振篩模態(tài)分析59-62
• 4.3 圓振篩瞬態(tài)動力學(xué)分析62-66
• 4.3.1 重力的設(shè)置62-63
• 4.3.2 阻尼的設(shè)置63-64
• 4.3.3 激振力的設(shè)置64-65
• 4.3.4 結(jié)果分析65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第5章 圓振篩仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì)及優(yōu)化67-75
• 5.1 圓振篩仿真試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)67-68
• 5.2 圓振篩正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟68-70
• 5.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)和動力學(xué)參數(shù)優(yōu)化70-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第6章 全文總結(jié)與展望75-77
• 6.1 全文總結(jié)75
• 6.2 展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 附錄A 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果82-83

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10 熊萬里,何R，

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