大型振動篩動力學特性分析及振動控制
發(fā)布時間:2017-05-24 19:15
本文關鍵詞:大型振動篩動力學特性分析及振動控制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:三質體懸臂環(huán)保振動篩是一種較為先進的篩分設備,其篩箱采用了模塊化設計,即將篩箱分為篩箱箱體和篩網兩個模塊。這種設計,雖然能提高振動篩篩分的效率和維護的速度,卻使結構更加復雜,并導致其動力學特性與以往的振動篩有本質的區(qū)別。本文以三質體懸臂環(huán)保振動篩為研究對象,對其剛體動力學、篩箱的彈性動力學以及懸臂篩棒梁的動力學性能進行了系統(tǒng)的分析,并基于動力學響應推導了篩箱彈性應變相對于框架厚度的靈敏度公式。同時,根據振動篩的工況系統(tǒng)地研究了振動篩在運行和停機過程中隔振效果和振動控制。具體內容如下: 首先,建立振動篩動力學方程,通過對動力學方程解析,得出各個質體的位移響應公式。為了驗證公式的正確性和研究振動篩的運行狀況,在ADAMS中建立了模擬樣機,并進行啟動-運行過程和運行-停止過程模擬,得到各個質體的位移響應曲線。仿真分析結果驗證了振動篩的三個質體的位移響應公式的正確性。 其次,為了進一步研究振動篩的整體動力學性能,聯(lián)合使用ADAMS和ANSYS,提取三質體振動篩的動力學參數,據此在ANSYS中建立了彈簧-質點有限元模型。利用諧響應分析得到了振動篩的幅頻特性和相頻特性曲線,并根據振動篩的幅值和精度判斷了模型的正確性。 第三,由于篩箱箱體和篩網采用模塊化設計,使篩箱箱體和篩網的動態(tài)性能相比以往的篩箱發(fā)生了改變。為了分析振動篩篩箱和篩網的彈性動力學性能,對篩箱箱體和篩網進行了模態(tài)分析和諧響應分析。在模態(tài)分析中,得到篩箱箱體和篩網的模態(tài)參數,并分析出了振動篩的薄弱環(huán)節(jié)。在諧響應分析中,得到了篩箱箱體和篩網在工況下的動態(tài)性能,所得數據直觀地顯示了篩箱箱體和篩網的彈性應變、彈性應力以及應力較大的部位。 第四,懸臂篩網篩棒梁是完成篩分的關鍵部件,其特有的結構造成了其特有的動力學性能。本文在建立懸臂篩棒梁動力學方程的基礎上,分析了其模態(tài)分析中存在的“頻率轉向”現象,探討了產生“頻率轉向”現象的根本原因。同時在“二次振動”的動力學解析式的基礎上,進一步分析了其動力學機理,并通過柔性體動態(tài)仿真,驗證了推論的正確性。 第五,振動篩框架是振動篩箱體重要的結構,為研究其幾何參數對篩箱動力學特性的影響,本文基于動力響應理論,推導了篩箱應力相對厚度的靈敏度,之后利用有限元技術提取數據,計算了篩箱的靈敏度。為進一步進行動力學優(yōu)化找到了最佳優(yōu)化參數。 第六,針對大型三質體振動篩的結構特點,重點分析了二次隔振系統(tǒng)的力傳遞效率,分析表明二次隔振效果優(yōu)良。為研究振動篩在停機過程中的穩(wěn)定性問題,分析了振動篩各個響應之間的相關性,結果顯示振動篩三個質體的各個方向振動僅存在弱耦合,質體的振動主要受本方向的振動影響。 本文研究的創(chuàng)新點在于:將剛體動力學分析和彈性動力學分析相互銜接,形成了一套系統(tǒng)的多質體振動篩剛、彈動力學分析方法。建立了大型多質體振動篩動力學特性分析及振動控制的方法與理論,為大型振動設備動力學特性分析和振動控制提供了有效的方法。基于機械結構動力響應理論,得到了振動篩彈性變形對設計參數的靈敏度公式。針對獨特的懸臂篩棒梁結構,建立了懸臂篩棒梁的動力學模型,解釋了懸臂篩棒梁“頻率轉向”的機理。提出了解決正常運行工況和停機過程振動篩的振動控制問題的方法。
【關鍵詞】:三質體振動篩 動力學分析 振動控制 懸臂篩棒梁 靈敏度分析 ANSYS ADAMS
【學位授予單位】:濟南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TH237.3
