振動(dòng)篩關(guān)鍵部件的動(dòng)態(tài)分析及裂紋診斷
發(fā)布時(shí)間:2021-11-24 05:59
振動(dòng)篩是利用振動(dòng)來(lái)篩選礦石、煤炭等的機(jī)械設(shè)備,主要用來(lái)過(guò)濾雜質(zhì)、粒度分級(jí)。本文研究的LF1850D直線(xiàn)振動(dòng)篩具有噪音較低、篩分效率高等優(yōu)點(diǎn),在采礦、煤炭等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用,由于振動(dòng)篩在工作時(shí)振動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣、整個(gè)篩體長(zhǎng)期受集中的動(dòng)應(yīng)力作用,導(dǎo)致振動(dòng)篩頻頻發(fā)生軸承損壞、篩幫開(kāi)裂以及大梁斷裂等故障。其中,大梁斷裂是振動(dòng)篩最致命的故障之一。故本文以直線(xiàn)振動(dòng)篩為研究對(duì)象,就如何避免共振、大梁裂紋的診斷、關(guān)鍵部件的變形等進(jìn)行研究。對(duì)直線(xiàn)振動(dòng)篩進(jìn)行有限元建模,并且在振動(dòng)篩大梁上添加預(yù)制裂紋,利用裂紋擴(kuò)展特性進(jìn)行分析,分析其裂紋損傷程度與剩余壽命的關(guān)系,然后對(duì)振動(dòng)篩的下連接梁、上連接梁、側(cè)幫、篩框等關(guān)鍵部件進(jìn)行了模態(tài)分析,得出其前十階固有頻率,發(fā)現(xiàn)側(cè)幫和篩框某一階固有頻率比較接近振篩的工作頻率,并以篩框?yàn)槔弥C響應(yīng)分析驗(yàn)證了改進(jìn)后的效果。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)振動(dòng)篩橫梁等部件進(jìn)行變形試驗(yàn)測(cè)試,試驗(yàn)結(jié)果證明通過(guò)模態(tài)頻率變化可以判斷出振動(dòng)篩大梁是否存在裂紋。本研究為保證振動(dòng)篩的安全穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供了重要的理論依據(jù)和重要參考,對(duì)企業(yè)在振動(dòng)篩選型、故障檢測(cè)、根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行局部改進(jìn)等方面具有真正的...
【文章來(lái)源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
LF1850D振動(dòng)篩現(xiàn)場(chǎng)情況
第2章振動(dòng)篩的工作原理及動(dòng)力學(xué)分析-11-第2章振動(dòng)篩的工作原理及動(dòng)力學(xué)分析2.1直線(xiàn)振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)組成直線(xiàn)振動(dòng)篩利用振動(dòng)電機(jī)激振作為振動(dòng)動(dòng)力來(lái)源,使物料在篩網(wǎng)上被拋起,同時(shí)向前作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),物料從給料機(jī)均勻地進(jìn)入篩分機(jī)的進(jìn)料口,通過(guò)多層篩網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)種規(guī)格的篩上物、篩下物、分別從各自的出口排出。它的關(guān)鍵部件主要有篩箱、篩框、篩網(wǎng)、振動(dòng)電機(jī)、電機(jī)臺(tái)座、減振彈簧、支架等組成。篩箱是由篩框、篩面及其堅(jiān)固裝置組成的。箱框由側(cè)板和橫梁構(gòu)成。側(cè)板用6~16mm厚的鋼板制成,棟梁用鋼管、槽鋼或工字鋼制成;可用鉚接、焊接或高強(qiáng)度螺栓等三種方式將它們聯(lián)接起來(lái),篩網(wǎng)主要采用編制鋼絲網(wǎng)或者聚氨酯篩板。振動(dòng)電機(jī)作為振動(dòng)篩的振動(dòng)源,應(yīng)具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、激振效率高、節(jié)能、安裝調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。振動(dòng)電機(jī)的最大的激振力必須在所選的電機(jī)合成激振力的范圍內(nèi),然后根據(jù)工作頻率和最大激振力選擇振動(dòng)電機(jī)的功率。