為了簡化振動篩的剛體平面運動的力學數學模型,利用曲柄連桿將其進行了等效———曲柄矢量合成為振動篩質心位移,連桿與其滑移軸線的夾角代數和等于振動篩繞質心轉動的角位移,明確了曲柄長度決定振動篩質心振幅,連桿長度決定振動篩的搖擺程度,進而推得偏心質量矩大小及其安裝位置的設計參數。根據振動篩角位移等于0,給出了振動篩只做平動的充分必要條件;求出了轉動篩的速度、加速度瞬心,結合質心速度、加速度,給出了轉動篩任意點速度、加速度的求解方法,為振動篩設計及物料運動的分析提出了一種簡單方法。
振動篩廣泛應用于礦山、煤炭、冶金和石油等行業,在工業生產中,起著非常重要的作用,目前,對振動篩的研究主要集中在篩面運動理論和大型振動篩的可靠性兩個大的方向。研究篩面的運動是為了找出其運動規律,使各種不同物料都具有較高的篩分效率和處理能力[1-5],例如,等直篩面前、中、后不同的運動軌跡,實現高效等厚篩分[1-2];石油系統的回收鉆井液的振動篩,為平動橢圓軌跡為佳[6-7];脫介香蕉篩,激振力通過篩機質心偏出料端一側,出料端比入料端振幅大,入料端篩面的大傾角加速物料運動,出料端的大振幅,使煤炭充分松散,有利于噴水清洗介質[8];近幾年來,許多學者和專家對馳張篩篩面運動規律進行了較為詳細的研究,為原煤深度篩分提供了理論依據。
再者,利用SIMULINK,ADAMS或DEM等通用軟件,通過建立三維模型、確定邊界條件和輸入有關參數,對振動篩進行了模擬或仿真,給出有關的位移、速度和加速度,改變輸入參數或模型,輸出的位移、速度和加速度亦隨之改變,這種方法在振動篩設計、使用中都起到了積極的指導作用。
本文從單軸振動篩的曲柄連桿等效運動入手,推導了雙軸振動篩曲柄連桿的幾何疊加特性,明確了曲柄長度決定振動篩質心振幅,連桿長度決定振動篩的搖擺程度的特性,發現了雙軸平動篩的充分必要條件,利用幾何和解析方法,找到了振動篩的速度和加速度瞬心,結合質心速度和加速度,可以容易獲得振動篩任意點的速度和加速度,為振動篩篩面上物料運動規律和振動篩零部件受力的分析計算奠定了一定基礎。
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