高频直线振动筛物料的运动分析_梁晓东
振动面上物料运动规律实验简介
振动筛实验装置简介
本实验装置由振动筛筛体、变频器以及数字信号采集系统组成。
振动筛筛体主要由直线振动筛筛体和螺旋面振动筛筛体所组成。
通过变频器可以改变振动电机的激振频率，从而改变振动强度。
通过数字信号采集系统采集振动筛的振动参数。
通过调整振动方向和振动强度，可以观测振动面上物料的不同运动：由下向上运动和由向上向下运动及静止不动，同时也可以观测物料在螺旋面上的运动。
将测得的振动参数（振幅、振动频率和振动方向角）与观察到的物料运动状态联系起来进行分析，得出振动方向角和振动强度与物料运动关系的结论。
GPS2445型高频振动筛的优化设计与力学分析中期报告
GPS2445型高频振动筛的优化设计与力学分析中期报告一、前言高频振动筛是一种常用的筛选设备，适用于各种粉状、颗粒状的物料筛选。
高频振动筛的工作原理是利用电机或振动器的振动力将筛面上的物料分离出不同的颗粒大小。
在实际应用中，高频振动筛的振动频率和振幅是影响筛选效果的重要参数，因此对高频振动筛进行优化设计和力学分析，可以提高其筛选效率和服务寿命。
二、研究方法和内容本研究选择了GPS2445型高频振动筛作为研究对象，以筛选效率和振动筛的结构强度为主要研究内容，采用优化设计和有限元法分析的方法，对其进行优化设计和力学分析。
1. 优化设计优化设计是针对高频振动筛在设计和制造过程中存在的问题进行改进和优化的过程，旨在通过改进振动系统和优化筛网结构，提高高频振动筛的筛选效率和使用寿命。
本研究主要对高频振动筛的振动系统进行优化设计，包括振动电机、振动器和弹簧支撑等方面的优化。
2. 力学分析采用有限元法对高频振动筛进行力学分析，主要针对筛箱和振动系统进行强度计算和分析。
通过分析筛箱和振动系统的应力分布和变形情况，确定振动筛结构是否适用，以及是否存在应力集中等问题。
三、研究进展目前，本研究已经完成了GPS2445型高频振动筛的三维建模和有限元分析模型的建立，包括筛箱、振动器、振动电机和弹簧支撑等部分。
在建模过程中，还考虑了筛网的影响因素，包括孔径、网线直径和接头形式等。
同时，本研究还对高频振动筛的振动系统进行了优化设计，包括改进振动电机、优化振动器和调整弹簧支撑等方面。
通过模拟分析和实验验证，优化后的振动系统能够提高振幅和振动频率，从而增强筛选效率。
四、待解决的问题和展望本研究目前还存在一些问题需要解决。
首先是筛网的寿命问题，由于筛网直接接触物料，容易出现磨损和断裂，需要进一步研究和改进。
其次是振动系统的优化设计还需要进一步精细化，同时需要对筛选效果进行进一步评估和优化。
未来，我们将通过优化设计和力学分析相结合的方法，不断改进高频振动筛的性能和质量，为振动筛的应用提供更加可靠和高效的设备。
直线振动筛下横梁的动态特性分析
直线振 动筛下横 梁 的动态特性分 析
刘 晋峰 来 彬
００２） ３ ０ ４ （ 原理 工 大学 机 械 电 子 工程 研 究所 山西 太原 太
【 摘 要】 以大型直线振动 筛为研 究对 象， 在分析振动 筛工作 原理 的基础上对振动 筛的下横 粱进行动 态特性分析 ，
对其 合 理 性 做 出评 价 。
维普资讯
第 １ 总第 ９ 期（ ４期）
机 械 管 理 开 发
ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＡＬ Ｃ ＭＡＮＡＧＥＭＥ ＡＮＤ ＮＴ ＤＥ ＶＥＬ ＭＥＮ ０Ｐ Ｔ
２０ ｏ ７年 ２ 月
Ｆ ｂ２ Ｏ ｅ ．０ ７
