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防止筛箱摆动影响气流筛的筛分效果采取的措施

气流筛的各零部件均是对称布置,可以将各个力合成在对称面内。气流筛是一个连续弹性体系统,实际上具有无限多个自由度,需要把它简化为具有有限个自由度的动力学模型来进行分析。在建模过程中把筛箱和激振器作为一个刚体,它包括垂直振动、水平振动和绕质心轴的摆动三个自由度。

    气流筛的激振频率为77.49rad/s,远大于气流筛系统的各阶固有频率。因此,我们可以看到气流筛在远离共振区的范围工作,不存在由于系统共振造成气流筛破坏的危险。不过由于气流筛在启动和制动的过程中都要通过共振区,会使气流筛的振幅明显加大,产生较大的冲击,因此,我们要适当缩短气流筛的启动时间,使筛箱以较小振幅通过共振区,以减小通过共振区对气流筛的影响。

     在设计方法中,为了防止筛箱摆动影响气流筛的筛分效果,采用使弹簧的支反力对质心的转矩和为零的方法来确定弹簧支座的位置。弹簧支座是气流筛的结构零部件中主要的受力件之一,气流筛常因筛箱上与弹簧支座连接的部位发生破损而无法工作。为此设想对弹簧支座位置进行改进,将其上移至加强角钢的部位,从定性分析就可知道,这种结构会增加支座与侧板结合处的强度,应力分布情况。
 

    改进后,固有频率的变化很小,且改进后气流筛的工作频率仍不在共振区。系统的固有频率取决于系统的质量分布和弹性元件的刚度。弹簧支座位置改变,但系统质量与弹簧元件刚性没有变。因此,其垂直方向和水平方向固有频率不变是合理的。

    弹簧支座位置改变后,筛箱上各点的运动轨迹仍然为直线,只是各点轨迹的倾斜方向有微小的变化,倾角的变化值均在0~0.0001范围内。弹簧支座在竖直方向位置的变化对气流筛运动特性的影响很小。这是由于弹簧水平刚度较小,对转动的影响不大。气流筛的运动轨迹有附加的摆动,但是摆动范围很小,不会对气流筛的工作性能造成破坏性影响。

      从刚体动力学的角度对冷矿直线气流筛进行了研究,把筛箱看作一个刚体,研究了筛机系统的动力学特性。筛箱是一个具有质量和弹性的空间板梁结构,它的动力学特性直接关系到筛机的使用性能。对于像筛箱这样的具有无限多自由度的系统结构动力分析,有限元方法是解决这一问题的工具。本研究将利用动力学有限元分析理论和市售有限元分析软件对气流筛筛箱进行结构动力学分析,为气流筛的设计提供可靠的保证。
 

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气流筛
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