振动输送机振槽动态响应及影响因素研究

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1、振动输送机振槽动态响应及影响因素研究振动输送机振槽动态响应及影响因素研究摘要：本篇文章主要针对有限元模态分析以及谐响应分析的基本理论进行了相应的阐述，以此来针对橡胶生产线之中所涉及到的连杆振动输送机中所存在的振槽，来进行了相应的模态分析以及谐响应分析，并且依据分析的结果来对结构以及材料的相应特性进行了影响性研究。这对于未来的连杆振动输送机振槽设计来说，提供了良好的研究基础。关键词：振动输送机Ansys模态分析谐响应分析加强筋厚度材料0引言偏心连杆振动输送机自身所具有的机械结构事实上较为简单，其设备本身的驱动形式主耍是连杆式结构来起到相应的

2、作用，在运行期间所呈现出的可靠性、安全性较高，同时，自身的传动结构受力小、驱动功率小等多方面的因素，促使其被广泛的应用到了矿山、机械、食品、化工等行业领域的生产加工之中。但是，振动输送机目前所存在的阙下就在于振动幅度以及噪音较大等方面的影响，导致物流节点的高效运作受到了一定的影响。1振槽的动态响应分析1.1振槽的模态分析本文的研究对象是某型橡胶生产线上的振动输送机振槽，要进行动态响应分析，首先在SolidEdge中建立几何模型。分析模型与实际力学模型特性的相符程度是决定计算结果可信度的关键。长度L=2850mm,宽度B=600mm,高度H

3、=150mm,钢板厚度T=l.5mm,角钢规格为60mmX40mmX6mm,然后保存为后缀为・igs的文件，接着导入Ansys软件，设置单元属性为shell63,定义实常数：shellthickness为6mm和1.5mm,设置材料属性:弹性模量E=2.1X101IPa,密度为P=7850kg/m3,泊松比v=0.3o约束处理：对建立的振槽有限元模型进行位移约束，限制其与摇杆连接处节点X、Y方向以及绕Z轴方向的全部口由度。然后进行模态分析，计算得到振槽的前20阶固有频率如表1所示。其中前3阶固有频率非常小，为刚体模态的固有频率。从第4阶开

4、始为非刚体模态的I古I有频率。1・2振槽的谐响应分析1.2.1谐响应分析基木理论谐响应分析主要用于分析持续的周期载荷在结构系统中产生持续的周期响应，以及确定线性结构承受随吋间按正弦规律变化的载荷稳态响应，将响应以位移、速度和加速度的形式表示。多自由度系统振动方程的矩阵表达式Mti+Cti+Ku二F(I)(1)式中：M为整体质量矩阵，C为阻尼矩阵，K为总体刚度矩阵，u是加速度向量，U为速度向量，u为位移向量，F(t)为外力向量。冈IJ度矩阵自身主要以材料所具有的属性以及和应的单元儿何性质来进行决定的，而质量矩阵则是受到了材质密度的影响。所以

5、，在针对记性的谐响应分析过程中，能够利用弹性模量、密度、泊松比等方面的材质特性來进行定义Z后，与单元的类型进行结合处理的Z后,便能够切实有效的得出精确的刚度矩阵和质量矩阵。绝大多数情况下,阻尼自身所具有的运行机制是无法利用简单的方式來得到的，这直接导致阻尼矩阵C所具有的相应形式无法有效的得出，甚至是完全位置的，所以，只能够针对阻尼矩阵所具有的形式来进行假设计算。通常情况下，最为常用的阻尼假设计算方案主要有三种类型：比例阻尼、振型阻尼、常阻尼比系数这三个方面。同吋，由于割台框架本身所具有的结构性质较为复杂，并且自身是由钢结构所组成，那么在对

6、其进行相应的计算过程中，便通常使用常阻尼比例系数的方式来进行计算,具体如下：Y=CY临(2)式中：Y为实际阻尼；Y临为临界阻尼；C为阻尼比；0.02~0.04,钢结构的阻尼一般取0.02o通过相应位置的节点施加动载荷，可以得到载荷矩阵F(t),然后代入式(1)进行求解，可以得出系统在载荷F(t)作用下的以位移形式表达的响应。1.2.2谐响应分析在对振动输送机振槽模态分析后对其进行谐响应分析，在振槽与摇杆连接处节点施加FX二34N、FY二20N的力，频率范围为0〜300IIz。根据经验可知Y向的响应最大，通过分析得到了振槽各个节点Y向位移响

7、应曲线。对照振槽的固有频率可知，在这些频率点出现峰值的原因是它们与非刚体模态的固有频率非常接近，容易发生共振，造成振槽位移响应较大。2加强筋对振槽固有频率的影响为了能够使得振槽木身所具有的强度、刚度都能够较大幅度的提升，就必须要针对振槽底部来进行相应的筋强化处理，并且保持筋互相的间距能够达到0.5m,数量至少要达到4根，并R利用对称的形式，将加筋布置到槽体的长度方向中心位置，并且加筋要保持和槽体的最短边呈现出平行的状态。通常情况下，槽体的截面形状都呈现出边长为30mm的正方形形态，那么加筋的长度就必须要与槽体本身的宽度完全持平。在进行相应

8、的分析Z后，还需要依据原本的模型进行比较。在严格针对上述条件进行了模态分析之后，能够得出加上加强筋结构前以及Z后所呈现出来的15阶层不同的非刚体模态频率，并且在对各个频率进行对比之后，具体结果