選煤弧形篩的動(dòng)力學(xué)及疲勞分析.pdf

1、選煤弧形篩在工作中長(zhǎng)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(jì)效益減少。為避免疲勞破壞帶來(lái)的嚴(yán)重?fù)p傷，需要在設(shè)計(jì)階段就對(duì)其結(jié)構(gòu)或重要部件進(jìn)行疲勞壽命分析。由于采用虛擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行疲勞壽命分析相比于傳統(tǒng)的物理樣機(jī)試驗(yàn)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(diǎn)，其越來(lái)越多被應(yīng)用于研究與產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中。
　　本文的研究對(duì)象是VSB302060型選煤弧形篩，通過(guò)有限元法所得應(yīng)

2、力結(jié)果與多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)獲取的載荷時(shí)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(guò)施加邊界條件和載荷后，進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算，結(jié)果表明該部件的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，同時(shí)獲取疲勞分析所需的應(yīng)力結(jié)果。然后以多參考點(diǎn)最小二乘復(fù)頻域法作為識(shí)別方法，運(yùn)用LMS Test.lab對(duì)篩板弧形座進(jìn)行模態(tài)分析，得到有利于振動(dòng)的振型和固有頻率，振動(dòng)電機(jī)選用該

3、頻率對(duì)篩板弧形座進(jìn)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(xué)模型和運(yùn)動(dòng)學(xué)微分方程，計(jì)算得到篩板弧形座和篩箱的位移幅值，并通過(guò)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(dòng)位移曲線，與理論分析結(jié)果相比較，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性，同時(shí)其結(jié)果也表明篩板弧形座的振動(dòng)位移遠(yuǎn)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(lái)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(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析后輸出篩板弧形座疲勞分析諧振下的載荷時(shí)間歷程。最后使用ANSYS14.5 nCode DesignLife將篩板弧形座的靜力學(xué)分析應(yīng)力結(jié)果和載荷時(shí)間歷程匹配形成以時(shí)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(jì)算得到疲勞壽命比較小的危險(xiǎn)位置，其循環(huán)次數(shù)為1.963×109次，滿(mǎn)足篩分機(jī)械的使用壽命要求。本文將有限元法和多體動(dòng)力學(xué)仿真應(yīng)用于選煤弧