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振动筛分机受破引起的有害载荷

通过对振动筛分机进行谐响应分析,可以计算出筛体在不同频率下的响应,并得到一些响应值(通常是位移)对频率的曲线,从这些曲线上可以找到“峰值”响应,从而可以预测振动筛分机的持续动力特性,验证该振动筛分机能否成功的克服共振、疲劳及其他受迫振动引起的有害载荷,因此,对大型振动筛分机的谐响应分析是非常必要的。其共振频率都在40Hz以上,说明在振动筛分机工作过程中不会发生谐响应共振现象。

    对大型振动筛分机的动力学分析除了利用有限元的方法对其固有频率和振型,动响应等进行分析外,还应包括实验的模态分析,因为在处理复杂结构问题时,真正要通过理论建模与分析,比较精确得计算出模态参数,还是比较困难的,很多时候其分析的结果和实际的动力响应情况有很大差别,理论模态分析只有和实验模态分析相结合,互相验证,才能获得准确可靠的分析结果,才能充分发挥模态分析的优越性,二者构成了动态设计的核心内容。

    在对振动筛分机模型的设计中,考虑到本文实验主要研究其固有频率、模态振型、模态刚度等,对其在工作过程中受简谐激振力作用下产生的动响应以及工作轨迹,振幅等暂不做分析,所以对振动筛分机原型的四组激振器用相应的等效质量来代替,筛板暂不铺设。同时考虑到研究经费以及加工过程比较困难,在对振动筛分机模型的设计过程中,对原型作了一定程度的简化。

    工程实际中的振动系统都是连续弹性体,其质量与刚度具有分布的性质,只有掌握无限多个点在每瞬时的运动情况,才能全面描述系统的振动。因此,理论上它们都属于无限多自由度的系统,需要用连续模型才能加以描述。但实际上不可能这样做,通常采用简化的方法,归结为有限个自由度的模型来进行分析,即将系统抽象为由一些集中质量块和弹性元件组成的模型。

    激振器有液压式和电磁式,激振器可以产生多种激励信号,但是需要设计支座将其一端与地面连接,一端与实验结构连接,对振动筛分机模型有附加刚度和阻尼,并且必须和信号发生器、放大器配套使用。同激振器相比,冲击力锤具有使用方便,其成本低,激励的力信号的频谱具有足够的带宽的优点,并且不会对振动筛分机模型产生附加质量、刚度和阻尼。

    由于压电式传感器本身具有一定的质量,因此当安装在振动筛分机模型上时会对模型产生附加的质量,从而影响到实验精度,同时考虑到目前实验室的设备及振动筛分机模型的情况,本实验采用锤击法测振动筛分机的模态,采用多点激励(力锤锤击),单点响应(加速度响应)的方式,即对模型振动筛分机划分区域,得到若干激励点,使用一个力锤对所有激励点逐个锤击,由一个三向加速度传感器采集数据。这样做可以使传感器对实验结构带来的附加质量的影响最小。

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振动筛分机
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