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大型直线振动筛的动力学分析

作　者: 姬小娟
导　师: 李海宁
学　校: 西安科技大学
专　业: 机械工程
关键词: 振动筛结构建模静力学分析模态分析谐响应分析
分类号: TH237.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

振动筛是广泛应用于各级别选煤厂的重要筛分设备。直线振动筛具有脱水、脱介、脱泥和筛分效果好等优点，是应用最为广泛的筛分产品。各国在发展矿山工业中，为了技术管理比较方便和提高综合经济效益，大型选矿厂、选煤厂和采石场的建设项目日益增多，但是现在国产大型直线振动筛普遍存在着的使用寿命和无故障运行时间相对较短的问题，这与国外产品相比还是有较大差距的。针对这些存在的问题和现状，我国目前对发展大型振动筛的需求日益迫切，大型直线振动筛的研究、设计和制造也就成为当前所要解决的一项非常重要的任务。本文是以3661香蕉形直线振动筛为研究对象，分别针对国产振动筛比较容易出现底梁断裂，使用寿命相对较短这两个显著问题，从静力学和动力学不同的角度出发，利用ABAQUS有限元分析软件对该振动筛进行分析研究。论文设计和选取了所研究振动筛的参数，应用Pro/E软件建立了三维模型，然后将其导入ABAQUS软件进行静力学和动力学分析。对振动筛的关键部件激振器大梁、底梁及振动筛的整体结构做了模态分析，确定其固有频率远大于工作频率，工作中不会有共振现象的发生；利用MATLAB软件求得了振动筛的激振力在工作过程中随时间变化的曲线图表。对振动筛的整体结构施加激振力，将其输入ABAQUS进行谐响应分析。将结果进行分析研究，判断振动筛结构是否合理，得到振动筛结构的最佳设计。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
1 绪论  7-12
  1.1 选题背景及研究意义  7-8
  1.2 振动筛国内外研究现状与发展方向  8-9
    1.2.1 振动筛的国内外研究现状  8-9
    1.2.2 振动筛发展方向  9
  1.3 本课题的研究内容与技术方路线  9-12
    1.3.1 研究内容  10
    1.3.2 技术路线  10-12
2 直线振动筛的工作原理及参数设计  12-24
  2.1 直线振动筛的主要组成  12-14
    2.1.1 激振器  12
    2.1.2 筛箱  12-13
    2.1.3 减振装置  13-14
    2.1.4 传动装置  14
  2.2 振动筛的工作原理  14-16
  2.3 振动筛技术参数的确定  16-21
    2.3.1 筛面的长度和宽度  16-17
    2.3.2 筛面倾角的确定  17
    2.3.3 振动筛的振幅和频率  17
    2.3.4 振动方向角  17
    2.3.5 处理量计算  17
    2.3.6 运动学参数、动力学参数的确定与校核  17-19
    2.3.7 振动筛物料的质量  19-20
    2.3.8 振动筛参振质量的计算  20
    2.3.9 弹簧刚度 K  20-21
  2.4 主要部件的设计  21-23
    2.4.1 激振器  21-22
    2.4.2 底梁  22-23
  2.5 筛箱重心计算及激振器位置的选择  23
  2.6 本章小结  23-24
3 直线振动筛有限元模型的建立  24-31
  3.1 ABAQUS软件介绍  24
  3.2 ABAQUS软件的主要功能  24
  3.3 有限元分析步骤  24-26
  3.4 直线振动有限元模型的建立  26-30
    3.4.1 有限元建模需要考虑的问题  26-27
    3.4.2 振动筛有限元模型的建立  27-28
    3.4.3 材料特性的确定  28
    3.4.4 模型网格的划分  28-29
    3.4.5 振动筛的边界的约束条件  29-30
  3.5 本章小结  30-31
4 大型直线振动筛的静力学分析  31-37
  4.1 底梁的静力学分析  32-34
  4.2 激振器大梁的静力学分析  34-36
  4.3 本章小结  36-37
5 大型直线振动筛的动力学分析  37-52
  5.1 动力学有限元分析理论  37-38
    5.1.1 离散结构和选择单元类型  37
    5.1.2 单元的位移模式  37-38
  5.2 模态分析  38-39
  5.3 振动筛关键部位的模态分析  39-44
    5.3.1 底梁的模态分析  39-41
    5.3.2 激振器大梁的模态分析  41-44
  5.4 振动筛筛箱的模态分析  44-48
  5.5 筛箱的谐响应分析  48-51
  5.6 本章小结  51-52
6 结论与展望  52-55
  6.1 本课题在研究过程中遇到的困难及解决方法  52
  6.2 本课题研究的创新点及实用性  52-53
  6.3 主要研究工作总结及结论  53
  6.4 本课题研究展望  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-58
附录  58

大型直线振动筛的动力学分析

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