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多层直线振动筛的动态仿真与系统参数优化方法探究
| 论文题名： | 多层直线振动筛的动态仿真与系统参数优化方法探究 |
| 关键词： | 沥青混合料拌和站;多层直线振动筛;三维实体模型;动力学分析;有限元仿真 |
| 摘要： | 沥青混合料拌和站作为路面施工建设中沥青混合料生产的必需设备之一，其技术水平的高低、产品质量的可靠性越来越受到人们的关注。而振动筛又是影响沥青混合料拌和站生产质量的关键组成部分，其筛分效率和生产率对后续的公路路面质量有着极其重要的影响。现有振动筛常常因结构不合理而出现筛分效率低、使用寿命短等问题。现阶段国内还未形成一整套实用的多层振动筛理论体系，这严重制约了整个设备作业质量和工作效率的进一步提高。本论文的选题便是在此背景下提出的。 本论文通过理论分析与仿真分析相结合，以常用的沥青混合料拌和站用多层直线振动筛为研究对象，对影响振动筛筛分效率、生产能力、可靠性与寿命的多种因素进行了较为深入的研究。以4000型沥青混合料拌和站用多层直线振动筛为研究对象，对所建立的模型进行了动力学分析、有限元仿真分析以及系统参数的优化，主要研究内容与进展是： 探究了振动筛的筛箱主振幅与支撑弹簧刚度、激振频率、筛面倾角等参数之间的作用关系，应用建模软件建立了多层直线振动筛的三维实体模型。 在ADAMS中对多层直线振动筛进行运动学分析，发现正确的激振力施加位置可以使振动筛工作更加平稳；通过振动筛的振动特性分析，得到入料口处振幅大于出料口处振幅，这样可以保证更好的筛分效果；通过对物料加载后振动筛的振幅进行分析，得到加载后的振幅大于空载时的振幅，这样更有利与骨料的筛分作业。 在ANSYS中建立多层直线振动筛有限元模型，对其进行静力学、模态分析、谐响应分析和热力学分析。通过对筛体进行静力分析，得到应力云图，找到其受应力的较大点，最大值远远小于许用应力值。通过对振动筛的模态分析，得到振动筛工作频率远离共振频率，工作中不会产生共振现象，工作状况稳定，同时振动筛变形不大。通过对筛网进行热应力分析，得出其主要受载区域为骨料通过有限筛分区域之前的部分。 在MATLAB中，在不降低工作效率的情况下，以最低的输出功率，以节约能源为出发点，建立目标函数，对多层直线振动筛的几个关键系统参数进行了优化，优化后振动筛的单位时间生产量所消耗的功率与优化前相比较明显有所下降，并且各系统参数均处在合理范围内。 论文所得到的研究成果，为沥青混合料拌和站用振动筛的设计与使用提供了依据。 |
| 作者： | 亢炜 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨人凤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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