振動篩的剛體平面運動是隨質心的平動和繞質心的轉動,傳統的解析方法是,建立三維模型、力學模型簡化、列出微分方程、求解微分方程,對于某些振動篩來說,研究各點運動是比較復雜的,運用軟件進行模擬或仿真,輸入輸出之間的計算過程也比較抽象。
文獻[16]中介紹了用曲柄連桿等效單軸振動篩的運動,曲柄矢端的運動等效振動篩質心的運動,連桿的擺動等效振動篩的擺動,也就是連桿隨曲柄端點平動和繞曲柄端點轉動,等效了振動篩隨質心的平動和繞質心的轉動。
如圖 1(a) 所示 , 振動篩靜止時 , w = 0 曲柄長度 為 0, 連桿 R 0 與 Oe 直線重合 。
圖 1(b) 為振動篩正常工作時 , 偏心質量逆時針 旋轉 , 角速度為 ω , 產生慣性力為 P , 質心偏移 R 并旋 轉形成圓形軌跡 , 曲柄等效圓半徑 R , 并落后 P 180°, 曲柄旋轉角速度和方向與偏心質量旋轉角速度和方 向相同 , 連桿隨質心 e 平動 。
如圖 1(c) 所示 , 以連桿一端點 e 為中心 , 旋轉連 桿使其另一端點落到 Oe 延長線上 , 旋轉角位移為 φ , 可以看出 , 連桿與其滑移軸線夾角也等于 φ , 角位的正負確定方法是 : 伸出右手 , 握住 e 點 ,4 指指向連 桿轉動方向 , 拇指指向讀者為正 , 背離讀者為負 , 圖中 φ >0。
圖1 單軸振動篩運動的幾何等效
由此可知 , 曲柄 、 連桿長度確定后 , 單軸振動篩及 其運動軌跡隨之確定 , 對曲柄施加一定角速度 , 振動 篩的運動就確定 , 調整曲柄長度就能夠改變質心 圓運動的直徑大小 , 調整連桿長度 , 就能改變振動篩 搖擺程度 , 確定了曲柄 、 連桿和曲柄角速度就確定單 軸振動篩軌跡 、 速度和加速度 , 不僅如此 , 確定了曲柄 和連桿長度后 , 由式 (1) 和 (2) 分別求出 m 0 r 和 l 0 , 從 而確定了偏心質量及其安裝位置 , 給出了振動篩設計 參數 , 方法簡單實用 , 物理意義直觀 。
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