發(fā)布時(shí)間：2020-11-19 14:59

　　 弛張篩以其能耗低、噪聲小、篩分效率高等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于潮濕細(xì)粒煤炭干法深度篩分作業(yè),但傳統(tǒng)弛張篩分設(shè)備均采用單激勵(lì)源,處于該激勵(lì)方式下的浮動(dòng)篩框是通過(guò)彈簧阻尼做受迫振動(dòng)。其存在的不足之處是篩機(jī)振幅會(huì)根據(jù)來(lái)料量大小發(fā)生變化,難以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)外篩框振幅的分別調(diào)控。此外,在弛張篩篩面的研究方面,目前不能采用數(shù)值模擬方法將煤炭顆粒與柔性篩面進(jìn)行耦合分析,所以顆粒在弛張篩面上的運(yùn)動(dòng)行為和動(dòng)態(tài)篩分性能尚不明確。為了保證弛張篩具有穩(wěn)定的篩分效率,同時(shí)為了進(jìn)一步提高潮濕細(xì)粒煤炭的篩分效果和揭示弛張篩面的動(dòng)態(tài)性能,本文以雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)弛張篩為研究對(duì)象,采用動(dòng)力學(xué)-離散元耦合分析方法,對(duì)篩機(jī)-篩板-顆粒耦合模型進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。論文主要工作如下:(1)根據(jù)拉格朗日方程建立了雙軸雙質(zhì)體三自由度動(dòng)力學(xué)模型,求解出了受迫振動(dòng)的穩(wěn)態(tài)復(fù)數(shù)解,確定出了近共振區(qū)域的工作頻率;研究了穩(wěn)定工況下偏心軸相位差對(duì)雙篩框振動(dòng)相位差的影響;利用RecurDyn對(duì)雙電機(jī)弛張篩系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算從而驗(yàn)證了上述模型的合理性。(2)利用ANSYS建立了弛張篩面的有限元模型,分析了設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)篩面振動(dòng)的影響,導(dǎo)入多體動(dòng)力學(xué)軟件建立了篩機(jī)-篩板的剛?cè)狁詈夏Ｐ?對(duì)柔性篩面進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,并與彈性壓桿模型進(jìn)行了對(duì)比;研究了彈性篩面撓曲形態(tài)和張緊量對(duì)篩面運(yùn)動(dòng)行為的影響。(3)基于剛?cè)狁詈夏Ｐ?分別對(duì)單顆粒和顆粒群在篩面上的運(yùn)動(dòng)軌跡、跳動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了研究。采用線性分段插值計(jì)算方法對(duì)柔性篩板進(jìn)行了近似柔性化處理,通過(guò)與懸鏈線曲線函數(shù)進(jìn)行比較從而確定了該方法的準(zhǔn)確性和可靠性。在篩分過(guò)程的研究中引入了離散單元法,建立了(Discrete Element Methods-Multiple Body Dynamics)DEM-MBD耦合模型,研究了篩機(jī)的振動(dòng)參數(shù)對(duì)篩分效率、處理量和顆粒的拋射強(qiáng)度的作用規(guī)律。本文的研究工作和結(jié)論,可以為弛張篩篩面的動(dòng)力學(xué)分析,潮濕細(xì)粒煤的拋射、碰撞規(guī)律的揭示以及雙激勵(lì)源協(xié)同控制算法提供理論依據(jù)和參考。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TD452
【部分圖文】：

