双机驱动平面双质体振动系统的自同步理论研究

发布时间：2017-10-07 21:16

  本文关键词：双机驱动平面双质体振动系统的自同步理论研究

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【摘要】：不平衡转子的自同步现象为振动技术的应用提供了新途径,并导致了振动利用工程的确立。目前,各类自同步振动机已经广泛应用于工业生产中,如：自同步输送机,自同步给料机,自同步概率筛等。但有些机器在振动方向传递给基础的动载荷很大,有必要对系统进行隔振处理,提高系统的隔振性能,需要设计成具有隔振的双质体振动系统。因此,研究具有隔振的双质体振动系统各参数对于不平衡转子实现同步稳定运行的影响具有重要意义。本文研究了双机驱动平面双质体振动系统的自同步运动,对该振动系统建立了动力学模型,研究了同向回转与反向回转振动系统的自同步运动条件及其稳定性条件。利用数值仿真,研究了同向回转与反向回转振动系统自同步运动的特点,并讨论了系统参数对自同步运动的影响。最后通过试验验证了数值仿真的正确性。主要完成了以下几项工作：(1)基于同向回转及反向回转双机驱动平面双质体振动系统的动力学模型,利用拉格朗日方程分别求解其运动微分方程。(2)运用Hamilton原理求解同向及反向回转双机驱动平面双质体振动系统实现自同步运动的条件及其运动稳定性条件。(3)建立三相鼠笼式异步电动机电磁转矩的数学模型,对同向及反向回转双机驱动双质体振动系统的自同步运动进行数值仿真。分析了同向回转和反向回转振动系统自同步运动的特点,并讨论了电机安装位置、两偏心转子质量比、两振动电机供电频率差、系统初始条件以及各种扰动对双机驱动平面双质体振动系统自同步运动的影响。(4)搭建了双机驱动平面双质体自同步试验台,利用BK振动测试系统,对同向回转及反向回转时,试验台的自同步运动进行试验。并通过调节偏心块重合角大小与电机供电频率,测试两偏心转子质量比与两电机供电频率差对系统自同步运动的影响。最后,对比试验结果与仿真结果,在一定程度上验证了数值仿真的正确性。
【关键词】：振动系统 自同步 稳定性 频率俘获 振动同步传动
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH113.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 课题研究的目的及意义11
• 1.2 振动同步的国内外研究的发展现状11-14
• 1.3 本文研究的主要内容14-15
• 第2章 双机驱动平面双质体自同步振动系统的动力学模型15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 同向回转双机驱动双质体自同步振动系统的动力学模型15-19
• 2.3 反向回转双机驱动双质体自同步振动系统的动力学模型19-23
• 2.4 本章小结23-25
• 第3章 双机驱动双质体振动系统的自同步运动及其稳定性条件25-39
• 3.1 引言25
• 3.2 同向回转自同步振动系统的自同步运动及其稳定性条件25-31
• 3.2.1 同向回转振动系统的振动响应求解25-27
• 3.2.2 同向回转双质体振动系统的自同步运动条件及稳定性条件27-31
• 3.3 反向回转自同步振动系统的自同步运动及其稳定性条件31-36
• 3.3.1 反向回转振动系统的振动响应求解31-32
• 3.3.2 反向回转双质体振动系统的自同步运动条件32-36
• 3.4 本章小结36-39
• 第4章 双机驱动平面双质体振动系统自同步运动的数值仿真39-89
• 4.1 引言39
• 4.2 鼠笼式异步电动机电磁转矩的数学模型39-41
• 4.3 自同步振动系统数值仿真参数41-42
• 4.4 同向回转双机驱动双质体振动系统自同步运动的数值仿真42-68
• 4.4.1 偏心转子质心到上质体质心的距离l_0对同向回转双质体振动系统自同步运动的影响42-44
• 4.4.2 同向回转双机驱动双质体振动系统的π相位差自同步运动44-57
• 4.4.3 同向回转双机驱动双质体振动系统的0相位差自同步运动57-68
• 4.5 反向回转双机驱动双质体振动系统的自同步数值仿真68-84
• 4.5.1 偏心转子质心到上质体质心的距离l_0对反向回转双质体振动系统自同步运动的影响68-70
• 4.5.2 反向回转双机驱动双质体振动系统的自同步运动70-84
• 4.6 本章小结84-89
• 第5章 双机驱动双质体振动系统的自同步试验研究89-103
• 5.1 引言89
• 5.2 自同步振动试验台及测试仪器89-90
• 5.2.1 自同步振动试验台89-90
• 5.2.2 测试仪器90
• 5.3 自同步试验过程90-91
• 5.4 同向回转双机驱动双质体振动系统的自同步试验研究91-96
• 5.4.1 实际工作状态下,同向回转双质体振动系统的自同步试验91-93
• 5.4.2 两偏心转子质量不等时,同向回转双质体振动系统的自同步试验93-94
• 5.4.3 两振动电机供电频率不等时,同向回转双质体振动系统的自同步试验94-96
• 5.5 反向回转双机驱动双质体振动系统的自同步试验研究96-101
• 5.5.1 实际工作状态下,反向回转双质体振动系统的自同步试验96-98
• 5.5.2 两偏心转子质量不等时,同向回转双质体振动系统的自同步试验98-100
• 5.5.3 同步运行中一台振动电机受到供电频率扰动情况下的自同步试验100-101
• 5.6 本章小结101-103
• 第6章 结论与展望103-107
• 6.1 结论103-104
• 6.2 展望104-107
• 参考文献107-111
• 致谢111

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