Binder弛張篩動態(tài)特性研究及關鍵結構優(yōu)化.pdf

1、弛張篩是從傳統(tǒng)的圓振動篩發(fā)展而來的一種新型篩分機械。篩網由可伸縮的聚氨酯橡膠材料制成，在工作時，篩網交替地拉緊和松弛，使物料產生前進彈跳運動，可避免物料黏附篩網并堵塞篩孔。同時，由于采用了撓性篩板，使拋射加速度達到重力加速度的30-50倍，篩板最大振幅可達40mm，因此篩孔不易堵塞，篩分效率高，處理量大，動負荷小，功耗少，噪聲低。
　　論文總結了弛張篩的研究現(xiàn)狀，并對弛張篩的結構與工作原理進行概述。以數值模擬以及多維振動理論為基礎

2、，以弛張篩動靜梁與篩面運動為對象，利用有限元仿真軟件ANSYS Workbench與Matlab動態(tài)仿真模塊Simulink，對弛張篩動靜梁的運動和篩網上的單顆粒運動進行仿真計算，并對其速度、加速度和運行位置進行分析。論文具體研究成果如下:
　　基于弛張篩的工作原理建立了弛張篩簡化模型，并在ANSYS Workbench中進行了動力學分析，繪制出方形塊及橫梁的運動曲線。對X與Z方向的曲線進行分析，找出其基本規(guī)律，以便建立弛張篩動力

3、學數學模型，并與其進行對比，驗證數學模型的可靠性。
　　在混聯(lián)振動模型的基礎上建立弛張篩振動模型，并將其分解為X與Y方向的振動模型進行求解，建立數學模型。代入有限元簡化模型的參數進行數值仿真，得出運動曲線與有限元仿真結果進行對比，驗證振動模型與數學模型的可靠性。針對Binder弛張篩進行仿真，將真實數據代入振動模型中，以其標準振幅參數對橡膠彈簧的參數進行設計，并得到弛張篩運行軌跡。分別減少與增加小橡膠塊的數量，代入弛張篩中對其運動

4、曲線進行分析，得到弛張篩振幅調整的機理。
　　對篩網進行動力學研究，將計算所得的動梁與靜梁運動軌跡加載在篩網有限元模型中，進行瞬態(tài)動力學仿真并觀察得到篩面運動時的速度、加速度等參數變化。將動梁與靜梁的運動軌跡在20°方向進行分解，并對篩面水平運動時的應變變化情況進行研究，得到變化規(guī)律。對單顆粒在篩面上的運動進行分析，得到顆粒對篩面沖擊力的大小范圍，并得到顆粒的運動軌跡、速度變化以及運動時的角度變化，對顆粒的運動方式與基本運動的規(guī)律

5、進行了總結。
　　使用ANSYS Workbench中的優(yōu)化設計模塊對五邊形的具體尺寸進行優(yōu)化，并得出其在定載荷下的最優(yōu)參數。在得到的五邊形截面基礎上，對螺栓孔的位置與應變的關系進行分析，確定其與方形塊之間的距離，進一步減小動梁固定板應變的大小。對完成截面優(yōu)化與螺栓孔位置的固定板進行形狀拓撲優(yōu)化，去除多余部分，以實現(xiàn)動梁固定板的最優(yōu)化結構。并對優(yōu)化完成的固定板進行模態(tài)分析，以求得其固有頻率以及結構易破壞部分。
　　使用因果軸