双激振器液控惯性振动筛起动过程研究

摘要

双激振器液控惯性振动筛是以液压系统为动力装置的新型振动筛。该振动筛是一个机、液混合系统,其起动过程是一个复杂的变化过程。本文分析了常用普通电控惯性振动筛起动过程中出现的动力配置不合理、过共振区时筛箱与横梁等关键件易受到共振破坏等问题,并用功率键合图法对新型液控惯性振动筛的起动过程进行了数学建模和仿真分析,得到了其起动过程中关键参数的实时变化情况,并对该液控惯性振动筛的起动过程做了系统的研究。
　　 通过对国内外振动筛的研究现状和发展趋势的调研分析,结合现有的研究成果和本课题的研究重点提出了一种新的振动筛动力学分析思路和方法,并就该思路的可行性和研究内容做了简要的阐述。
　　 在对新型液控惯性振动筛的组成结构和工作原理深入分析的基础上,利用功率键合图对多能域混合系统进行动力学研究的方法进行了研究。分析了液控惯性振动筛系统从能量输入到能量耗散的全过程,并据此绘制了系统的功率键合图。根据键合图的绘制原则及其数学意义,合理确定了研究系统的状态变量,建立了系统的数学模型。
　　 确定了状态变量的初始值及主要结构参数后,在MATLAB平台上用四阶龙格-库塔法作为算法编制了系统的仿真程序,得出了振动筛系统主要的动力学参数的实时变化情况。如筛箱和减振体在各方向上的位移、液压驱动系统的压力和驱动功率、激振器的转速、两激振器的相位角之差等。然后通过实验验证和类比验证两种方法验证了所建模型的正确性和准确性。
　　 利用验证后的模型,选择不同的结构参数值进行仿真,得出了主要参数(筛箱质量、减振体质量、激振器等效质量、液压马达排量、系统最高工作压力、主振弹簧刚度、隔振弹簧刚度等)的数值选择对系统起动过程中的动力学性能的影响。得出了一些有益的结论。
　　 本文为研究液控惯性振动筛在起动过程中的动力学特性提供了一种新方法,研究结果可以为多能域混合系统建模、振动筛性能仿真方面提供帮助,对振动筛动力学性能影响因素的分析有一定的参考价值,为新型振动筛设计时的参数选择提供理论指导。