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矿用振动筛振动过程中的阻尼多样性

实际的振动机械构造是分散的,且物料的质量也是离散的,在建立本课题矿用振动筛力学模型时,需要适当的集中,如质量大的,弹性小的构件简化为不计弹性的集中质量,将物料通过结合系数,简化为结合质量。弹簧产生单位位移所需的力称为弹簧的刚度,在振动系统中,弹簧是分散的,建立模型时,把弹性大、质量小的弹簧元件集中为不计质量只考虑刚度的弹簧,当质量大时,把弹簧质量结合到系统质量中。振动过程中的阻尼多种多样:弹簧的内阻、外阻、筛箱运动中的摩擦、冲击等,将其全部简化为等效线性阻尼。

    在自同步直线矿用振动筛中,实际上两个偏心质量之间存在的阻尼是有差异的,电动机的传动特性也有微小差异,因此在矿用振动筛的启动过程中,两个偏心质量往往不是在完全对称的位置上,而存在一个相角差。但是,由于在振动方向的振动加速度和筛子绕重心的摆动加速度产生的惯性力,会形成追逐力矩,使两个偏心质量产生追逐过程,最终实现矿用振动筛的同步运行。一般情况下,直线矿用振动筛作平面运动,即随质心的平动和绕质心的转动。当两个偏心质量产生惯性力的合力和弹簧支承的合力都通过筛体重心时,则激振力和弹簧支承的反力构成平面力系,简化到筛体重心,此时只有主矢,无主矩,矿用振动筛只作随质心的平动。

     任何振动机械都必须设有减振装置,以减小巨大的交变载荷传给基础,影响建筑物寿命。为此,振动机械都采用减振弹簧来隔振。

    为了使矿用振动筛工作平稳,不产生前、后扭摆的振动,激振器安装位置很重要。对圆矿用振动筛,激振器应装在筛箱的质心上。但由于结构限制往往达不到,但必须布置在质心的垂线上并尽量靠近质心。另外考虑到给料的冲击力和物料的堆积,实际质心应稍偏向于给料端。对于直线矿用振动筛,则应使激振力的合力通过筛箱质心,并使激振力方向与筛面夹角等于振动方向角45度。

    由于矿用振动筛整体的结构比较复杂,建立模型后,对整体结构采用减小单元尺寸的方法,会导致单元数量庞大,计算速度缓慢。对于不重要的结构,采用这种方法,精度提高的有限,显得不经济。对于比较重要的结构如侧板、横梁、激振轴等,在划分网格设定单元尺寸时,先根据经验设定单元尺寸,分析计算结果;减小单元尺寸,再进行计算,比较两次计算结果的差别。如发现局部误差稍大,则再细化局部网格,再次计算。直到符合要求,从而保证有限元模型计算精度的要求。

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矿用振动筛
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