隨著煤炭深加工技術(shù)的推廣和應(yīng)用!作為洗選煤的主要設(shè)備)振動篩正向著大型化%高速化發(fā)展& 但大型振動篩價格昂貴而且使用壽命較低&振動篩的損壞形式主要有下橫梁斷裂%兩側(cè)篩幫開裂%出料口橫梁及前幫開裂&工作過程中!振動篩承受激振器產(chǎn)生的激振力%物料在篩面上運(yùn)動的作用力等 - 在這些力的作用下!振動篩各結(jié)構(gòu)件的多階固有模態(tài)可能被激發(fā)出來!從而發(fā)生共振!導(dǎo)致振動篩的破壞&因此!在振動篩結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)階段!應(yīng)該對其模態(tài)有足夠的認(rèn)識& 為此!國內(nèi)有許多同行采用工程分析軟件 ./012 或者 34 52!# 對不同型號的振動篩進(jìn)行動態(tài)分析或模態(tài)分析

本文運(yùn)用有限元技術(shù)!采用工程分析軟件 !直線振動篩進(jìn)行了模態(tài)分析!了解該振動篩的模態(tài)振型!同時計(jì)算了振動篩的諧響應(yīng)&振動篩結(jié)構(gòu)的固有特性對動力響應(yīng)有很大影響 7 動力響應(yīng)是固有特性與激振力作用的綜合表現(xiàn)進(jìn)行動態(tài)分析可以了解在額定載荷下各部位的應(yīng)力分布規(guī)律 振動篩有限元模型的建立%&%’()*+ 型直線振動篩的整個篩箱由 8 個橡膠彈簧支撐!篩箱側(cè)板支撐方向加有縱向加強(qiáng)筋板!側(cè)板中部和安裝彈簧支撐座處的外側(cè)襯有加強(qiáng)板&兩側(cè)板與兩根聯(lián)軸節(jié)% 8 根上橫梁% 6 根下橫梁均通過焊接連接& 激振橫梁兩端安裝有偏心塊激振裝置!通過電動機(jī)聯(lián)軸節(jié)和傳動齒輪帶動其上的 8 個偏心塊!從而驅(qū)動整個振動篩結(jié)構(gòu)作直線強(qiáng)迫振動&從有限元單元種類這一角度來看!篩箱是一個比較規(guī)則的空間板梁組合結(jié)構(gòu)& 為了在計(jì)算模態(tài)時不丟失模態(tài)!將篩箱整體劃分有限元網(wǎng)格! 在不影響精度的條件下!對篩箱進(jìn)行簡化!計(jì)算模型如圖 ( 所示&該模型分析采用了 !"#$# 中的板殼單元 #92::6* %彈簧單元 ;<=>3"(8 和質(zhì)量單元 =!##’( & 側(cè)板%聯(lián)軸節(jié)%

上下橫梁%內(nèi)外襯板%篩箱側(cè)板支撐方向的縱向加強(qiáng)筋板%篩框%入料箱橫向加強(qiáng)筋%出料嘴和入料箱均按殼單元劃分’聯(lián)軸節(jié)中心處加質(zhì)量單元’支撐彈簧按彈簧單元劃分&在該模型中!共有 6(?@’ 個節(jié)點(diǎn)!總質(zhì)量約 ’6?,A?) BC !質(zhì)心坐標(biāo)為 ! ; D(A?668EF ! " ; D,A6)6,8EF ! # ; D,A+8(6’EF & 共有(?8@? 個 #92::6* 單 元 ! (’ 個 ;<=>3"(8 單 元 ! 8 個=!##’( 單元!其分析頻率范圍為 ’4 ?,E9G !以評估該振動篩的設(shè)計(jì)合理性&C 載荷工況和篩箱受力的簡化在振動工作過程中 7 激振力主要是激振器偏心質(zhì)量旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的慣性力 7 即慣性力起主導(dǎo)作用 7 阻尼力忽略不計(jì)!因此在對篩箱進(jìn)行強(qiáng)度分析時 7 篩箱所受載荷為激振力&D 模態(tài)分析該振動篩的有限元計(jì)算模型具有多階自由度 7 其無阻尼自由振動方程為振型’
I%J )系統(tǒng)質(zhì)量矩陣’
I$J )系統(tǒng)剛度矩陣’
" )系統(tǒng)固有圓頻率&
特征值 M & 及其對應(yīng)的特征矢量稱為該振動系統(tǒng)
的特征對! 代表篩箱按 N & 振動時各坐標(biāo)點(diǎn)之間的相對
振幅 7 稱為篩箱的第 & 階主振型或模態(tài) 7 篩箱模態(tài)矩陣為 H
圖 ( 即為該振動篩的力學(xué)計(jì)算模型& !"#$# 中的模態(tài)
分析方法有 WC 法
!本文采用的是求解精度高%計(jì)算速度快的 3456789$:615; 法! 圖 -! 圖 % 是振動篩的主
要模態(tài)振型