基于物料因素的反共振卧式振动离心机动力学特性研究

摘要

反共振卧式振动离心机(又称双质体非线性反共振卧式振动离心机)是利用动力减振原理设计的一种新型高效离心脱水设备,具有能耗低、产量大、脱水效果好等优点,被广泛应用于洗煤行业精煤的脱水。本文针对物料因素对反共振卧式振动离心机动力学特性的影响进行了全面系统的研究。　　建立了空载、物料恒量、物料质量线性变化以及物料冲击几种情况下反共振卧式振动离心机的动力学模型,分析了各工况下机器的动力学特性,探讨了机器参数对其动力学特性影响的规律。结果表明:(1)空载时,反共振卧式振动离心机在频率比λ为0.45和1.45时存在共振点,机器的最佳工作带宽位于λ=1附近;(2)上、下质体的振幅随物料的线性增加(或减少)而增大(或降低),但物料减少幅度过大时,下质体的振幅反而会增加。(3)下质体的刚度对机器振幅影响较小,而上质体的刚度对机器振幅影响较大;(4)考虑物料冲击后,反共振卧式振动离心机的最佳工作带宽将减小;(5)随着反共振频率比α和上、下质体质量比的增大,机器的振幅将减小;减小上质体的阻尼,提高下质体的阻尼,有助于提高机器的工作性能;物料与上质体的质量比ε对机器的工作特性影响较小;机器的最佳工作带宽随静位移的增大而减小;(6)当机器参数α=3,μ=0.5,ξ1=0.12,ξ2=0.05,ε=0.2,b=0.01时,上质体的振幅变化不大,但下质体的最佳工作带宽增加200％,振幅下降50%,机器的工作稳定性提高。　　采用Simulink软件对空载、物料恒量、物料质量线性变化以及物料冲击几种情况下反共振卧式振动离心机的运动进行了仿真,探讨了提高反共振卧式振动离心机工作性能的措施。结果表明:(1)当物料质量增加或者考虑物料冲击作用后,上、下质体的振幅均会增加,而且下质体振幅增加的幅度要大于上质体。(2)通过降低上质体的阻尼、调整激振电机的工作频率,可减小下质体振幅并增大上质体振幅,达到提高机器工作性能的目的。

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第一章 绪论

1.1 课题研究的背景

1.2 卧式振动离心机的研究现状

1.3 本课题的研究意义及主要研究内容

第二章 卧式振动离心机的动力学理论

2.1 机械振动的基本理论

2.2 双质体非线性卧式振动离心机的动力学建模

2.3本章小结

第三章 物料质量线性变化对反共振卧式振动离心机动力学特性的影响

3.1 物料质量线性变化对反共振卧式振动离心机动力学特性的影响

3.2刚度对反共振卧式振动离心机动力学特性的影响

3.3本章小结

第四章 物料冲击作用对反共振卧式振动离心机动力学特性的影响

4.1 物料对反共振卧式振动离心机的作用力

4.2 物料冲击作用下反共振卧式振动离心机的动力学模型

4.3 物料冲击作用下反共振卧式振动离心机的动力学特性分析

4.4 物料冲击作用下反共振卧式振动离心机动力学特性的影响因素

4.5 反共振卧式振动离心机参数的优化

4.6 本章小结

第五章 基于Simulink软件的反共振卧式振动离心机的运动仿真

5.1 Simulink6.0功能概述

5.2 空载时反共振卧式振动离心机的运动仿真

5.3 物料恒量时反共振卧式振动离心机的运动仿真

5.4 物料质量线性变化时反共振卧式振动离心机的运动仿真

5.5 物料冲击作用下反共振卧式振动离心机的运动仿真

5.6 提高反共振卧式振动离心机工作性能的措施

5.7 本章小结

第六章 结论

参考文献

附录1

攻读硕士期间主要的研究成果

致谢