惯性振动筛弹性支撑研究

发布时间：2020-03-25 20:46

【摘要】：振动筛作为一种基础筛分设备被广泛应用于煤矿、冶金等行业。其中惯性振动筛,尤其是圆振动筛因其结构简单、生产成本低、易于拆卸维修,受到了煤矿行业的青睐。但是在恶劣的工况下,高强度的载荷使振动筛的轴承部分非常容易发生疲劳破坏,这无疑严重影响了振动筛的使用寿命和维修成本。因此本文针对这个情况进行了研究,提出了一个可行的改进方案。本文根据松滋某矿山器械厂生产的某圆振动筛为研究对象,对该类振动筛提出了基于共振原理来提高其动态放大系数的一系列改进理论及方案。基于这些理论,以碟形弹簧为主振弹簧重新设计了高刚度弹性支撑结构。同时为验证改进理论的正确性,依据惯性振动筛的力学简化模型设计并进行了实验,实验结果符合预期。然后根据松滋厂方所提供的某圆振动筛工程图纸建立了安装了高刚度弹性支撑结构后的有限元模型,先对其进行了模态分析,提取了其前十阶固有频率和振型。通过对每一阶模态进行分析,确保了在预计的“阻尼区”工作时筛箱内部结构的稳定性,验证了改进理论的可行性。最后对该有限元模型进行了瞬态动力学分析,先得到了工作中可能出现的最大应力点,对该处进行了强度校核,满足设计要求。同时计算了在“阻尼区”施加低幅值激励时可以产生的响应幅值,发现改进后的动态放大系数与原始结构相比有极大的提升。即采用了高刚度弹性结构支撑的振动筛可以显著降低达到同样振幅所需的激振力。综上所述,本文通过模拟实验、模态分析、瞬态动力学分析,对惯性振动筛提出了一种新的改进原理及设计。本文利用系统在“阻尼区”的高额动态放大系数,降低了轴承所受的载荷,延长了轴承的使用寿命。
【图文】：

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文1.3 研究内容本课题来源于松滋松川矿山器械厂与本实验室合作的惯性振动筛相关项目。性振动筛依靠偏心质块旋转时产生的惯性力来作为系统的激振力，安装偏心块轴及轴承自然是结构中的关键零部件，更是最容易发生疲劳破坏的位置[24-25]， 1-1 所示。由于振动筛的维修成本高，如何延长轴及轴承等关键零部件的使用是该行业的重要研究内容之一[26]。本课题研究旨在寻找有效的优化方式来减少承的载荷，从而延长其使用寿，提高振动筛的工作效率，，降低工作能耗。

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 第 2 章 惯性振动筛高刚度弹性支撑设2.1 惯性振动筛分析本次课题研究采用的模型是某公司生产的某圆振动筛，如图筛即运动轨迹为圆（包括椭圆）的惯性振动筛，其结构简单，主制造成本低，工艺要求低。其主要的部件为筛框、支撑元件、激电机[39]。下面对该振动筛进行简单介绍。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD452

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本文编号：2600423