機(jī)電耦合的振動(dòng)篩系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、振動(dòng)篩設(shè)備在目前的各個(gè)工業(yè)部門(mén)都得到廣泛應(yīng)用，由于其動(dòng)力學(xué)特性在很大程度上影響到了設(shè)備的篩分效率和使用壽命，故成為業(yè)界研究的重點(diǎn)；目前大多數(shù)的建模方法主要關(guān)注其在對(duì)稱平面內(nèi)的動(dòng)力學(xué)狀況，但往往現(xiàn)實(shí)中由于設(shè)計(jì)和制造能力的限制而產(chǎn)生的誤差，生產(chǎn)出的振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)是較復(fù)雜的空間運(yùn)動(dòng)，故建立空間中的振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行仿真研究是有必要的；單軸圓振篩是典型的振動(dòng)篩分設(shè)備，也是企業(yè)研發(fā)的首選，本文對(duì)一款3YKR型圓振篩進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性研究，運(yùn)用剛體

2、動(dòng)力學(xué)、理論力學(xué)等方法對(duì)該圓振篩建立了空間中的力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合電機(jī)拖動(dòng)的理論建立了機(jī)電耦合模型，并進(jìn)行了仿真，同時(shí)進(jìn)行了有限元分析和運(yùn)用正交試驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化，具體完成的工作如下：
　　1.針對(duì)該圓振篩的具體結(jié)構(gòu)建立了其在空間中的力學(xué)模型，運(yùn)用剛體動(dòng)力學(xué)和理論力學(xué)理論分別建立了達(dá)倫貝爾原理和拉格朗日方程下的空間運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用 Matlab/Simulink對(duì)達(dá)倫貝爾原理下的模型進(jìn)行了數(shù)值仿真，觀察了在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定

3、下的圓振篩平移和扭擺的位移情況和它的運(yùn)動(dòng)軌跡，該模型為建立機(jī)電耦合模型奠定了基礎(chǔ)。
　　2.總結(jié)了機(jī)電系統(tǒng)機(jī)電耦合建模的常用方法，運(yùn)用電機(jī)拖動(dòng)的理論建立了異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型，對(duì)機(jī)械部分動(dòng)力學(xué)模型運(yùn)用轉(zhuǎn)速等動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算，通過(guò)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩相耦合，建立了電機(jī)-圓振篩的Matlab/Simulink仿真模型；進(jìn)行電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)過(guò)程的仿真，觀察電磁轉(zhuǎn)矩，輸出轉(zhuǎn)速的變化情況和圓振篩的運(yùn)動(dòng)情況，得到了圓振篩起動(dòng)、停車過(guò)程的瞬態(tài)幅

4、值和運(yùn)動(dòng)狀況，為減少圓振篩的瞬態(tài)幅值和起停時(shí)間提供了研究基礎(chǔ)。
　　3.對(duì)圓振篩三維模型進(jìn)行了合理的簡(jiǎn)化，建立了ANSYS/Workbench有限元模型，根據(jù)實(shí)際情況選擇了合適的材料，進(jìn)行了合理的接觸、連接、載荷的設(shè)置后，對(duì)圓振篩進(jìn)行了模態(tài)分析和結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，得到了前10階模態(tài)和固有頻率、主振型，應(yīng)力、形變的變化云圖，驗(yàn)證了數(shù)值仿真模型的可靠性，校驗(yàn)了設(shè)計(jì)強(qiáng)度的可靠性。
　　4.在動(dòng)力學(xué)建模仿真過(guò)程中，本文對(duì)圓振篩的相