雙電機驅動振動圓錐破碎機的動態(tài)仿真研究.pdf

1、破碎設備是冶金、礦山、化工、電力、輕工、陶瓷、水泥、建筑和筑路等工業(yè)部門廣泛應用的重要設備。隨著國民經濟的快速發(fā)展，每年都有大量的原材料需要進行破碎處理。然而，現(xiàn)今社會能源的緊缺使得研制優(yōu)質、高產、低成本、低能耗的破碎設備迫在眉睫。雙電機驅動振動圓錐破碎機是一種高效節(jié)能的破碎設備，對該種破碎設備的動態(tài)特性研究，具有重要的理論意義和工程應用價值。 虛擬樣機技術是一種綜合多學科的產品開發(fā)方法。該方法克服了許多傳統(tǒng)方法的弊端，不需要多

2、次制造物理樣機和實驗測試，只需要在計算機中進行虛擬樣機的建模，動態(tài)特性的仿真分析，工作參數(shù)的調節(jié)和優(yōu)化，直到得到比較理想的虛擬樣機，才考慮著手物理樣機的制造。該技術大大縮短了開發(fā)時間，節(jié)約了開發(fā)成本，同時還可以提高產品的綜合設計質量，是一種很有發(fā)展前途的研究方法。 論文首先對雙電機驅動振動圓錐破碎機的結構以及工作原理進行了綜述分析，建立了破碎機的非線性動力學模型，并應用MATLAB對其進行了求解，得出內破碎錐的位移、速度曲線，即

3、破碎機動態(tài)特性理論分析解，為驗證虛擬樣機建立的準確性提供理論支持；利用三維建模軟件Pro/Engineer建立了該破碎機的三維實體模型，利用多體動力學分析軟件ADAMS建立了該破碎機在空載和有載兩種狀態(tài)下的全剛體虛擬樣機模型，并進行了動態(tài)特性的仿真分析，得到兩種狀態(tài)下內破碎錐的位移、速度、加速度和破碎力的時域、頻域曲線，與理論解比較驗證了該全剛體虛擬樣機建立的正確性，對比有載和空載兩種狀態(tài)曲線的特點，得出物料的影響使得附加振動變得更加激

4、烈，并定量論述了該影響的程度；考慮到受力情況復雜的易變形零部件微小變形對振動破碎機動態(tài)特性的影響，空載狀態(tài)下，在全剛體虛擬樣機模型中利用有限元分析軟件ANSYS引入上聯(lián)接板的柔性體，使用ADAMS進行動態(tài)特性的仿真分析，與全剛體模型仿真結果相比較得出，除了附加振動的頻率增加外，內破碎錐與外破碎錐軸線相平行的理論結論也被打破；對上聯(lián)接板柔性體進行了模態(tài)分析，得出了七、八、九、十階模態(tài)振型圖和各階模態(tài)對內破碎錐位移的影響，由分析結果知第七和

5、第九階模態(tài)對內破碎錐位移的影響最大，且隨著時間的增加影響逐漸變小，機器運行趨于平穩(wěn)，因此上聯(lián)接板柔性體特性不會影響破碎機的正常破碎工作；最后應用虛擬樣機技術，研究了激振頻率、偏心塊角度、破碎腔尺寸對破碎力的影響，激振器頻率增大、外破碎錐的內徑增大以及偏心塊夾角的減小，都會促使破碎力隨之增大：研究了偏心塊夾角與破碎力峰值的對應關系，為偏心塊的設計提供了理論依據(jù)。 本論文所完成的“雙電機驅動振動圓錐破碎機的動態(tài)仿真”課題研究，為該類