Binder弛張篩動態(tài)特性研究及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、弛張篩是從傳統(tǒng)的圓振動篩發(fā)展而來的一種新型篩分機(jī)械。篩網(wǎng)由可伸縮的聚氨酯橡膠材料制成，在工作時，篩網(wǎng)交替地拉緊和松弛，使物料產(chǎn)生前進(jìn)彈跳運(yùn)動，可避免物料黏附篩網(wǎng)并堵塞篩孔。同時，由于采用了撓性篩板，使拋射加速度達(dá)到重力加速度的30-50倍，篩板最大振幅可達(dá)40mm，因此篩孔不易堵塞，篩分效率高，處理量大，動負(fù)荷小，功耗少，噪聲低。
　　論文總結(jié)了弛張篩的研究現(xiàn)狀，并對弛張篩的結(jié)構(gòu)與工作原理進(jìn)行概述。以數(shù)值模擬以及多維振動理論為基礎(chǔ)

2、，以弛張篩動靜梁與篩面運(yùn)動為對象，利用有限元仿真軟件ANSYS Workbench與Matlab動態(tài)仿真模塊Simulink，對弛張篩動靜梁的運(yùn)動和篩網(wǎng)上的單顆粒運(yùn)動進(jìn)行仿真計算，并對其速度、加速度和運(yùn)行位置進(jìn)行分析。論文具體研究成果如下:
　　基于弛張篩的工作原理建立了弛張篩簡化模型，并在ANSYS Workbench中進(jìn)行了動力學(xué)分析，繪制出方形塊及橫梁的運(yùn)動曲線。對X與Z方向的曲線進(jìn)行分析，找出其基本規(guī)律，以便建立弛張篩動力

3、學(xué)數(shù)學(xué)模型，并與其進(jìn)行對比，驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的可靠性。
　　在混聯(lián)振動模型的基礎(chǔ)上建立弛張篩振動模型，并將其分解為X與Y方向的振動模型進(jìn)行求解，建立數(shù)學(xué)模型。代入有限元簡化模型的參數(shù)進(jìn)行數(shù)值仿真，得出運(yùn)動曲線與有限元仿真結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證振動模型與數(shù)學(xué)模型的可靠性。針對Binder弛張篩進(jìn)行仿真，將真實(shí)數(shù)據(jù)代入振動模型中，以其標(biāo)準(zhǔn)振幅參數(shù)對橡膠彈簧的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，并得到弛張篩運(yùn)行軌跡。分別減少與增加小橡膠塊的數(shù)量，代入弛張篩中對其運(yùn)動

4、曲線進(jìn)行分析，得到弛張篩振幅調(diào)整的機(jī)理。
　　對篩網(wǎng)進(jìn)行動力學(xué)研究，將計算所得的動梁與靜梁運(yùn)動軌跡加載在篩網(wǎng)有限元模型中，進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)仿真并觀察得到篩面運(yùn)動時的速度、加速度等參數(shù)變化。將動梁與靜梁的運(yùn)動軌跡在20°方向進(jìn)行分解，并對篩面水平運(yùn)動時的應(yīng)變變化情況進(jìn)行研究，得到變化規(guī)律。對單顆粒在篩面上的運(yùn)動進(jìn)行分析，得到顆粒對篩面沖擊力的大小范圍，并得到顆粒的運(yùn)動軌跡、速度變化以及運(yùn)動時的角度變化，對顆粒的運(yùn)動方式與基本運(yùn)動的規(guī)律

5、進(jìn)行了總結(jié)。
　　使用ANSYS Workbench中的優(yōu)化設(shè)計模塊對五邊形的具體尺寸進(jìn)行優(yōu)化，并得出其在定載荷下的最優(yōu)參數(shù)。在得到的五邊形截面基礎(chǔ)上，對螺栓孔的位置與應(yīng)變的關(guān)系進(jìn)行分析，確定其與方形塊之間的距離，進(jìn)一步減小動梁固定板應(yīng)變的大小。對完成截面優(yōu)化與螺栓孔位置的固定板進(jìn)行形狀拓?fù)鋬?yōu)化，去除多余部分，以實(shí)現(xiàn)動梁固定板的最優(yōu)化結(jié)構(gòu)。并對優(yōu)化完成的固定板進(jìn)行模態(tài)分析，以求得其固有頻率以及結(jié)構(gòu)易破壞部分。
　　使用因果軸