設(shè)計(jì)的單邊驅(qū)動(dòng)式弛張篩[5]是將固定篩框安裝在機(jī)架上，其傳動(dòng)軸只帶動(dòng)一個(gè)篩框運(yùn)動(dòng)。除了圖 1-1(a)中 LIWELL 型弛張篩外，鞍山機(jī)械廠的 CZS 型弛張篩也屬于這類(lèi)。該類(lèi)弛張篩由內(nèi)、外兩個(gè)獨(dú)立的篩框通過(guò)支撐彈簧板連接，此外，Torwell 型弛張篩是利用擺桿的線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)篩板做弛張運(yùn)動(dòng)的[6]。上述驅(qū)動(dòng)方式?jīng)Q定了浮動(dòng)篩框和固定篩框相位是絕對(duì)一致的，但相鄰篩板是否按照理想狀態(tài)做弛張運(yùn)動(dòng)卻難以保證。(2) 慣性式弛張篩如圖 1-1(b)所示，奧地利的賓得弛張篩和美國(guó)的伯特利弛張篩是最常見(jiàn)的慣性驅(qū)動(dòng)式弛張篩。此類(lèi)弛張篩由電機(jī)帶動(dòng)偏心塊做圓周運(yùn)動(dòng)，被稱(chēng)之為基本振動(dòng)，浮動(dòng)篩框通過(guò)剪切彈簧在固定篩框的帶動(dòng)下做橢圓軌跡的運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)被稱(chēng)為附加振動(dòng)。電機(jī)有多個(gè)激勵(lì)部位：激勵(lì)固定篩框和激勵(lì)浮動(dòng)篩框[7]，又可分為單激勵(lì)和雙激勵(lì)兩種；如OSCILLA 型弛張篩，其通過(guò)偏心激振器的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)浮動(dòng)篩框，使浮動(dòng)篩框帶動(dòng)篩板作垂直于固定篩框的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)弛張的效果[8]。

圖 2-2 聚氨酯篩板的兩種不同安裝方式Fig.2-2 Two different installation methods of polyurethane screen platesSTA 剪切彈簧簡(jiǎn)介STA 剪切彈簧是由一對(duì)橡膠彈性組件連接而成的，這對(duì)橡膠彈性組件分別的兩端，同時(shí)處于懸桿兩端鉸接位置的橡膠彈性組件又被分別固定在兩個(gè)篩框通過(guò)懸桿帶動(dòng)浮動(dòng)篩框往復(fù)擺動(dòng)，從而帶動(dòng)篩面做弛張運(yùn)動(dòng)。ROSTA件相對(duì)于剪切橡膠彈簧，能更好地防止浮動(dòng)篩框橫向擺動(dòng)，從而提高了篩性。圖 2-3 表示了 ROSTA 剪切彈簧組件的結(jié)構(gòu)組成及其安裝位置，每個(gè)由 4 個(gè)預(yù)壓縮的橡膠內(nèi)置物、1 個(gè)方形旋轉(zhuǎn)中心和外殼構(gòu)成。在外殼和方采用橡膠內(nèi)置物進(jìn)行緊密填充，方形旋轉(zhuǎn)中心沿幾何中心呈規(guī)則放置。整內(nèi)置物內(nèi)部分子摩擦作用下能較好地降低和緩解沖擊或振動(dòng)，同時(shí)組件在作用下消除了金屬間的相對(duì)摩擦，所以工作時(shí)該組件能夠集減振器、軸承

Fig.2-2 Two different installation methods of polyurethane screen plates.1.2 ROSTA 剪切彈簧簡(jiǎn)介ROSTA 剪切彈簧是由一對(duì)橡膠彈性組件連接而成的，這對(duì)橡膠彈性組件分別安裝懸桿的兩端，同時(shí)處于懸桿兩端鉸接位置的橡膠彈性組件又被分別固定在兩個(gè)篩框。固定篩框通過(guò)懸桿帶動(dòng)浮動(dòng)篩框往復(fù)擺動(dòng)，從而帶動(dòng)篩面做弛張運(yùn)動(dòng)。ROSTA 橡彈性組件相對(duì)于剪切橡膠彈簧，能更好地防止浮動(dòng)篩框橫向擺動(dòng)，從而提高了篩機(jī)運(yùn)的平穩(wěn)性。圖 2-3 表示了 ROSTA 剪切彈簧組件的結(jié)構(gòu)組成及其安裝位置，每個(gè)橡膠性組件由 4 個(gè)預(yù)壓縮的橡膠內(nèi)置物、1 個(gè)方形旋轉(zhuǎn)中心和外殼構(gòu)成。在外殼和方形旋物之間采用橡膠內(nèi)置物進(jìn)行緊密填充，方形旋轉(zhuǎn)中心沿幾何中心呈規(guī)則放置。整個(gè)組在橡膠內(nèi)置物內(nèi)部分子摩擦作用下能較好地降低和緩解沖擊或振動(dòng)，同時(shí)組件在橡膠置物的作用下消除了金屬間的相對(duì)摩擦，所以工作時(shí)該組件能夠集減振器、軸承和彈等功能于一體，實(shí)現(xiàn)張緊或推、拉等多種功能。固定篩框
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本文編號(hào)：2890137