振動篩分機械的動態(tài)特性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、振動篩是應(yīng)用于各級別選煤廠的重要篩分設(shè)備。在工作過程中,振動篩各零部件始終承受著惡劣的交變載荷,篩框變形、橫梁斷裂等結(jié)構(gòu)的損傷是不可避免的。但是,就目前企業(yè)對振動篩的使用情況來看,國內(nèi)產(chǎn)品的使用壽命遠低于國外的同類產(chǎn)品。國外大型振動篩采用先進的設(shè)計技術(shù)和制造技術(shù),生產(chǎn)出了性能優(yōu)良的大型篩分機械,其無故障運行時間在3,000h以上,大修期在20,000h以上,但國內(nèi)同類產(chǎn)品的相同技術(shù)指標(biāo)遠低于上述指標(biāo)。因此,研究、設(shè)計、制造大型直線振動篩

2、就成為一項十分重要的課題。
　　本文以河南新鄉(xiāng)太行振動機械有限公司的獨有專利產(chǎn)品——自同步香蕉型振動篩為研究對象,采用有限元的理論和方法,應(yīng)用ANSYS軟件對香蕉篩動態(tài)特性進行了分析研究,首先對振動篩進行了模態(tài)分析,得到了香蕉篩的固有頻率和固有振型,發(fā)現(xiàn)篩框和側(cè)板都存在著與工作頻率過于接近的固有頻率,這樣,結(jié)構(gòu)容易發(fā)生共振,也會產(chǎn)生較大的噪聲。通過在側(cè)板上增加加強板及在篩框底部增加兩條縱向矩形加強梁的結(jié)構(gòu)改進,使各階固有頻率與工作

3、頻率的差值均在10％以上,避免了共振,降低了噪聲。接著對結(jié)構(gòu)改進后的模型進行了應(yīng)力分析及諧響應(yīng)分析,得到改進后的振動篩在正常工作時,基本上不存在應(yīng)力集中現(xiàn)象和較大的變形,也不會產(chǎn)生諧響應(yīng)共振現(xiàn)象,其固有頻率和應(yīng)力分布規(guī)律都能滿足振動篩正常工作的使用條件,理論分析的結(jié)果證明了結(jié)構(gòu)改進的正確性。最后,對香蕉篩篩框上的圓梁進行了優(yōu)化,探討并建立了優(yōu)化模型。以圓梁的截面尺寸為設(shè)計變量,以圓梁的變形為狀態(tài)變量,以體積為目標(biāo)函數(shù),對圓梁的截面尺寸進