一种新型椭圆轨迹振动弧形筛的研究

摘要

通过对振动弧形筛在选煤厂应用情况的分析，发现振动弧形筛筛上物料在入料端和中间段都有较好的输送速度，但在出料端会出现物料堆积的现象，这直接影响了振动弧形筛的筛分效率。结合椭圆运动兼有圆运动和直线运动的优点，提出了新型椭圆振动弧形筛的研究课题。
　　对新型椭圆振动弧形筛筛上颗粒进行运动分析，绘制颗粒透筛速度与颗粒直径的关系曲线图，得出两个结论:一是筛缝越大，相同直径颗粒恰好透筛所允许的速度就大，也就越容易透筛，二是相同条件下颗粒的直径越大，颗粒恰好透筛的速度就越小，也就是大颗粒透筛要求的速度要比小颗粒透筛的速度小。
　　通过对新型椭圆振动弧形筛动力学分析，用simulink软件对筛箱进行的运动仿真以及用JCKB-1.0测控仪对样机进行实测都验证了该新型椭圆振动弧形筛做椭圆运动。用Simulink软件对筛箱进行的运动仿真也得出振动方向角随初相位差角的变大而变小的结论，在实验中可以通过这个规律调节振动方向角，并且用测控仪对调节好的振动方向角和椭圆度进行测试，确保参数调节的正确性。动力学分析中得出该系统有两个固有频率。当激振频率等于或者接近这两个固有频率时，新型椭圆振动弧形筛都会发生共振现象。这种新型筛机的激振频率应该远远大于这两个固有频率，以确保筛子能够稳定工作。应用Ansys软件对筛箱进行模态分析，确定筛箱的固有频率和振型，确保试验频率远离固有频率。
　　在实验室中研制出试验样机，用SPSS软件分析均匀试验数据得出最优方案为:倾角35°、振次1400r/min、振动方向角60°、椭圆度4和入料浓度20％。在最优方案的条件下进行圆轨迹和椭圆轨迹运动的对比试验。得出两者运动轨迹脱水效果差别不是很大，椭圆轨迹样机的筛分效率比圆轨迹样机的筛分效率提高3.40％，同时水平速度的提高也解决了筛子尾端物料堆积的现象。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景及选题依据

1．2 弧形筛的国内外的研究现状与发展趋势

1．3 振动筛的分类

1．3．1 振动筛按不同分类方法分类

1．3．2 惯性振动筛按振动轨迹分类

1．4 新型椭圆振动弧形筛的提出

1．5 本课题研究的主要内容

2 振动弧形筛的工作原理及筛上物料运动特性

2．1 振动弧形筛的结构及工作原理

2．1．1 振动弧形筛的结构

2．1．2 振动弧形筛的工作原理

2．1．3 振动弧形筛筛上物料的受力分析

2．2 物料在筛分过程中的运动理论和透筛概率理论

2．2．1 物料在筛分过程中的运动理论

2．2．2 物料在筛分过程中的透筛理论

2．3 新型椭圆振动弧形筛筛上物料的运动分析

2．4 本章小结

3 新型椭圆振动弧形筛动力学研究

3．1 振动筛的动力学理论

3．1．1 简谐振动

3．1．2 简谐激振力产生的受迫振动

3．2 新型椭圆振动弧形筛振动系统动力学模型的建立

3．3 新型椭圆振动弧形筛振动系统的运动轨迹方程

3．4 新型椭圆振动弧形的幅频特性曲线

3．4．1 双自由度振动系统的理论基础

3．4．2 新型椭圆振动弧形筛的固有频率

3．4．3 新型椭圆振动弧形筛的振幅B与频率比λ的关系

3．5 筛箱的模态分析

3．5．1 Ansys软件简介

3．5．2 Ansys软件功能

3．5．3 Ansys软件的分析过程

3．5．4 筛箱有限元模型的简化

3．5．5 筛箱有限元单元类型的选取

3．5．6 结构模态分析概述

3．5．7 筛箱的模态分析

3．6 本章小结

4 新型椭圆振动弧形筛的运动仿真

4．1 MATLAB软件简介

4．1．1 Simulink简介

4．1．2 Simulink专用模块库

4．1．3 仿真的基本过程

4．2 新型椭圆振动弧形筛筛箱运动的仿真模型

4．2．1 仿真模型的建立

4．2．2 仿真参数的设置

4．2．3 启动仿真系数及仿真结果

4．3 小结

5 新型椭圆振动弧形筛试验样机的研制及实验研究

5．1 试验样机的研制

5．2 新型椭圆振动弧形筛样机实验

5．2．1 试验指标及试验因素水平的确定

5．2．2 新型椭圆振动弧形筛试验样机的实验设计

5．2．3 JCKB-1．0系列便携式振动筛测控仪对试验样机参数调整的测试

5．3 试验结果与分析

5．3．1 SPSS软件简介

5．3．2 均匀试验结果

5．3．3 试验数据的SPSS分析

5．4 小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果