大型直線振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)分析及側(cè)板拓?fù)鋬?yōu)化研究.pdf

1、目前振動(dòng)篩的大型化需求迫切，大型振動(dòng)篩可以提高生產(chǎn)效率，降低設(shè)備費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益。但隨著振動(dòng)篩的大型化，其激振力和結(jié)構(gòu)尺寸增加。對(duì)整機(jī)及部件結(jié)構(gòu)剛度強(qiáng)度要求增高，大型振動(dòng)篩的部件如側(cè)板等結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)應(yīng)力、變形過(guò)大，裂紋、疲勞失效等問(wèn)題，大型振動(dòng)篩的動(dòng)力學(xué)性能決定著其工作的可靠性，對(duì)振動(dòng)篩進(jìn)行動(dòng)力學(xué)性能分析及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化具有重要意義。
　　以ZK1230型大型直線振動(dòng)篩為研究對(duì)象。首先建立了振動(dòng)篩力學(xué)模型，進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，確定振動(dòng)

2、篩的主要工藝參數(shù)。應(yīng)用ANSYS軟件，系統(tǒng)建立振動(dòng)篩整機(jī)及其各主要部件的有限元分析模型。
　　應(yīng)用ANSYS對(duì)整機(jī)篩整機(jī)和主要部件（側(cè)板、橫梁、入料梁、出料梁、彈簧支撐等）進(jìn)行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，得到整機(jī)及部件的各低階固有頻率及振型、動(dòng)應(yīng)力和變形結(jié)果。振動(dòng)篩整機(jī)第9階固頻和側(cè)板第7、8階固頻與工作頻率16HZ接近，其整機(jī)第9階振型也表現(xiàn)為側(cè)板局部的較大變形，橫梁、入料梁、出料梁、彈簧支撐裝置各階固頻均遠(yuǎn)大于工作頻率；整機(jī)及主要

3、部件的動(dòng)應(yīng)力和變形均在許用范圍內(nèi)，但側(cè)板結(jié)構(gòu)的動(dòng)應(yīng)力相對(duì)較大。由動(dòng)力學(xué)分析知側(cè)板結(jié)構(gòu)為振動(dòng)篩較薄弱環(huán)節(jié)。
　　應(yīng)用基于變密度法的拓?fù)鋬?yōu)化理論，對(duì)振動(dòng)篩側(cè)板加強(qiáng)筋作優(yōu)化布局，建立以剛度最大為目標(biāo)函數(shù)的側(cè)板加強(qiáng)筋局的拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型，根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化分析所得材料密度分布云圖進(jìn)行加強(qiáng)筋的布局。與憑經(jīng)驗(yàn)布置加強(qiáng)筋的側(cè)板相比，新方案?jìng)?cè)板的最大動(dòng)應(yīng)力下降56.5％，最大變形下降55.3％，一階固有頻率提高72.03％，側(cè)板強(qiáng)度、剛度提高，各階固有