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1、矿山机械1995.6ZKB3675大型直线振动筛动强度分析471039河南洛阳国家矿山机械质量监督检测中心丁凯“,,【摘要】介绍了26m大型直线振动筛的动强度有限元计算结果与实刚值相吻合该模型简化及计算结果对改进设计具有重要意义。【叙词】振动筛有限元法动应力straetsaerntrouethenaestrengtheaeuatono?arge一。eae;、evibratng[AblThippideddymillif26mll11i.,-sereenwithfiniteelementeth,ther已su
2、lt15identiealwiththedataoftestemodelestablish如9andealmodth·eulatingresultwillbeofsignifieaneetothedesignimProve一menteserorsratngseoeen,neeeenteth,naestress[DiptlVibiFiitdlmmodDymi,,随着我国工业的发展振动筛日趋大型化,其强度问题一直没有得到很好解决筛框侧板开裂和横梁断裂等现象时有发生。为此利用SAPS程序对zKB3675直线筛进
3、行了有限元动,强度分析计算并与天津大学合作对该筛进行了模态试验,找出了筛框动应力分布规律及其模态特征值和特征矢量。一、力学模型,该筛筛框为空间板梁组合结构由两部电图1zKB3675振动筛计算模型,动机在单侧以自同步方式驱动其工作频率为,。度不容忽略亦作梁处理激振器传动部分比较rn,,0。980/mi双振幅gmm振动方向角45整个,,复杂为避免丢失质量及刚度该处简化为短粗,筛框由4组橡胶弹簧支撑筛框侧板支撑方向。,梁所有各梁均按三维梁单元划分梁与板相连,。加有纵向加强筋板中部内外侧衬有加强板两,。处结点全按
4、从属节点考虑以使该处变形协调9、2、l侧板与根圆管主梁根圆管加强梁根井X、、筛框弹性支座处沿Yz方向各加拉伸边界、、型加强梁挡料梁后端梁和排料梁等均通过高,上。元一个下翼缘节点各加扭转边界元一个该,。强度螺栓联接在主梁上铺有筛板及前后衬板模型参数见表1。,整个筛框各部件形状特殊许多部件采用表1模型参数,,螺栓联接其运动及变形较复杂因此计算模型单元总数。,节点总数自由度数建立比较困难此次计算为与实验相配合将筛梁单元喂,。122黔牛叫2066框按整体结构进行简化计算模型如图1所示、该模型采用SAPS单元库中精
5、度较高的板二边界条件。单元、梁单元及边界元。侧板及上下翼缘均按板图1计算模型的边界条件由边界元给定.,元划分。筛板、侧压板和前后衬板考虑其质量贡1支撑橡胶弹簧简化为拉压边界元单元、,,献不计其刚度影响即只考虑其振动时产生的刚度为。:k一98kg惯性力由于挡料梁与后端梁通过高强度螺栓纵向刚度0/cm,。:二;=·k:联接故作为一根梁处理侧板外侧的纵向支撑横向刚度k一k~588kg/cm.板简化为工字型梁。传动轴外的护管套由于刚2约束板第六自由度的扭转边界元刚度为一27一矿山机械1995.6.,.,、。2一0
6、Ik一03EI/L(k为板弯曲刚度)表zKB3675振动筛计算模态特征值.无,上467x10‘·era(rads)频率(Hz)收敛误差上翼缘一3kgm/d模态阶数圆频率/...15113972220437丫10一.·下无吓一2784又10‘kgem/rad翼缘..]峨214362290124XIO一、三...15模态分析318552950165又10一,419..050.926义10一15图1计算模型具有多阶自由度其无阻尼193524.773.940.111又10一1招自由振动方程为650.918.100
7、.263义10一1月。2.([万〕一){价}=0(1)..14[M〕761609800192又10一,,式中{树为特征矢量[M〕为系统质量阵877.6312.390.90lX10一15...一l喀,。9923814710217X10[K〕为系统刚度阵。为固有圆频率...1110]120117830403X10一。。‘。特征值及其对应的特征矢量{功}称为该11146.7023,350.11OX10一8,.‘.振动系统的特征对{价}代表筛框按叭振动时121842229.320.268X10一s,各坐标点之间的
8、相对振幅称为筛框的第乞阶,为得到模态参数由天津大学采用多点激,主振型或模态矢量筛框模态矩阵为励法对该筛进行试验模态分析,测试结果经过l功2。,[必〕=[{功}{}⋯⋯{功}〕(2)HP5423A结构动态分析仪分析处理获得了完图1即为zKB3675筛按有限元法离散成整的实验模态振型及固有频率。有限元模态解。的具有集中质量和弹簧组成的力学模型利用析值与该实验值吻合较好(表3)。其中第8、9、sAPS程序的动力分析部分建立了该模型的