Ｎ ．（Ｕ ｏ ４ ｏ１ Ｓ Ｍ Ｎ ． ） ９
切 片 显示 、 明及 半 透 明显 示 （ 看 到结 构 内部 ） 图 透 可 等 形 方式 显示 出来 ， 可将 计算 结果 以图 表 、 也 曲线形 式 显
示 或输 出 。
损 伤 的结构 。本 文 以实验 室 １ ２ｒｘ ． ｌ ． ２０ Ｉ 的振 动 筛 ２ ｅ ０ｌ
为 实例 ， 其下 横梁 进行 有 限元动 力学 分 析 ， 对 得 构 件 的模 态频率 和振 型 ， 对其合 理 性进 行评 价 。
一
３ ４６ Ｈｚ １ ５
阶数
１
固 有 频 率 （ ｚ Ｈ ）
ｌ ３９ １ ．３
体 的大 型通 用有 限元分 析 软件 。 它能 与 多数 Ｃ Ｄ软 Ａ
件接 口， 实现 数据 的共 享 和 交换 ， ＰｏＥ ｇ ｅｒＡ ． 如 ｒ／ｎｉ ｅ， ｕ ｎ ｔＣ Ｄ等 。软 件主 要包 括 三个部 分 ： 处理 模块 ， ｏＡ 前 分析 计算 模块 和后 处理模 块 。前 处理 模块 提 供 了一个 强大
ZKX型直线振动筛横梁结构的改造
ZKX型直线振动筛横梁结构的改造吕忠泉1 概述ZKX型直线振动筛广泛应用于选煤生产中的精煤筛分和精煤脱水，相对于其它分离设备，具有脱水效率高、适应性广等优点。
目前国内厂家生产的直线振动筛，其横梁是由钢管做成的，钢管两端各有一根槽钢固定在筛框上，这种结构简单，容易制造，但也存在一些使用方面的问题，如横梁不到设计寿命就出现裂纹，特别是横梁两端，虽焊有加强板也经常发生裂纹，甚至断裂，严重影响洗煤生产。
2 振筛横梁裂纹的原因平顶山焦化公司洗二车间有ZKX型直线振动筛2台，每台振筛有6根横梁，两端均有1根25号槽钢与筛框铆接，自1990年车间投产至1996年，每运行1～2年，这种筛子横梁中间就出现裂纹，横梁两端裂纹较重，筋板出现断裂，国内其它使用单位也遇到过同样的问题，由于焊接修补效果不太理想，最后不得不更新振筛。
振筛的使用寿命只有1～2年，费用昂贵。
经现场追踪、调查、分析，横梁出现裂纹的原因主要是横梁结构不合理，在交变振动负荷作用下引起疲劳所致。
（1）原设计横梁为Φ159无缝钢管，尺寸偏小，强度偏低。
（2）横梁两端加强筋板为单片分布焊接，焊缝多，应力集中，遇交变负荷容易产生裂纹。
（3）与筛框联结的2根25号槽钢，本身有2个直角，应力集中，遇交变负荷也容易产生裂纹。
（4）横梁及横梁与筛框的联结处，结构不够合理。
3 改造措施（1）把Φ159钢管梁改为240×120与钢管梁同厚的空心长方形截面梁，空心梁由折弯机折成两部分，然后焊接并回火。
（2）把横梁两端的加强筋板由单块型改为与长方形截面梁同高的槽型并回火，以减少焊缝数量，降低焊接应力，提高联结强度。
（3）把与筛框联结的25号槽钢改为高320mm，宽100mm由折弯机折成的带圆角的槽钢，可大大减少直角处的应力集中，且提高了整体强度。
（4）改造前后横梁的结构示意图见图1。
图1 改造前后横梁结构示意图1、5—筛框；2、6—改造前后联结槽钢；3、7—改造前后加强筋板；4、8—改造前后横梁结构4 改造前后的效果对比改造前，每台振筛平均使用寿命为1.5年，更新1台费用为16万元，对已报废振筛的横梁结构进行改造后重新使用，寿命可延长两年以上，每台改造费用仅为1.6万元，每台振筛改造后不仅使用寿命提高了一倍以上，而且可节约费用14.4万元。
基于ANSYS分析振动料斗频率对送料速率的影响
基于ANSYS分析振动料斗频率对送料速率的影响李东明;张航【摘要】通过对电磁振动料斗工作时输送物料的力学分析，利用Pro/E软件对振动料斗三维建模，用ANSYS软件对该模型进行动态分析，得到该料斗的固有频率和振型。
