雙電機驅(qū)動振動圓錐破碎機的動態(tài)仿真研究.pdf

1、破碎設(shè)備是冶金、礦山、化工、電力、輕工、陶瓷、水泥、建筑和筑路等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用的重要設(shè)備。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，每年都有大量的原材料需要進(jìn)行破碎處理。然而，現(xiàn)今社會能源的緊缺使得研制優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本、低能耗的破碎設(shè)備迫在眉睫。雙電機驅(qū)動振動圓錐破碎機是一種高效節(jié)能的破碎設(shè)備，對該種破碎設(shè)備的動態(tài)特性研究，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。 虛擬樣機技術(shù)是一種綜合多學(xué)科的產(chǎn)品開發(fā)方法。該方法克服了許多傳統(tǒng)方法的弊端，不需要多

2、次制造物理樣機和實驗測試，只需要在計算機中進(jìn)行虛擬樣機的建模，動態(tài)特性的仿真分析，工作參數(shù)的調(diào)節(jié)和優(yōu)化，直到得到比較理想的虛擬樣機，才考慮著手物理樣機的制造。該技術(shù)大大縮短了開發(fā)時間，節(jié)約了開發(fā)成本，同時還可以提高產(chǎn)品的綜合設(shè)計質(zhì)量，是一種很有發(fā)展前途的研究方法。 論文首先對雙電機驅(qū)動振動圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)以及工作原理進(jìn)行了綜述分析，建立了破碎機的非線性動力學(xué)模型，并應(yīng)用MATLAB對其進(jìn)行了求解，得出內(nèi)破碎錐的位移、速度曲線，即

3、破碎機動態(tài)特性理論分析解，為驗證虛擬樣機建立的準(zhǔn)確性提供理論支持；利用三維建模軟件Pro/Engineer建立了該破碎機的三維實體模型，利用多體動力學(xué)分析軟件ADAMS建立了該破碎機在空載和有載兩種狀態(tài)下的全剛體虛擬樣機模型，并進(jìn)行了動態(tài)特性的仿真分析，得到兩種狀態(tài)下內(nèi)破碎錐的位移、速度、加速度和破碎力的時域、頻域曲線，與理論解比較驗證了該全剛體虛擬樣機建立的正確性，對比有載和空載兩種狀態(tài)曲線的特點，得出物料的影響使得附加振動變得更加激

4、烈，并定量論述了該影響的程度；考慮到受力情況復(fù)雜的易變形零部件微小變形對振動破碎機動態(tài)特性的影響，空載狀態(tài)下，在全剛體虛擬樣機模型中利用有限元分析軟件ANSYS引入上聯(lián)接板的柔性體，使用ADAMS進(jìn)行動態(tài)特性的仿真分析，與全剛體模型仿真結(jié)果相比較得出，除了附加振動的頻率增加外，內(nèi)破碎錐與外破碎錐軸線相平行的理論結(jié)論也被打破；對上聯(lián)接板柔性體進(jìn)行了模態(tài)分析，得出了七、八、九、十階模態(tài)振型圖和各階模態(tài)對內(nèi)破碎錐位移的影響，由分析結(jié)果知第七和

5、第九階模態(tài)對內(nèi)破碎錐位移的影響最大，且隨著時間的增加影響逐漸變小，機器運行趨于平穩(wěn)，因此上聯(lián)接板柔性體特性不會影響破碎機的正常破碎工作；最后應(yīng)用虛擬樣機技術(shù)，研究了激振頻率、偏心塊角度、破碎腔尺寸對破碎力的影響，激振器頻率增大、外破碎錐的內(nèi)徑增大以及偏心塊夾角的減小，都會促使破碎力隨之增大：研究了偏心塊夾角與破碎力峰值的對應(yīng)關(guān)系，為偏心塊的設(shè)計提供了理論依據(jù)。 本論文所完成的“雙電機驅(qū)動振動圓錐破碎機的動態(tài)仿真”課題研究，為該類