選煤弧形篩的動力學及疲勞分析.pdf

1、選煤弧形篩在工作中長期承受著交變激振力和物料的沖擊、摩擦作用，其結(jié)構(gòu)或部件容易產(chǎn)生疲勞破壞，致使工作效率下降和企業(yè)經(jīng)濟效益減少。為避免疲勞破壞帶來的嚴重損傷，需要在設(shè)計階段就對其結(jié)構(gòu)或重要部件進行疲勞壽命分析。由于采用虛擬樣機技術(shù)進行疲勞壽命分析相比于傳統(tǒng)的物理樣機試驗法，具有節(jié)約人力資源、減少成本和縮短研發(fā)周期等優(yōu)點，其越來越多被應(yīng)用于研究與產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)中。
　　本文的研究對象是VSB302060型選煤弧形篩，通過有限元法所得應(yīng)

2、力結(jié)果與多體系統(tǒng)動力學仿真技術(shù)獲取的載荷時間歷程，分析其重要部件----篩板弧形座的疲勞壽命情況。首先在了解VSB302060型選煤弧形篩的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，建立篩板弧形座的有限元模型，通過施加邊界條件和載荷后，進行靜強度計算，結(jié)果表明該部件的強度滿足要求，同時獲取疲勞分析所需的應(yīng)力結(jié)果。然后以多參考點最小二乘復頻域法作為識別方法，運用LMS Test.lab對篩板弧形座進行模態(tài)分析，得到有利于振動的振型和固有頻率，振動電機選用該

3、頻率對篩板弧形座進行激振，使其產(chǎn)生諧振，易于清理堵住篩縫的物料顆粒;基于拉格朗日法建立選煤弧形篩的力學模型和運動學微分方程，計算得到篩板弧形座和篩箱的位移幅值，并通過ADAMS中創(chuàng)建的多剛體系統(tǒng)模型仿真分析得到篩板弧形座和篩箱的振動位移曲線，與理論分析結(jié)果相比較，驗證了模型的準確性，同時其結(jié)果也表明篩板弧形座的振動位移遠大于篩箱，有利于避免篩縫堵塞和減少篩箱疲勞破壞;在多剛體系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，將篩板弧形座柔化處理后替換掉原來的剛性體，從

4、而建立起選煤弧形篩的剛?cè)嵯到y(tǒng)模型，以此進行動力學仿真分析后輸出篩板弧形座疲勞分析諧振下的載荷時間歷程。最后使用ANSYS14.5 nCode DesignLife將篩板弧形座的靜力學分析應(yīng)力結(jié)果和載荷時間歷程匹配形成以時間為變量的應(yīng)力張量，結(jié)合材料的S-N曲線，應(yīng)用Miner線性疲勞累積損傷法則，分析計算得到疲勞壽命比較小的危險位置，其循環(huán)次數(shù)為1.963×109次，滿足篩分機械的使用壽命要求。本文將有限元法和多體動力學仿真應(yīng)用于選煤弧