2573圆振动弛张筛动力学特性及偏心轴挠度研究

发布时间：2020-06-18 12:45

【摘要】：随着国家对环境保护的力度加大,煤炭在我国能源比重中逐渐减少,但其依旧在能源结构中占据着重要的地位,对此煤炭分选是实现煤清洁与高效利用的有效手段。振动筛分设备属于利用振动原理来完成筛分工艺过程的机械设备,但由于开采煤的工况等因素,导致原煤含水量多,在筛分过程中容易粘结成团附着在筛面上,从而降低筛分效率,面对上述的问题,各种类型的弛张筛不断被研发出来。本文提出了一种圆振动弛张筛,介绍了其工作原理和结构的组成。对圆振动弛张筛的关键部件和动力学参数进行计算和选型,并设计实验对弹性元件的刚度进行计算,最后建立圆振动弛张筛三维模型。根据动力学理论,基于拉格朗日法建立了圆振动弛张筛的三自由度模型及振动方程,并对振动方程进行求解。利用ADAMS对圆振动弛张筛进行动力学仿真,通过对比分析仿真值与理论模型的解析解,验证了理论模型的正确性。对圆振动弛张筛进行有限元分析,静力学分析和谐响应分析得出其变形和应力分布,检验了筛体结构的合理性,为结构优化奠定基础;模态分析得出其结构各阶固有频率与振型,为结构设计时有效避免共振的发生。采用奇异函数法以及偏心轴实际受力情况建立偏心轴的挠度方程,通过联立第四强度理论对偏心轴进行校核,最终完成偏心轴的设计。利用ANSYS Workbench对偏心轴进行有限元分析,分析结果与理论计算结果相差很小,验证了理论分析的正确性,最后通过LabVIEW与MATLAB混合编程,设计出挠度计算的程序与界面。基于弹性压杆理论建立筛面动力学模型,列出筛面中点位移、速度、加速度数学表达式,利用MATLAB绘制出不同频率下筛面中点位移、速度、加速度的特性曲线,更直观的分析电机频率对是筛面参数的影响。建立筛面试验台,进行筛面空载与带料两种工况实验,通过实验结果验证理论分析的正确性。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD452
【图文】：

筛分设备,概率筛

近几十年来，特别是对于13mm难筛煤炭筛分设备的研制有了很大的发展[28-30]。其中具有代表性的设备有(如图1-1所示)：(1)概率筛；(2)等厚筛；(3)博后筛；(4)香蕉筛；(5)直线振动琴弦筛等。(1)概率筛

弛张筛

Birtley Aury图 1-2 弛张筛Figure1-2 Flip chip screen来，国内有关学者开展了有关弛张筛的研究工作，主要体现为如下几筛筛分理论研究方面：刘初升[69]等通过对弛张筛筛面动态特性的研究张筛筛面的位移、速度、加速度大小的计算公式和沿筛面长度方向分布从非线性动力学角度出发,研究了颗粒在振动筛面上的跳动规律。军[70]等研究了弹性弛张筛网动态抛掷物料的筛分原理。林，夏云飞，刘初升[71]利用 ANSYS 软件对弛张筛筛面进行动力学分析面宽度的变化对筛分过程的影响规律，为提高弛张筛筛分潮湿细粒煤炭供了理论依据。霞，刘初升等[72-75]利用 ANSYS 与 MATLAB 对弛张筛筛面进行了动力将软件分析结果与理论分析结果做了比较，确定了聚氨 Mooney-Rivl料常数，为筛面几何参数的设计提供参考。[76]

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