顆粒物料在三自由度風(fēng)篩式清選裝置虛擬樣機(jī)中的運(yùn)動(dòng)研究.pdf

1、本文介紹了國(guó)內(nèi)外篩分機(jī)械以及聯(lián)合收割機(jī)中清選裝置的研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展概況。顆粒物料在清選裝置中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)主要是由氣流和清選篩的運(yùn)動(dòng)形式所決定。顆粒物料在清選裝置中的運(yùn)動(dòng)分析是研究清選裝置清選性能的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)直線(xiàn)往復(fù)式振動(dòng)篩分清選裝置難以使顆粒物料在篩面上快速均布，影響了篩分效果和效率。鑒于此，提出三自由度風(fēng)篩式清選裝置的概念，給出了該裝置中的三自由度振動(dòng)篩篩面的運(yùn)動(dòng)方程，并設(shè)計(jì)了該裝置的虛擬樣機(jī)。從理論上綜合分析顆粒物料在三自由度風(fēng)篩式清選

2、裝置虛擬樣機(jī)中所受到的篩面作用力和氣流作用力；將顆粒物料在該虛擬樣機(jī)中的運(yùn)動(dòng)分解到沿篩面軸向、法向和徑向三個(gè)方向，研究了顆粒物料在這三個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)形式；推導(dǎo)出了顆粒物料在該虛擬樣機(jī)中沿篩面軸向的正向滑動(dòng)指數(shù)、反向滑動(dòng)指數(shù)以及拋擲指數(shù)公式；沿篩面法向的非線(xiàn)性振動(dòng)指數(shù)公式和非線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)規(guī)律；采用有摩擦的剛體碰撞理論，分析了顆粒物料與篩面碰撞后沿篩面徑向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得出了碰撞前后顆粒物料沿篩面徑向的速度變化公式。 本研究以分析得到的理

3、論為基礎(chǔ)，利用ADAMS虛擬樣機(jī)軟件，建立顆粒物料在三自由度風(fēng)篩式清選裝置虛擬樣機(jī)中的運(yùn)動(dòng)模型，通過(guò)分析計(jì)算以及類(lèi)比傳統(tǒng)的直線(xiàn)往復(fù)式振動(dòng)篩，得出了三自由度風(fēng)篩式清選裝置虛擬樣機(jī)的工作參數(shù)，包括：篩面三個(gè)方向的振幅和頻率、篩面傾角、氣流方向角和氣流速度，并確定了各參數(shù)的取值范圍，以此建立正交試驗(yàn)表進(jìn)行仿真試驗(yàn)，得到在不同的參數(shù)組合下，顆粒物料在清選裝置中的運(yùn)動(dòng)情況。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，找出了影響顆粒物料在各個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的主次因素；進(jìn)

4、而得到了能夠使顆粒物料在篩面上迅速散布的三自由度風(fēng)篩式清選裝置虛擬樣機(jī)的最佳工作參數(shù)方案；同時(shí)驗(yàn)證了前述所推導(dǎo)的顆粒物料在三自由度風(fēng)篩式清選裝置虛擬樣機(jī)中的運(yùn)動(dòng)理論。所研究的三自由度風(fēng)篩式清選裝置虛擬樣機(jī)確實(shí)能夠使顆粒物料在篩面上迅速離散均布，有利于提高清選效率和篩面利用率。這些工作為研制三自由度風(fēng)篩式清選裝置物理樣機(jī)提供了依據(jù)，奠定了理論基礎(chǔ)并為開(kāi)發(fā)新型的清選裝置開(kāi)拓了思路。但其應(yīng)用不應(yīng)囿于聯(lián)合收割機(jī)上，作為獨(dú)立的系統(tǒng)，可用于很多方面