【目錄】:
- 摘要7-9
- Abstract9-12
- 第一章 緒論12-20
- 1.1 背景和現狀12-16
- 1.1.1 背景12
- 1.1.2 振動篩發(fā)展階段與趨勢12-13
- 1.1.3 振動篩動力學特性分析和振動控制發(fā)展現狀13-16
- 1.2 目的和意義16
- 1.3 課題研究內容16-19
- 1.4 創(chuàng)新點19-20
- 第二章 三質體振動篩的剛體動力學分析20-32
- 2.1 引言20
- 2.2. 振動篩的動力學模型20-26
- 2.3. 三質體直線振動篩的仿真26-31
- 2.3.1 虛擬建模26-27
- 2.3.2 啟動-運行過程仿真27-29
- 2.3.3 啟動-停止過程的仿真29-31
- 2.4. 本章小結31-32
- 第三章 三質體振動篩的整體諧響應分析和模態(tài)分析32-40
- 3.0 引言32
- 3.1 直線振動篩動力學模型32-33
- 3.2 諧波響應分析33-34
- 3.3. 振動篩彈簧-質點模型34-35
- 3.4. 諧響應仿真分析35-37
- 3.5 振動篩模態(tài)分析37-38
- 3.6 本章小結38-40
- 第四章 振動篩篩箱的動力學特性40-52
- 4.0 引言40
- 4.1 下篩箱體有限元模型建立40-41
- 4.2 模態(tài)分析41-47
- 4.2.1 篩網模態(tài)分析41-43
- 4.2.2 箱體模態(tài)分析43-47
- 4.3 諧響應分析47-49
- 4.3.1 篩網諧響應分析47-48
- 4.3.2 篩箱諧響應分析48-49
- 4.5 本章小結49-52
- 第五章 篩箱的參數靈敏度分析52-60
- 5.1 引言52-53
- 5.2 多自由度頻率響應函數靈敏度53-55
- 5.3 動剛度靈敏度的插值運算55-56
- 5.4 應力相對厚度的靈敏度56
- 5.5 振動篩框架的應力相對厚度的靈敏度分析56-58
- 5.6 本章小結58-60
- 第六章 懸臂篩棒梁的動力學特性分析60-74
- 6.0 引言60
- 6.1 懸臂篩棒梁模型60-61
- 6.2 懸臂篩棒梁的頻率轉向機理61-66
- 6.2.1 懸臂篩棒梁剛度矩陣61-63
- 6.2.2 懸臂篩棒梁的無阻尼自由振動特征方程確定63-64
- 6.2.3 動力學方程的耦合能量分析64-66
- 6.3 懸臂篩棒梁的模態(tài)分析66-68
- 6.4 諧響應分析68-70
- 6.4.1 諧響應振幅分析68-69
- 6.4.2 諧響應應力分布69-70
- 6.5 柔性體動力學分析70-72
- 6.5.1 二次振動動力學公式70-71
- 6.5.2 柔性體模型71
- 6.5.3 柔性體運動分析71-72
- 6.6 本章小結72-74
- 第七章 振動篩振動控制74-78
- 7.1 引言74
- 7.2 三質體振動篩的雙層隔振效果74-75
- 7.3 各個質體振動曲線的相關系數75-77
- 7.4 本章小結77-78
- 第八章 結論與展望78-80
- 8.1 結論78-79
- 8.2 創(chuàng)新點79
- 8.3 展望79-80
- 參考文獻80-86
- 致謝86-87
- 附錄187
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
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本文關鍵詞:大型振動篩動力學特性分析及振動控制,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:391722
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