基于二自由度的小麥振動篩研究.pdf

1、振動篩是一種通過篩面振動將具有不同外形尺寸的顆粒物料進行除雜分級的篩選設(shè)備。振動篩通過外力作用進行振動，篩體中的物料被松散、分層、透篩，同時運輸?shù)侥康牡兀瑥亩_到顆粒物料篩選的效果。振動篩在農(nóng)機、煤炭、礦業(yè)、冶金、石油、化工、建筑、糧食和飼料等領(lǐng)域中被廣泛使用。本文設(shè)計了一種二自由度振動篩，改善了單自由度振動篩物料層分布不均勻、垂直振幅偏小等缺點，為解決單自由度振動篩上物料流動緩慢和物料堵塞篩孔等問題提供了新的思路，對建立二自由度振動篩

2、分理論具有重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。
　　本文在公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(201003077)的資助下提出了一種二自由度小麥振動篩結(jié)構(gòu)，并完成了二自由度小麥振動篩試驗平臺試制，以期解決單自由度振動篩在實際生產(chǎn)中存在的問題。本文主要研究工作包括:
　　1、以二自由度振動篩簡化模型為研究對象，分別對篩面的位移、速度、加速度進行了理論分析，了解了篩面的運動軌跡及運動特性，分析了顆粒物料在篩面上運動過程的受力情況，得出了顆粒物料前

3、滑、后滑、拋離篩面的條件，對所建立簡化模型的合理性進行驗證，得到影響簡化模型及物料運動的關(guān)鍵因素，為二自由度振動篩機構(gòu)尺寸的確定提供了依據(jù)。在研究二自由度振動篩篩面運動特性及篩面上物料分散、分層和透篩過程的基礎(chǔ)上，進一步研究了物料每次跳動的透篩概率及物料在篩面上的跳動次數(shù)，并詳細分析了物料堵孔的原因。
　　2、在上述理論分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)機械原理和機械設(shè)計理論，對二自由度小麥振動篩進行了整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。在二自由度小麥振動篩主機構(gòu)設(shè)計

4、原則基礎(chǔ)上，優(yōu)選出二自由度機構(gòu)中的最佳方案，通過Inventor專業(yè)軟件建立二自由度振動篩三維模型，該模型能夠?qū)崿F(xiàn)水平和垂直2個方向自由度的改變，并得出裝配圖、零件圖及試驗臺測控系統(tǒng)，方便后期樣機試制及試驗研究。
　　3、利用ADAMS仿真軟件分別建立單自由度振動篩和二自由度振動篩模型?；谠撃Ｐ瓦M行運動仿真試驗，得出兩種振動篩篩面傾角、水平位移和加速度、垂直位移和加速度的變化曲線。結(jié)果表明，單自由度機構(gòu)篩面傾角有微小的變化，二自

5、由度機構(gòu)篩面傾角在4°～10°之間變化，兩個機構(gòu)水平位移變化量均為65mm，其位移變化規(guī)律基本相同;單自由度垂直方向位移為7.5mm，二自由度機構(gòu)垂直方向位移變化在0～60mm之間;二自由度橫向加速度大于單自由度，垂直加速度小于單自由度。從而驗證了二自由度機構(gòu)位移及加速度變化的合理性及輸出自由度對篩面運動特性的影響，為后期振動篩的優(yōu)化提供了參考。
　　4、自行研制了具有二自由度的小麥振動篩試驗臺，并安裝控制系統(tǒng)，完成試驗臺的加工、

6、裝配、調(diào)試及試驗驗證。其中篩分試驗包括兩部分:二自由度振動篩物料喂入量試驗和二自由度振動篩篩分性能試驗。試驗結(jié)果表明:物料喂入量為1.2kg/min，對振動篩通過率和損失率影響主次順序均為:轉(zhuǎn)動軌曲柄轉(zhuǎn)速＞平移軌曲柄轉(zhuǎn)速＞連桿長度＞平移軌偏心距＞轉(zhuǎn)動軌偏心距，各因素最優(yōu)組合為，平移軌曲柄轉(zhuǎn)速180r/min，轉(zhuǎn)動軌曲柄轉(zhuǎn)速140r/min，連桿長度為170mm，平移軌偏心距20mm，轉(zhuǎn)動軌偏心距8mm。通過在二自由度試驗臺上進行正交試驗