弛張篩以其能耗低、噪聲小、篩分效率高等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于潮濕細粒煤炭干法深度篩分作業(yè),但傳統(tǒng)弛張篩分設(shè)備均采用單激勵源,處于該激勵方式下的浮動篩框是通過彈簧阻尼做受迫振動。其存在的不足之處是篩機振幅會根據(jù)來料量大小發(fā)生變化,難以實現(xiàn)對內(nèi)外篩框振幅的分別調(diào)控。此外,在弛張篩篩面的研究方面,目前不能采用數(shù)值模擬方法將煤炭顆粒與柔性篩面進行耦合分析,所以顆粒在弛張篩面上的運動行為和動態(tài)篩分性能尚不明確。為了保證弛張篩具有穩(wěn)定的篩分效率,同時為了進一步提高潮濕細粒煤炭的篩分效果和揭示弛張篩面的動態(tài)性能,本文以雙電機驅(qū)動弛張篩為研究對象,采用動力學-離散元耦合分析方法,對篩機-篩板-顆粒耦合模型進行了動力學分析。論文主要工作如下:(1)根據(jù)拉格朗日方程建立了雙軸雙質(zhì)體三自由度動力學模型,求解出了受迫振動的穩(wěn)態(tài)復數(shù)解,確定出了近共振區(qū)域的工作頻率;研究了穩(wěn)定工況下偏心軸相位差對雙篩框振動相位差的影響;利用RecurDyn對雙電機弛張篩系統(tǒng)進行了計算從而驗證了上述模型的合理性。(2)利用ANSYS建立了弛張篩面的有限元模型,分析了設(shè)計參數(shù)對篩面振動的影響,導入多體動力學軟件建立了篩機-篩板的剛?cè)狁詈夏Ｐ?對柔性篩面進行了動力學分析,并與彈性壓桿模型進行了對比;研究了彈性篩面撓曲形態(tài)和張緊量對篩面運動行為的影響。(3)基于剛?cè)狁詈夏Ｐ?分別對單顆粒和顆粒群在篩面上的運動軌跡、跳動規(guī)律進行了研究。采用線性分段插值計算方法對柔性篩板進行了近似柔性化處理,通過與懸鏈線曲線函數(shù)進行比較從而確定了該方法的準確性和可靠性。在篩分過程的研究中引入了離散單元法,建立了(Discrete Element Methods-Multiple Body Dynamics)DEM-MBD耦合模型,研究了篩機的振動參數(shù)對篩分效率、處理量和顆粒的拋射強度的作用規(guī)律。本文的研究工作和結(jié)論,可以為弛張篩篩面的動力學分析,潮濕細粒煤的拋射、碰撞規(guī)律的揭示以及雙激勵源協(xié)同控制算法提供理論依據(jù)和參考。
【學位單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TD452
【部分圖文】：

設(shè)計的單邊驅(qū)動式弛張篩[5]是將固定篩框安裝在機架上，其傳動軸只帶動一個篩框運動。除了圖 1-1(a)中 LIWELL 型弛張篩外，鞍山機械廠的 CZS 型弛張篩也屬于這類。該類弛張篩由內(nèi)、外兩個獨立的篩框通過支撐彈簧板連接，此外，Torwell 型弛張篩是利用擺桿的線性往復運動來帶動篩板做弛張運動的[6]。上述驅(qū)動方式?jīng)Q定了浮動篩框和固定篩框相位是絕對一致的，但相鄰篩板是否按照理想狀態(tài)做弛張運動卻難以保證。(2) 慣性式弛張篩如圖 1-1(b)所示，奧地利的賓得弛張篩和美國的伯特利弛張篩是最常見的慣性驅(qū)動式弛張篩。此類弛張篩由電機帶動偏心塊做圓周運動，被稱之為基本振動，浮動篩框通過剪切彈簧在固定篩框的帶動下做橢圓軌跡的運動，這個運動被稱為附加振動。電機有多個激勵部位：激勵固定篩框和激勵浮動篩框[7]，又可分為單激勵和雙激勵兩種；如OSCILLA 型弛張篩，其通過偏心激振器的運動帶動浮動篩框，使浮動篩框帶動篩板作垂直于固定篩框的運動，從而實現(xiàn)弛張的效果[8]。

圖 2-2 聚氨酯篩板的兩種不同安裝方式Fig.2-2 Two different installation methods of polyurethane screen platesSTA 剪切彈簧簡介STA 剪切彈簧是由一對橡膠彈性組件連接而成的，這對橡膠彈性組件分別的兩端，同時處于懸桿兩端鉸接位置的橡膠彈性組件又被分別固定在兩個篩框通過懸桿帶動浮動篩框往復擺動，從而帶動篩面做弛張運動。ROSTA件相對于剪切橡膠彈簧，能更好地防止浮動篩框橫向擺動，從而提高了篩性。圖 2-3 表示了 ROSTA 剪切彈簧組件的結(jié)構(gòu)組成及其安裝位置，每個由 4 個預壓縮的橡膠內(nèi)置物、1 個方形旋轉(zhuǎn)中心和外殼構(gòu)成。在外殼和方采用橡膠內(nèi)置物進行緊密填充，方形旋轉(zhuǎn)中心沿幾何中心呈規(guī)則放置。整內(nèi)置物內(nèi)部分子摩擦作用下能較好地降低和緩解沖擊或振動，同時組件在作用下消除了金屬間的相對摩擦，所以工作時該組件能夠集減振器、軸承

Fig.2-2 Two different installation methods of polyurethane screen plates.1.2 ROSTA 剪切彈簧簡介ROSTA 剪切彈簧是由一對橡膠彈性組件連接而成的，這對橡膠彈性組件分別安裝懸桿的兩端，同時處于懸桿兩端鉸接位置的橡膠彈性組件又被分別固定在兩個篩框。固定篩框通過懸桿帶動浮動篩框往復擺動，從而帶動篩面做弛張運動。ROSTA 橡彈性組件相對于剪切橡膠彈簧，能更好地防止浮動篩框橫向擺動，從而提高了篩機運的平穩(wěn)性。圖 2-3 表示了 ROSTA 剪切彈簧組件的結(jié)構(gòu)組成及其安裝位置，每個橡膠性組件由 4 個預壓縮的橡膠內(nèi)置物、1 個方形旋轉(zhuǎn)中心和外殼構(gòu)成。在外殼和方形旋物之間采用橡膠內(nèi)置物進行緊密填充，方形旋轉(zhuǎn)中心沿幾何中心呈規(guī)則放置。整個組在橡膠內(nèi)置物內(nèi)部分子摩擦作用下能較好地降低和緩解沖擊或振動，同時組件在橡膠置物的作用下消除了金屬間的相對摩擦，所以工作時該組件能夠集減振器、軸承和彈等功能于一體，實現(xiàn)張緊或推、拉等多種功能。固定篩框
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本文編號：2890137