分析料斗频率对物料输送的影响，找到料斗振动频率与输送物料效率的关系，为电磁振动料斗参数设计和结构设计提供依据。
【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】4页(P64-67)【关键词】电磁振动料斗;有限元分析;固有频率;谐响应分析【作者】李东明;张航【作者单位】大连交通大学机械工程学院大连 116028;大连交通大学机械工程学院大连 116028【正文语种】中文【中图分类】TH225;TH120 引言在现代制造工业领域里，自动上料装置已经成为自动检测、自动装配生产线上不可或缺的重要组成部分。
振动料斗是自动上料装置中应用最为广泛的一种上料机构，因其低廉的价格和优良的性能，从面世以来就深受各大厂家青睐。
然而在自动送料过程中发现，有的工件出现了破损甚至断裂的现象，这是由于使用者忽略了振动料斗自身频率对工件的影响。
本文结合ANSYS软件对振动料斗作有限元分析，找到振动料斗频率和物料的关系，从而在保证送料效率的同时，也确保物料不被损坏。
1 振动料斗的结构及原理1.1 振动料斗的结构本文以最为常见的电磁振动料斗为例，它一般由料盘、隔磁板、主振弹簧、电磁铁、基座、减震支脚等组成。
其机构如图1所示。
1.2 工作原理将物料放入料盘里，接通电源之后，电磁铁产生磁力吸引衔铁下行，使料盘偏离平衡位置向下移动，迫使主振弹簧发生弹性形变，同时料盘绕中心轴做扭转运动；在电流的反向周期里，电磁铁磁力消失，主振弹簧释放弹性势能，使料盘反向回升，超过平衡位置达到某一上限，如此反复循环就形成了高频低幅振动[1]。
料盘沿内壁焊接螺旋料道，在料盘里的物料就沿着螺旋料道向上爬行，最后通过整列装置整列后离开料盘。
直线振动筛振动特性分析_吴丽娟
弯曲振动 " 其模态频率为 ),’+%.01<8 接 近 工 作 频 率 )&801< 容易发生共振 ! 振动筛在工作过程中 " 不仅承受较大的激振力 " 而且 侧板和上 # 下横梁上还分布着很大的惯性力 " 使得侧板和 梁产生较大的动应力$
.%
! 通过有限元分析 " 可以得出任意
时刻筛箱整体结构的响应 " 包括应力分布 # 变形情况等 " 据 此可以判断强度是否满足条件 " 变形是否合乎要求 ! 筛箱 整体结构的动画显示可以再现整体结构随时间变化的整 个过程 ! 本文对 =>=-),+. 型直线振动筛进行了动态分析< 8求 出了侧板和梁上的动应力响应< 8进而找出了筛箱动应力的 分布规律 "其工作转速是 (&/8?!@A:"振动加速度按 , B 计算 ! 图 , 即为该振 动 筛 在 工 作 频 率 )& 01 处 的 动 应 力 分 布云图 " 从图上可以看出 " 最大动应力发生在侧板出料端 与上横梁的连接部位 " 其值为 %&’( "#$" 而其他部位的应 力值都比较低 "均小于许用应力 -%8"#$! 这说明在激振力 的作用下< 8出料端上横梁 与筛箱侧板的连接部位变 形及应力值最大 " 表 - 列 出了主要部位的最大应力 值! 为了避免发生共振以 及由于应力值太大而造成 破坏 " 可以在靠近出口端处再加一根上横梁 " 这样第 ( 阶 模态频率就变为 ).’/)(01 了 " 离开工作频率较远 " 不会发 生共振 ! 应力集中的情况也得到了明显的改善 " 改进后的 应力分布情况见图 &<此时最大动应力是 -)’."#$" 小于许 用应力 -%"#$! 改进后的振动筛模态计算结果见表 +!
