弛张筛振动特性仿真与实验研究

发布时间：2017-12-11 03:16

  本文关键词：弛张筛振动特性仿真与实验研究

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【摘要】：弛张筛是进行潮湿细粒煤炭深度筛分的关键设备,由于采用了可作弛张运动的柔性筛板,使得筛面的振动强度大幅提升,解决了筛分过程中筛板堵孔的难题。经过三十年的发展,弛张筛的技术不断进步,进口弛张筛的种类丰富,但是相关技术资料和研究成果极少发表;国内对弛张筛的研究开始较早,但内容不够全面,部分模块的研究深度不够;同时国产弛张筛在筛分效率、质量和寿命方面与国外产品依然存在很大差距。因此,弛张筛的研究对于我国筛分设备的发展具有重要意义。目前,对弛张筛的研究工作,重点分为四个方面:结构的动力学分析,筛面变形和运动分析,结构优化和疲劳寿命分析,颗粒的透筛和筛分效率分析。这些研究大多是基于理论和仿真分析,由于结构中存在非线性,导致仿真模型和实际相差较大,缺少实验的验证不能很好的反映弛张筛实际情况。本文根据弛张筛结构建立了弛张筛实验模型,设计振动实验,通过仿真和实验结合的方法,研究分析了弛张筛的振动特性。本文首先分析弛张筛的工作原理、结构特征和振动机理;在此基础上建立弛张筛数学模型,运用数学公式推导和代数方程组的知识,建立模型各部件之间的数学关系;通过对数学模型进行了简化,分析了刚度和阻尼对筛框运动的影响,以此为基础对弛张筛进行仿真分析。选择合适的结构参数对弛张筛进行建模,基于ANSYS和ADAMS建立弛张筛刚柔耦合模型,并利用多体动力学仿真分析软件,对弛张筛进行动力学分析,具体研究弛张筛在整个工作过程中的动力学参数的变化,分析双质体弛张筛的振动特性和颗粒运动规律。在仿真数据进行分析的过程中,我们发现弛张筛在启停过程中存在共振振幅过大问题,有针对性的提出解决方案。使用磁流变智能弹簧代替传统橡胶弹簧,利用磁流变刚度随电流可控的特性,实现了对机体共振频谱的搬移和对共振振幅的抑制,通过动力学软件的仿真,证实该方案可以减小机体共振时最大位移的50%。设计弛张筛物理实验模型,选择合适的传感器,搭建弛张筛振动特性实验平台,设计振动实验,对弛张筛进行实验研究,实验分析弛张筛整个工作过程的振动特性,及非线性部件隔振弹簧和剪切弹簧对弛张筛振动特性的影响,将仿真数据和实验数据进行比对,寻找出不同参数条件下弛张筛的最佳工作状态。本文对弛张筛振动特性的研究,有助于提升弛张筛的整体性能和可靠性,提高筛分效率,延长筛分设备的使用寿命、方便后期维护、降低能耗和其他不利因素的影响。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD452

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本文编号：1276957