減振彈簧阻止振動(dòng)傳給地面,同時(shí)支持篩箱的全部重量,安裝時(shí),彈簧必須垂直于地面。支架由四個(gè)支柱和兩個(gè)槽鋼組成,支持著篩箱,安裝時(shí)支柱必須垂直與地面,兩支柱下面的槽鋼應(yīng)相互平行。直線(xiàn)振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2所示。圖2直線(xiàn)振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)2.1.1直線(xiàn)振動(dòng)篩工作原理圖3所示為直線(xiàn)振動(dòng)篩的工作原理,根據(jù)其振動(dòng)特征,又可以稱(chēng)之為雙軸慣性振動(dòng)篩[26]。激振器兩軸上具有相同的偏心距和偏心質(zhì)量,且對(duì)稱(chēng)存在于y-y軸線(xiàn),篩箱的質(zhì)心被y-y軸線(xiàn)穿過(guò)[27]。如果兩軸同步反向回轉(zhuǎn),此時(shí)兩軸上的偏心慣性力在x軸方向相互抵消,沿y-y方向的分力相互疊加,進(jìn)而構(gòu)成單一的y方向簡(jiǎn)諧力如果篩箱受到簡(jiǎn)諧力的作用,會(huì)被驅(qū)動(dòng)在直線(xiàn)的軌跡上往復(fù)振動(dòng)。如果兩個(gè)不平衡
華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-12-重的質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)到圖中(a)和(c)的位置,此時(shí)會(huì)出現(xiàn)完全疊加的離心慣性力,則激振力為最大值;如果轉(zhuǎn)到(b)和(d)的位置,慣性呈現(xiàn)反向運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)將完全抵消離心慣性力[28]。因此,激振器正是運(yùn)用了此種工作原理,使二者在運(yùn)轉(zhuǎn)方面做到了實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。這種技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中產(chǎn)生了直線(xiàn)振動(dòng)篩。直線(xiàn)振動(dòng)篩屬于按照振動(dòng)軌跡來(lái)進(jìn)行工作的振動(dòng)篩,具體的工作原理用以下公式進(jìn)行表示:AsinsintAS(1)式中:S—振動(dòng)篩的位移變化,mm;A—振動(dòng)篩篩面振幅,mm;—振動(dòng)推動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)方向,°;—振動(dòng)推動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,rad/s;t—用時(shí),s;圖3直線(xiàn)振動(dòng)篩的工作示意圖2.1.2直線(xiàn)振動(dòng)篩的振動(dòng)擾力分析完直線(xiàn)振動(dòng)篩的工作原理后,進(jìn)一步確定如何計(jì)算振動(dòng)篩的振動(dòng)擾力以及物料的運(yùn)動(dòng)方程。相關(guān)資料顯示,電機(jī)的轉(zhuǎn)速n為822r/min,因此可得到單組偏心輪的激振力幅值:200rwmP(2)式中:m0—單組偏心輪的質(zhì)量,kg;r—偏心輪質(zhì)心的回轉(zhuǎn)半徑,m;w—偏心輪的角速度,rad/s;且有fw2。
本文編號(hào):3515378
【文章來(lái)源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
LF1850D振動(dòng)篩現(xiàn)場(chǎng)情況
第2章振動(dòng)篩的工作原理及動(dòng)力學(xué)分析-11-第2章振動(dòng)篩的工作原理及動(dòng)力學(xué)分析2.1直線(xiàn)振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)組成直線(xiàn)振動(dòng)篩利用振動(dòng)電機(jī)激振作為振動(dòng)動(dòng)力來(lái)源,使物料在篩網(wǎng)上被拋起,同時(shí)向前作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),物料從給料機(jī)均勻地進(jìn)入篩分機(jī)的進(jìn)料口,通過(guò)多層篩網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)種規(guī)格的篩上物、篩下物、分別從各自的出口排出。