双质体活化给料机动力学分析与研究

时间:2015-12-26 11:16:00 来源:中国免烧砖机网 添加人:admin

  美国GK公司是世界的振动机械供应商,它所设计制造的活化给料机经过40a的实际应用和技术改进,以其的设计理念,优良的性价比在范围受到普遍选用,在我国也拥有众多客户。该活化给料机应用亚共振的设计原理使得该机的功率小、能耗低,同时将给料功能和活化物料功能有机地组合成一体,有效地消除了膨仓、堵仓问题,是当前和未来振动给料机的发展方向。我国自引进活化给料机以来,国内众多厂商不断在努力仿造该产品,但都没有成功。据笔者分析,失败的主要原因便是对活化给料机的技术原理不掌握,只是简单的外形模仿,造成设备振动方式不合理,设备出力不满足要求,堵煤严重,噪音超标。同时,Matlab作为目前工程学科计算必不可少的基础软件,其所带的Simuliric仿真软件不但编程效率高、可视性强,而且具有较高的可靠性,因而可以应用该软件对活化给料机动力学进行深入的分析研究,从而为我国的国产振动设备的改进、发展提供更加科学、合理的依据。

  1动力学建模1.1建立模型为了便于分析计算,建立模型时,需要对振动系统作一些简化,忽略次要因素,其简化原则可归纳为如下几点:质量集中实际的振动机体构造是分散的,在建立参数模型时,需要适当的集中,如质量大的,弹性小的简化为不计弹性的集中质量;刚度集中弹簧产生单位位移所需的力称为弹簧的刚度,在振动系统中,弹簧是分散的,建立模型时,把弹性大、质量小的集中为不计质量的弹簧刚度,当质量大时,把弹簧质量结合到系统质量中;阻尼集中振动过程中的阻尼多种多样,弹簧的内阻、外阻、槽体运动中的摩擦、冲击等等全部简化为等效线性阻尼。

  根据上述简化分析,建立如所示的力学模型。

  1.2建立振动方程以质体1和质体2为分离体,按照达伦培尔原理可列出质体1和质体2沿振动方向及垂直于振动方向的振动方程。忽略质体1和质体2运动的阻尼及微小的摆动。

  -质体1和质体2的振动质量;-相对运动阻尼系数;-主振弹簧刚度;-隔振弹簧刚度;-激振力。

  沿振动方向,作用于质体1上的力有质体1的惯性力-i、相对运动阻尼力-/'(a-X2)、主振弹簧的弹性力-k(xi-x2)。作用于质体2上的力有质体2的惯性力-m22、相对运动阻尼力-/(X2-X1)、主振弹簧的弹性力-k(X2-X1)以及激振4等。按照达伦培尔原理,作用于每个分离体上的所有力的合力必等于零。即垂直振动方向,可忽略质体1和质体2间的微小阻尼,因此可当作单自由度强迫振动系统。作用于质体1和质体2上的惯性力-(m1+m2)>\隔振弹簧的弹性力-k1y、以及激振力Fcos4等。按照达伦培尔原理,作用于每个分离体上的所有力的合力必等于零。即F―-2动力学仿真把质体1和质体2的振幅是平稳振幅的数倍,系统不稳定,因而在给料机设计中要通过某些措施加强启动过程的振幅稳定型。同时还可以看到,质体1在x和y方向的振幅相差加大,本例中该比值>10.(2)由可以看出,系统进入平稳运矿井提升机钢丝绳的虚拟样机研究1尹海轮,杨兆建(太原理工大学,太原030024)析,为设计经济、可靠的提升机系统提供有力的工具和实现方法。

  ADAMS软件的接口程序Mechanism/Pro来生成AAMS可以读取的文件,并按照提升机实际运转情况建立相关约束。在ADAMS软件中,利用离散的小圆柱体模拟钢丝绳,用长方体重物模拟提升箕斗,如所示。小圆柱体之间用约束BUSHING(轴套力)连接,各离散的小圆柱体与滚筒和天轮之间的约束为接触。接触类型为实体对实体,并考虑钢丝绳与滚筒及钢丝绳与天轮之间的摩擦。钢丝绳起始端与滚筒间约束为球副。

  引言在正常的工作条件下,提升机钢丝绳承受各种机械损伤,这些损伤与钢丝绳的物理、几何特性密切相关。

  钢丝绳的理论分析相当复杂,1950年之前很多研究人员做了大量的静态和疲劳加载实验,1945年以后,很多学者在这一领域进行理论研究,给出了大量的钢丝绳设计准则。目前对于钢丝绳的模拟和研究有2种主要方法,即半连续法和离散方法。利用钢丝绳的虚拟样机对其进行分析可以避免做物理样机的周期长、损耗大的缺点,也可以避免各种理论准则的使用局限性。

  1计算模型(1)提升机钢丝绳动力学模型利用Ro/E软件建立提升机模型,通过Po/E和动时,质体1和质体2的运动均为简谐运动,这和用数学求解方法求出的结论相吻合。(3)从上可得到,虽然质体1和质体2在主振动方向及垂直主振动方向均有振动量,但由于其振幅相差较大,因而在其合运动轨迹上只显示为一段直线。在给料机的设计过程中可以近似认为给料机只作x方向的直线运动,而忽略y方向的微小运动,从而简化设计计算。

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