大型直线振动筛动力学分析与研究

发布时间：2017-05-16 11:09

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【摘要】： 振动筛是近二十年来得到迅速发展的一种新型机械,已广泛应用于采矿、冶金、石化、建筑等工业部门。直线振动筛具有脱水、脱介、脱泥和筛分效果好等优点,是应用最为广泛的筛分产品。随着采煤机械化程度的提高,对振动筛机的容量要求越来越大,因此,研究、设计、制造大型直线振动筛就成为一项十分重要的研究课题。目前国产大型直线振动筛的使用寿命和无故障运行时间相对于国外水平还有比较大的差距。降低振动筛应力水平,消除应力集中以使应力分布趋于均匀对于提高振动筛工作可靠性,延长振动筛使用寿命具有重要意义。 本课题应用ANSYS有限元分析软件,以27m2大型直线振动筛为研究对象,以1:10的比例建立模型,主要做一下几个方面的工作。 ⑴建立了振动筛有限元模型,对建模中的问题进行了详细讨论。 ⑵进行模态分析,得到固有频率和振型。 ⑶进行谐响应分析,找到了振动筛的动应力分布规律。 ⑷对振动筛结构提出了改进方案,对改进后的结构进行模态分析,其固有频率远离振动筛的工作频率,避免了共振。 ⑸对改进的结构进行谐响应,避免应力集中。 ⑹进行实验模态分析,对试验模态分析得到的结果与有限元法计算得到的结果比较,验证改进后的结构是否正确。 结果表明,建立的1:10振动筛的有限元模型较好地满足了应力分析的要求,振动筛改进后的结构的固有频率与振动筛的工作频率不重合,避免了共振。并避免了应力集中,应力水平显著降低。 本论文的研究过程和结果可以为我国大型直线振动筛的研制提供一条行之有效且可靠的途径,对其他类似的振动机械的研究也有参考价值。
【关键词】：振动筛 模态分析 动应力分析 ANSYS 实验模态分析
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TD452
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 1 绪论12-22
• 1.1 本课题的提出和研究意义12-14
• 1.1.1 本课题的提出12-13
• 1.1.2 本课题的研究意义13-14
• 1.2 振动筛发展方向14-15
• 1.3 国内外筛分机械发展回顾15-17
• 1.3.1 国外筛分机械发展回顾15-16
• 1.3.2 国内筛分机械回顾16-17
• 1.4 ANSYS 简介17-21
• 1.4.1 ANSYS 的组成与特点17-18
• 1.4.2 ANSYS 的功能18-20
• 1.4.3 动力分析简介20-21
• 1.5 本课题的研究内容及方案21-22
• 2 力学模型的建立及参数设计22-34
• 2.1 直线振动筛的工作原理22-25
• 2.1.1 大型直线振动筛的主要结构23-24
• 2.1.2 大型直线振动筛的工作原理24-25
• 2.2 大型直线振动筛的振动扰力25-26
• 2.3 大型直线振动筛力学模型的建立26-28
• 2.3.1 强迫振动概述26-27
• 2.3.2 力学模型27-28
• 2.4 系统的振动方程28-29
• 2.5 大型直线振动筛的参数计算29-33
• 2.5.1 参振质量29-30
• 2.5.2 弹簧刚度30
• 2.5.3 激振器偏心轮的计算30
• 2.5.4 筛箱重心计算及激振器位置的选择30-31
• 2.5.5 筛箱振幅31
• 2.5.6 筛箱振动时的位移、速度、加速度31-32
• 2.5.7 电机功率计算32-33
• 2.6 本章小结33-34
• 3 大型直线振动筛有限元模型的建立34-50
• 3.1 有限元分析的理论概述34-40
• 3.1.1 物体离散化34
• 3.1.2 单元特性分析34-36
• 3.1.3 总体矩阵集成36-37
• 3.1.4 固有特性分析37-38
• 3.1.5 响应分析38-40
• 3.2 有限元建模的一般步骤40-41
• 3.3 振动筛有限元建模需要考虑的问题41-42
• 3.4 有限元模型的建立42-49
• 3.4.1 相关问题的处理42-44
• 3.4.2 单元的选择44-48
• 3.4.3 材料特性的确定48
• 3.4.4 大型直线振动筛的有限元模型48-49
• 3.5 本章小结49-50
• 4 振动筛动力学分析50-71
• 4.1 模态分析50-55
• 4.2 大型直线振动筛结构改进后的模态分析55-61
• 4.3 大型直线振动筛的谐响应分析61-70
• 4.4 本章小结70-71
• 5 大型直线振动筛的实验模态分析71-86
• 5.1 大型直线振动筛的模型71-72
• 5.2 实验模态分析的基本原理72-73
• 5.3 大型直线振动筛的模型模态实验73-83
• 5.3.1 手动锤击实验74-75
• 5.3.2 手动模态实验结果75-79
• 5.3.3 自动振动模态实验原理79-80
• 5.3.4 自动振动实验结果80-83
• 5.4 模型实验和有限元计算结果的比较83-85
• 5.5 本章小结85-86
• 6 结论86-88
• 结束语88-89
• 参考文献89-91
• 致谢91-92
• 作者硕士期间成果92-94

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 孟彩茹;沥青混合料搅拌设备振动筛关键技术研究[D];长安大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 范松柏;新型粒度检验筛的设计及动力学研究[D];郑州大学;2011年

2 沙彩君;冷矿圆振动筛结构的动力学分析[D];燕山大学;2011年

3 贾涛;振动筛的故障诊断及动力学分析[D];西安建筑科技大学;2011年

4 张振坤;基于虚拟样机技术的惯性式振动机械动力学研究[D];燕山大学;2012年

5 付新华;大型直线振动筛的疲劳及可靠性分析[D];青岛科技大学;2011年

6 李增彬;基于虚拟样机技术的振动筛动力学分析及优化设计[D];太原理工大学;2010年

7 窦鹏;双激振器液控惯性振动筛起动过程研究[D];郑州大学;2012年

8 张青召;大型振动筛起动过程与其子结构的动力学分析[D];郑州大学;2012年

9 赵志国;新型椭圆等厚筛研究[D];安徽理工大学;2012年

10 郑文鑫;水平圆振动固液分离机仿真与试验[D];福建农林大学;2012年

  本文关键词：大型直线振动筛动力学分析与研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：370659