振动筛关键部件的动态分析及裂纹诊断
发布时间：2021-11-24 05:59
振动筛是利用振动来筛选矿石、煤炭等的机械设备,主要用来过滤杂质、粒度分级。本文研究的LF1850D直线振动筛具有噪音较低、筛分效率高等优点,在采矿、煤炭等行业得到广泛的应用,由于振动筛在工作时振动强度大、工作环境恶劣、整个筛体长期受集中的动应力作用,导致振动筛频频发生轴承损坏、筛帮开裂以及大梁断裂等故障。其中,大梁断裂是振动筛最致命的故障之一。故本文以直线振动筛为研究对象,就如何避免共振、大梁裂纹的诊断、关键部件的变形等进行研究。对直线振动筛进行有限元建模,并且在振动筛大梁上添加预制裂纹,利用裂纹扩展特性进行分析,分析其裂纹损伤程度与剩余寿命的关系,然后对振动筛的下连接梁、上连接梁、侧帮、筛框等关键部件进行了模态分析,得出其前十阶固有频率,发现侧帮和筛框某一阶固有频率比较接近振筛的工作频率,并以筛框为例利用谐响应分析验证了改进后的效果。利用虚拟样机技术对振动筛横梁等部件进行变形试验测试,试验结果证明通过模态频率变化可以判断出振动筛大梁是否存在裂纹。本研究为保证振动筛的安全稳定、高效运行提供了重要的理论依据和重要参考,对企业在振动筛选型、故障检测、根据生产实际进行局部改进等方面具有真正的...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LF1850D振动筛现场情况
第2章振动筛的工作原理及动力学分析-11-第2章振动筛的工作原理及动力学分析2.1直线振动筛的结构组成直线振动筛利用振动电机激振作为振动动力来源，使物料在筛网上被抛起，同时向前作直线运动，物料从给料机均匀地进入筛分机的进料口，通过多层筛网产生数种规格的筛上物、筛下物、分别从各自的出口排出。它的关键部件主要有筛箱、筛框、筛网、振动电机、电机台座、减振弹簧、支架等组成。筛箱是由筛框、筛面及其坚固装置组成的。箱框由侧板和横梁构成。侧板用6～16mm厚的钢板制成，栋梁用钢管、槽钢或工字钢制成；可用铆接、焊接或高强度螺栓等三种方式将它们联接起来，筛网主要采用编制钢丝网或者聚氨酯筛板。振动电机作为振动筛的振动源，应具有设计合理、结构简单、紧凑、激振效率高、节能、安装调试方便等优点。振动电机的最大的激振力必须在所选的电机合成激振力的范围内，然后根据工作频率和最大激振力选择振动电机的功率。减振弹簧阻止振动传给地面，同时支持筛箱的全部重量，安装时，弹簧必须垂直于地面。支架由四个支柱和两个槽钢组成，支持着筛箱，安装时支柱必须垂直与地面，两支柱下面的槽钢应相互平行。直线振动筛结构见图2所示。图2直线振动筛结构2.1.1直线振动筛工作原理图3所示为直线振动筛的工作原理，根据其振动特征，又可以称之为双轴惯性振动筛[26]。激振器两轴上具有相同的偏心距和偏心质量，且对称存在于y-y轴线，筛箱的质心被y-y轴线穿过[27]。如果两轴同步反向回转，此时两轴上的偏心惯性力在x轴方向相互抵消，沿y-y方向的分力相互叠加，进而构成单一的y方向简谐力如果筛箱受到简谐力的作用，会被驱动在直线的轨迹上往复振动。如果两个不平衡
