反共振惯性往复振动筛振动参数的设计与实验研究

发布时间：2017-09-23 17:00

  本文关键词：反共振惯性往复振动筛振动参数的设计与实验研究

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【摘要】：惯性往复振动筛广泛应用于粮食、冶金、矿山等行业,是一种重要的筛分机械。该振动筛结构简单、振幅稳定,但存的主要问题有:一是振动电机随着筛箱一起振动,电机轴承的寿命较短;二是筛箱支撑弹簧的动变形大,传递给基础的动载荷较大。以反共振理论为基础设计的反共振振动筛的主要特点是:振动电机安装在电机架上,电机架通过橡胶弹簧安装在机架上,筛箱通过金属螺旋弹簧安装在电机架上,振动电机对筛箱的激励通过连接筛箱和电机架的金属螺旋弹簧进行传递。设备正常工作时,筛箱保持一定的振幅,而电机架的振幅很小,这样就可以克服传统振动筛的主要缺点。首先,建立反共振惯性往复振动筛的力学模型和数学模型,并对其数学模型进行求解,得到筛箱和电机架的稳态振幅。通过分析动力学参数对筛箱和电机架的幅频特性曲线的影响,提出反共振惯性往复振动筛振动参数的工程设计参考值,这些参数包括筛箱和电机架支撑弹簧的类型、筛箱支撑弹簧的刚度、电机架支撑弹簧的刚度、激振力等。其次,建立反共振惯性往复振动筛的机电耦合模型,并对其进行数值仿真。通过对不同的电机功率和不同的系统固有频率比的仿真,进一步揭示了设备瞬态过程的实质,为改善设备的瞬态过程提供依据。最后,制备实验样机,对其进行了实验研究,验证了反共振振动筛设计的正确性,为其进一步的研究应用提供了工程设计方法。
【关键词】：反共振振动筛 振动参数 弹簧刚度 机电耦合 实验研究
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH237.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 惯性往复振动机械简介10-12
• 1.3 惯性往复直线振动机械的研究现状12-13
• 1.3.1 惯性往复直线振动机械系统固有参数研究12
• 1.3.2 惯性往复直线振动机械力学模型的研究12-13
• 1.3.3 惯性往复直线振动机械激振力的研究13
• 1.4 目前惯性往复振动筛所存在的不足13
• 1.5 反共振惯性往复振动筛的设计提出13-15
• 1.5.1 反共振在振动机械上的应用14
• 1.5.2 反共振惯性往复振动筛的优点14-15
• 1.5.3 反共振惯性往复振动筛的缺点15
• 1.6 本课题的研究内容及意义15-16
• 1.6.1 反共振惯性往复振动筛的研究内容15-16
• 1.7 本课题的研究技术路线16-17
• 1.8 本章小结17-18
• 第二章 反共振惯性往复振动筛动力学参数分析18-27
• 2.1 原点反共振振动机械的原理18-19
• 2.2 无阻尼二自由度振动系统的特性分析19-21
• 2.2.1 自由度的定义19
• 2.2.2 二自由度振动系统的固有频率和主振型19-21
• 2.3 力学和数学模型的建立21-24
• 2.4 筛箱和电机架的质量比值分析24-25
• 2.5 筛箱支撑弹簧刚度的设计25-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第三章 反共振惯性往复振动筛支撑弹簧的类型选用研究27-31
• 3.1 上、下支撑弹簧组合类型的分析27
• 3.2 不同的弹簧组合方式的幅频特性分析27-29
• 3.3 两种类型的振动筛阻尼力耗能对比29-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第四章 反共振振动筛支撑弹簧刚度和激振力的设计31-41
• 4.1 筛箱和电机架幅频特性曲线的分析31-33
• 4.2 反共振振动筛系统振幅的波动分析33-39
• 4.2.1 物料结合质量的计算34-35
• 4.2.2 筛箱的质量波动分析35-36
• 4.2.3 电机的转速波动分析36-37
• 4.2.4 橡胶弹簧的刚度波动分析37-38
• 4.2.5 隔振效果的分析38-39
• 4.2.6 橡胶弹簧刚度的确定39
• 4.3 激振力的设计39
• 4.4 本章小结39-41
• 第五章 反共振惯性往复振动筛的数值仿真分析41-51
• 5.1 建立系统的多刚体力学模型41-42
• 5.2 建立系统动力学方程42-44
• 5.3 建立机电耦合数学模型44-46
• 5.4 数值仿真与分析46-50
• 5.4.1 数值计算46-47
• 5.4.2 提高电机功率时的系统数值仿真与分析47-49
• 5.4.3 不同固有频率比的数值仿真49-50
• 5.5 本章小结50-51
• 第六章 反共振惯性往复振动筛的实验研究51-57
• 6.1 实验仪器、设备的介绍51-52
• 6.2 实验样机的设计52-54
• 6.2.1 机架的结构设计52-53
• 6.2.2 筛箱的结构设计53
• 6.2.3 电机架的设计53
• 6.2.4 金属螺旋弹簧和橡胶弹簧的刚度设计53-54
• 6.3 实验样机的装配54-55
• 6.4 实验过程及数据分析55-56
• 6.5 本章小结56-57
• 第七章 全文总结57-59
• 7.1 研究成果57-58
• 7.2 后续研究展望58-59
• 参考文献59-62
• 致谢62-63
• 个人简历63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 许志华,孙蓓蓓,孙庆鸿,马铸,李锁云,王华君;铰接式自卸车平衡悬架系统橡胶弹簧刚度的非线性特性分析与优化[J];东南大学学报(自然科学版);2005年02期

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本文编号：906395