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2YAC2460超重型振动筛结构参数的计算分析与优化设计

作　者: 匡永江
导　师: 郭年琴
学　校: 江西理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 超重型振动筛橡胶弹簧设计与计算优化设计 MATLAB优化工具箱
分类号: TD452
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 205次
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内容摘要

本论文结合了生产实际,并为满足江西铜业集团有限公司筛分机处理量大、筛分效率高的具体要求而提出来的。对超重型振动筛进行了筛分理论、优化设计方法等研究工作,基本上解决了超重型振动筛设计生产中的困难。突破了大型振动筛设备靠国外进口的瓶颈,满足了企业发展的需要。(1)研究大型振动筛的工作原理,在现场工艺试验的基础上,对美卓矿机圆振动筛进行了结构上的设计与改进。侧板与筛箱之间采用高强度螺栓连接,选用橡胶复合弹簧,抗振能力强;双电机自同步驱动、箱式块偏心式激振器和封闭式防尘罩,提高了产品一次筛分率,降低了振动筛的动载荷,大幅度提高了筛网、轴承等零件的使用寿命。(2)根据实际生产要求,对主要运动参数、工艺参数、振动筛振动特性参数、筛面结构参数等4个方面进行研究计算,得出了较完整超重型振动筛的设计理论。(3)对超重型振动筛结构参数进行优化设计,其中着重讨论筛面的振幅、振频、倾角和长度,以及激振方向角的设计与计算。以筛机的筛分效率最大为目标,考虑实际设计要求的筛机处理量、筛面和筛箱的寿命,并利用MATLAB优化工具箱优化。对振动筛常规设计与优化设计结果对照进行比较,说明了本筛具有处理量大、筛分效率高的效果。(4)以2YAC2460超重型型振动筛为切入点,进行了橡胶弹簧压缩、剪切弹簧刚度的测定实验,应用M303智能信号自动采集处理分析系统对振动筛的固有特性进行了测试。通过理论分析和实验验证建立了2YAC2460超重型振动筛的线性振动理论力学模型。本文所获得的结论对2YAC2460超重型型振动筛设计与结构参数优化都具有一定的指导意义,对超大型高效的振动筛分设备提供了理论基础和事实依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-19
  1.1 本课题的背景及研究意义  8-10
  1.2 振动筛研究的国内外现状  10-13
    1.2.1 国外振动筛研究现状  10
    1.2.2 国内振动筛研究现状  10-12
    1.2.3 选矿用振动筛的发展状况及应用现状  12-13
  1.3 筛分机械的发展方向  13-15
    1.3.1 国外技术发展趋势  13
    1.3.2 国内技术发展趋势  13-15
  1.4 MATLAB 软件技术的概况  15-16
  1.5 本论文的研究内容  16-18
    1.5.1 研究课题的主要内容  16-17
    1.5.2 研究课题的程序部分  17
    1.5.3 研究课题的实验部分  17-18
  1.6 本章小结  18-19
第二章 2YAC2460 超重型振动筛的研究与设计  19-39
  2.1 2YAC2460 振动筛的研究  19-23
    2.1.1 产品型号表示方法  19
    2.1.2 振动筛的用途  19-20
    2.1.3 工作原理  20-21
    2.1.4 双轴圆振动筛的构造  21-23
    2.1.5 圆振动筛的性能特点  23
  2.2 2YAC2460 振动筛的设计步骤  23-24
  2.3 振动筛运动学参数的设计  24-26
  2.4 振动筛工艺参数的设计  26-29
    2.4.1 筛面的长度和宽度  26-27
    2.4.2 生产率的分析计算  27-29
  2.5 振动筛的动力学研究及动力学参数的设计  29-36
    2.5.1 振动筛的动力学研究  29-33
    2.5.2 惯性振动筛动力学参数的设计  33-36
  2.6 振动筛筛分效率的研究  36-38
    2.6.1 筛分效率的计算方法  36-37
    2.6.2 影响筛分效率的因素  37-38
  2.7 本章小结  38-39
第三章 2YAC2460 超重型振动筛结构参数的优化设计  39-54
  3.1 机械结构参数的优化设计  39-45
    3.1.1 优化设计的内容与流程  40-41
    3.1.2 优化设计的数学模型  41-43
    3.1.3 无约束优化方法  43-44
    3.1.4 约束优化方法  44-45
  3.2 2YAC2460 超重型振动筛设计问题的提出  45-46
  3.3 MATLAB 优化设计  46-48
    3.3.1 MATLAB 软件的发展状况及应用现状  46-48
  3.4 2YAC2460 超重型振动筛设计模型的建立  48-52
    3.4.1 设计变量和设计步骤的确定  48-49
    3.4.2 结构参数优化设计模型  49-52
  3.5 利用MATLAB 优化工具箱优化振动筛设计  52-53
    3.5.1 超重型振动筛2YAC2460 设计参数  52
    3.5.2 编写目标函数与约束条件的M 文件  52-53
    3.5.3 计算结果与分析  53
  3.6 本章小结  53-54
第四章振动筛动力学参数的实验研究  54-63
  4.1 振动筛橡胶弹簧刚度的测定实验及数据处理  54-59
    4.1.1 振动筛橡胶弹簧刚度的测定实验  54-57
    4.1.2 振动筛橡胶弹簧刚度的实验数据处理分析  57-59
  4.2 2YAC2460 超重型振动筛基本参数的确定  59
  4.3 振动筛理论力学模型的实验验证  59-62
    4.3.1 振动筛理论力学模型的测定实验  60
    4.3.2 振动筛理论力学模型的测定实验结果分析  60-62
  4.4 本章小结  62-63
第五章结论与展望  63-65
  5.1 总结  63
  5.2 展望  63-65
参考文献  65-67
附录物理量名称及符号表  67-68
致谢  68-69
作者简介  69
公开发表的论文  69

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