機電耦合的振動篩系統(tǒng)動力學特性研究.pdf

1、振動篩設備在目前的各個工業(yè)部門都得到廣泛應用，由于其動力學特性在很大程度上影響到了設備的篩分效率和使用壽命，故成為業(yè)界研究的重點；目前大多數(shù)的建模方法主要關注其在對稱平面內(nèi)的動力學狀況，但往往現(xiàn)實中由于設計和制造能力的限制而產(chǎn)生的誤差，生產(chǎn)出的振動篩的運動是較復雜的空間運動，故建立空間中的振動篩運動數(shù)學模型并進行仿真研究是有必要的；單軸圓振篩是典型的振動篩分設備，也是企業(yè)研發(fā)的首選，本文對一款3YKR型圓振篩進行動力學特性研究，運用剛體

2、動力學、理論力學等方法對該圓振篩建立了空間中的力學模型和數(shù)學模型，并結合電機拖動的理論建立了機電耦合模型，并進行了仿真，同時進行了有限元分析和運用正交試驗進行了優(yōu)化，具體完成的工作如下：
　　1.針對該圓振篩的具體結構建立了其在空間中的力學模型，運用剛體動力學和理論力學理論分別建立了達倫貝爾原理和拉格朗日方程下的空間運動動力學數(shù)學模型，運用 Matlab/Simulink對達倫貝爾原理下的模型進行了數(shù)值仿真，觀察了在電動機轉速恒定

3、下的圓振篩平移和扭擺的位移情況和它的運動軌跡，該模型為建立機電耦合模型奠定了基礎。
　　2.總結了機電系統(tǒng)機電耦合建模的常用方法，運用電機拖動的理論建立了異步電動機數(shù)學模型，對機械部分動力學模型運用轉速等動力學參數(shù)進行負載轉矩的折算，通過轉速、轉矩相耦合，建立了電機-圓振篩的Matlab/Simulink仿真模型；進行電動機起動、制動過程的仿真，觀察電磁轉矩，輸出轉速的變化情況和圓振篩的運動情況，得到了圓振篩起動、停車過程的瞬態(tài)幅

4、值和運動狀況，為減少圓振篩的瞬態(tài)幅值和起停時間提供了研究基礎。
　　3.對圓振篩三維模型進行了合理的簡化，建立了ANSYS/Workbench有限元模型，根據(jù)實際情況選擇了合適的材料，進行了合理的接觸、連接、載荷的設置后，對圓振篩進行了模態(tài)分析和結構瞬態(tài)動力學分析，得到了前10階模態(tài)和固有頻率、主振型，應力、形變的變化云圖，驗證了數(shù)值仿真模型的可靠性，校驗了設計強度的可靠性。
　　4.在動力學建模仿真過程中，本文對圓振篩的相