它的關(guān)鍵部件主要有篩箱、篩框、篩網(wǎng)、振動(dòng)電機(jī)、電機(jī)臺(tái)座、減振彈簧、支架等組成。篩箱是由篩框、篩面及其堅(jiān)固裝置組成的。箱框由側(cè)板和橫梁構(gòu)成。側(cè)板用6~16mm厚的鋼板制成,棟梁用鋼管、槽鋼或工字鋼制成;可用鉚接、焊接或高強(qiáng)度螺栓等三種方式將它們聯(lián)接起來(lái),篩網(wǎng)主要采用編制鋼絲網(wǎng)或者聚氨酯篩板。振動(dòng)電機(jī)作為振動(dòng)篩的振動(dòng)源,應(yīng)具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、激振效率高、節(jié)能、安裝調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。振動(dòng)電機(jī)的最大的激振力必須在所選的電機(jī)合成激振力的范圍內(nèi),然后根據(jù)工作頻率和最大激振力選擇振動(dòng)電機(jī)的功率。減振彈簧阻止振動(dòng)傳給地面,同時(shí)支持篩箱的全部重量,安裝時(shí),彈簧必須垂直于地面。支架由四個(gè)支柱和兩個(gè)槽鋼組成,支持著篩箱,安裝時(shí)支柱必須垂直與地面,兩支柱下面的槽鋼應(yīng)相互平行。直線(xiàn)振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2所示。圖2直線(xiàn)振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)2.1.1直線(xiàn)振動(dòng)篩工作原理圖3所示為直線(xiàn)振動(dòng)篩的工作原理,根據(jù)其振動(dòng)特征,又可以稱(chēng)之為雙軸慣性振動(dòng)篩[26]。激振器兩軸上具有相同的偏心距和偏心質(zhì)量,且對(duì)稱(chēng)存在于y-y軸線(xiàn),篩箱的質(zhì)心被y-y軸線(xiàn)穿過(guò)[27]。如果兩軸同步反向回轉(zhuǎn),此時(shí)兩軸上的偏心慣性力在x軸方向相互抵消,沿y-y方向的分力相互疊加,進(jìn)而構(gòu)成單一的y方向簡(jiǎn)諧力如果篩箱受到簡(jiǎn)諧力的作用,會(huì)被驅(qū)動(dòng)在直線(xiàn)的軌跡上往復(fù)振動(dòng)。如果兩個(gè)不平衡
華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-12-重的質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)到圖中(a)和(c)的位置,此時(shí)會(huì)出現(xiàn)完全疊加的離心慣性力,則激振力為最大值;如果轉(zhuǎn)到(b)和(d)的位置,慣性呈現(xiàn)反向運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)將完全抵消離心慣性力[28]。因此,激振器正是運(yùn)用了此種工作原理,使二者在運(yùn)轉(zhuǎn)方面做到了實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。這種技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中產(chǎn)生了直線(xiàn)振動(dòng)篩。直線(xiàn)振動(dòng)篩屬于按照振動(dòng)軌跡來(lái)進(jìn)行工作的振動(dòng)篩,具體的工作原理用以下公式進(jìn)行表示:AsinsintAS(1)式中:S—振動(dòng)篩的位移變化,mm;A—振動(dòng)篩篩面振幅,mm;—振動(dòng)推動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)方向,°;—振動(dòng)推動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,rad/s;t—用時(shí),s;圖3直線(xiàn)振動(dòng)篩的工作示意圖2.1.2直線(xiàn)振動(dòng)篩的振動(dòng)擾力分析完直線(xiàn)振動(dòng)篩的工作原理后,進(jìn)一步確定如何計(jì)算振動(dòng)篩的振動(dòng)擾力以及物料的運(yùn)動(dòng)方程。相關(guān)資料顯示,電機(jī)的轉(zhuǎn)速n為822r/min,因此可得到單組偏心輪的激振力幅值:200rwmP(2)式中:m0—單組偏心輪的質(zhì)量,kg;r—偏心輪質(zhì)心的回轉(zhuǎn)半徑,m;w—偏心輪的角速度,rad/s;且有fw2。
本文編號(hào):3515378
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