大型振动筛动力分析及优化设计
工＝７．８１ Ｈｚ五＝９．７６ ＨｚＺ＝１６．０８ Ｈｚ。侧板质量 由１
８００
ｋｇ降低到ｌ
６５８
ｋｇ，优化效果明显。
４．２侧板结构改进 按照侧板优化参数，进行结构的改进设计，改进前 后的方案对比如图４所示。修改后的结构在侧板两侧 增加了两对加强肋，增加侧板的结构刚度。加厚弹簧
挡板，降低集中应力，对连接处构件进行改造设计。
系统势能
１
ｕ＝—｝【ｋ１，（ｙ＋ｚ，ｌ妒）２＋后２，（一Ｙ一１，２妒）２＋
ｋ１，（戈一２，１妒）２＋ｋｈ（一菇＋ｌｙ２‘ｏ）２】
图２振动筛三维虚拟模型
１．加强板２．激振器装配件３．筛帮４．筛板５．抱箍
３振动筛动力学分析 对振动筛有限元模型进行模态分析和响应分
式中ｋ。小ｋ：小ｋｈ、ｋ——弹簧在ｘ，ｙ方向的刚度系
ｗｉｌｌ ｌｅａｄ
ａ
ｔｏ
ｔｈｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｈａｋｅｒ’Ｓ ｍｅｍｂｅｒ．Ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｓｈａｋｅｒ ａｎｄ
ｔｏ
ｂｕｉｌｄｓ
ｖｉｒｔｕａｌ ｍｏｄｅｌ
ｓｔｒｅｓｓ
ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｉｔｓ ｍａｓｓ ａｎｄ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｍａｔｒｉｘ．Ｕｓｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｓｔｒｅｓｓ
ａｒｅ
ｔｏ
ｃａｌｃｕｌａｔｅ
ｓｈａｋｅｒ’Ｓ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｄｅｓｉｇｎ
ｔｏ
ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｘｉｍｕｍ ｒｅｄｕｃｅｄ ｏｐｔｉｍｉｚａ—
ｓｔｒｅｓｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｍａｘｉｍｕｍ ｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｈａｓ
直线振动筛随机结构模态频率分析
直线振动筛随机结构模态频率分析苏荣华;刘强;彭晨宇【期刊名称】《应用基础与工程科学学报》【年(卷),期】2012(20)4【摘要】振动筛在制造、安装等环节中不可避免地存在随机因素.本文基于随机结构模型对直线振动筛结构进行随机模态分析,给出了模态频率变异性的统计描述方法,研究了随机结构参数(橡胶弹簧弹性模量及密度、钢材弹性模量及密度)对振动筛模态频率的影响规律.结果表明:一阶矩意义下,橡胶弹簧弹性模量随机时对结构前三阶模态频率均值影响大,钢材密度随机时对结构高阶模态频率均值影响大;二阶矩意义下,橡胶弹簧弹性模量随机引起的前三阶模态频率相对其均值的动态偏离大,钢材弹性模量及密度随机引起的高阶模态频率相对其均值的动态偏离大;橡胶弹簧密度随机时对模态频率影响很小.对模态频率变异的灵敏参数分析得出:橡胶弹簧弹性模量随机时对低阶频率(前三阶)的相对均差系数及变异系数影响最灵敏.钢材弹性模量随机对高阶频率变异系数影响最灵敏,钢材密度随机对高阶频率的相对均差系数影响最为灵敏.【总页数】10页(P632-641)【关键词】直线振动筛;随机分析;模态频率;灵敏参数;弹性模量;密度【作者】苏荣华;刘强;彭晨宇【作者单位】辽宁工程技术大学力学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】O343.5【相关文献】1.3661香蕉形直线振动筛结构模态分析 [J], 杨楚;王新文;朱允进2.大型直线振动筛动应力分析与模型模态分析 [J], 王永岩;毛会庆;臧琳;吕宜美;张红霞3.直线振动筛结构的固有频率计算 [J], 艾志久;龚伟安4.直线振动筛模态分析及动制动过程分析 [J], 任起龙;张莹5.直线振动筛的结构振动模态分析 [J], 孟玲琴;王志伟;原红玲;薄林海因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。