华北理工大学硕士学位论文-12-重的质量运转到图中(a)和(c)的位置，此时会出现完全叠加的离心惯性力，则激振力为最大值；如果转到(b)和(d)的位置，惯性呈现反向运转，此时将完全抵消离心惯性力[28]。因此，激振器正是运用了此种工作原理，使二者在运转方面做到了实时调节。这种技术在实际的应用中产生了直线振动筛。直线振动筛属于按照振动轨迹来进行工作的振动筛，具体的工作原理用以下公式进行表示：AsinsintAS(1)式中：S—振动筛的位移变化，mm；A—振动筛筛面振幅，mm；—振动推动器的运转方向，°；—振动推动器的运转速度，rad/s；t—用时，s；图3直线振动筛的工作示意图2.1.2直线振动筛的振动扰力分析完直线振动筛的工作原理后，进一步确定如何计算振动筛的振动扰力以及物料的运动方程。相关资料显示，电机的转速n为822r/min，因此可得到单组偏心轮的激振力幅值：200rwmP（2）式中：m0—单组偏心轮的质量，kg；r—偏心轮质心的回转半径，m；w—偏心轮的角速度，rad/s；且有fw2。
本文编号：3515378
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LF1850D振动筛现场情况
第2章振动筛的工作原理及动力学分析-11-第2章振动筛的工作原理及动力学分析2.1直线振动筛的结构组成直线振动筛利用振动电机激振作为振动动力来源，使物料在筛网上被抛起，同时向前作直线运动，物料从给料机均匀地进入筛分机的进料口，通过多层筛网产生数种规格的筛上物、筛下物、分别从各自的出口排出。它的关键部件主要有筛箱、筛框、筛网、振动电机、电机台座、减振弹簧、支架等组成。筛箱是由筛框、筛面及其坚固装置组成的。箱框由侧板和横梁构成。侧板用6～16mm厚的钢板制成，栋梁用钢管、槽钢或工字钢制成；可用铆接、焊接或高强度螺栓等三种方式将它们联接起来，筛网主要采用编制钢丝网或者聚氨酯筛板。振动电机作为振动筛的振动源，应具有设计合理、结构简单、紧凑、激振效率高、节能、安装调试方便等优点。振动电机的最大的激振力必须在所选的电机合成激振力的范围内，然后根据工作频率和最大激振力选择振动电机的功率。减振弹簧阻止振动传给地面，同时支持筛箱的全部重量，安装时，弹簧必须垂直于地面。支架由四个支柱和两个槽钢组成，支持着筛箱，安装时支柱必须垂直与地面，两支柱下面的槽钢应相互平行。直线振动筛结构见图2所示。图2直线振动筛结构2.1.1直线振动筛工作原理图3所示为直线振动筛的工作原理，根据其振动特征，又可以称之为双轴惯性振动筛[26]。激振器两轴上具有相同的偏心距和偏心质量，且对称存在于y-y轴线，筛箱的质心被y-y轴线穿过[27]。如果两轴同步反向回转，此时两轴上的偏心惯性力在x轴方向相互抵消，沿y-y方向的分力相互叠加，进而构成单一的y方向简谐力如果筛箱受到简谐力的作用，会被驱动在直线的轨迹上往复振动。如果两个不平衡
华北理工大学硕士学位论文-12-重的质量运转到图中(a)和(c)的位置，此时会出现完全叠加的离心惯性力，则激振力为最大值；如果转到(b)和(d)的位置，惯性呈现反向运转，此时将完全抵消离心惯性力[28]。因此，激振器正是运用了此种工作原理，使二者在运转方面做到了实时调节。这种技术在实际的应用中产生了直线振动筛。直线振动筛属于按照振动轨迹来进行工作的振动筛，具体的工作原理用以下公式进行表示：AsinsintAS(1)式中：S—振动筛的位移变化，mm；A—振动筛筛面振幅，mm；—振动推动器的运转方向，°；—振动推动器的运转速度，rad/s；t—用时，s；图3直线振动筛的工作示意图2.1.2直线振动筛的振动扰力分析完直线振动筛的工作原理后，进一步确定如何计算振动筛的振动扰力以及物料的运动方程。相关资料显示，电机的转速n为822r/min，因此可得到单组偏心轮的激振力幅值：200rwmP（2）式中：m0—单组偏心轮的质量，kg；r—偏心轮质心的回转半径，m；w—偏心轮的角速度，rad/s；且有fw2。
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