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振动筛分机动力学特性分析包括固有特性分析和响应分析

振动筛分机动力学特性分析包括固有特性分析和响应分析。固有特性由固有频率、振型等一组模态参数构成,它由结构本身决定,而与外部载荷无关,但决定了结构对动载荷的响应。固有特性分析就是对模态参数进行计算,其目的之一是避免结构出现共振和有害的振型,二是为响应分析提供必要依据。

    由于固有特性与外载荷无关,且阻尼对固有频率和振型影响不大,因此可通过无阻尼自由振动方程计算固有特性。振动筛分机的横梁有承重梁和加强梁,横梁截面为回形截面,截面外尺寸为300mm×220mm,截面厚度为12mm,横梁长度为3.580m,两端焊接法兰。振动筛分机的侧板结构比较复杂,呈香蕉形。其长宽尺寸为7.41m×3.25m,厚度为14mm。由于结构复杂且长度与宽度比例悬殊,工作过程容易开裂。超静定网梁结构是该振动筛分机设计中的重要结构,利用网梁系结构构成包容体激振元。通过固有特性分析,可以获得该结构的模态参数。

    为了进一步研究超静定网梁结构大型振动筛分机的动力学特性,分别对一般单通道结构振动筛分机与超静定网梁结构振动筛分机进行动力学特性分析。筛体固有振型主要为刚体运动和筛框弯曲变形两种。刚体运动时只有弹簧发生变形,其固有频率取决于筛体质量和弹簧刚度。超静定振动筛分机由于采用了网梁结构,增加了局部系统质量,而弹簧刚度不变,使得筛体的刚体运动频率低于单通道筛。而筛体弯曲变形的固有频率则取决于筛体结构的刚度。

    与一般单通道结构振动筛分机相比,超静定网梁结构振动筛分机的刚度比较大,结构的固有频率远离工作频率12.17Hz,从而可避免工作时发生共振,大大降低筛体疲劳强度,延长工作寿命。单通道及超静定结构振动筛分机筛体的模态振型主要为筛体的弯曲和摆动变形。单通道筛的弯曲和摆动的振型的固有频率比超静定筛低,相对应的每阶振型中的大变形区域比较多,幅值偏大,这说明了超静定网梁激振结构振动筛分机的整体刚度比单通道筛大,筛体侧板的强度也明显增加。

    对单通道振动筛分机和超静定网梁结构振动筛分机的固有特性分析表明,超静定网梁结构增加了筛体结构刚度,提高了筛体弯曲、扭转变形的固有频率,固有频率远离工作频率,可以有效地避免共振,降低结构的破坏程度,提高使用寿命。这充分说明了超静定结构应用于振动筛分机结构设计的可行性和性能优势。

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