附加气室空气弹簧隔振的振动筛动力学建模与分析

附加气室空气弹簧在两个气室之间设有节流元件,可吸收振动的能量,具有良好的阻尼特性。作为一种新型隔振元件,附加气室空气弹簧能缩短振动筛过共振区时间,减小共振振幅及附加倾摆运动,提高振动筛运行的平稳性。分析振动筛二自由度动力学模型,并求解运动学微分方程,发现振动筛实际振动方向角不等于激振力作用方向角,振幅和抛掷指数也可用单自由度模型表征;利用热力学和流体力学理论建立附加气室空气弹簧的线性模型,得到其刚度阻尼的表达式,基于此,推导出附加气室空气弹簧的振动筛动力学模型,并建立运动学微分方程;搭建附加气室空气弹簧隔振系统和振动实验台,测试实验台的运动学参数;在MATLAB/Simulink环境下对所建动力学模型进行仿真研究,并与实验台测试结果进行了比较分析。结果表明:模型仿真振幅为5.321 mm,实验测试的稳态振幅为5.372 mm,二者误差仅为1%,具有较高的准确性。模型仿真结果显示:电机转速对振幅影响较小,对抛掷指数影响较大,随着电机转速由840 r/min增加到990 r/min时,振幅由4.549 mm降为4.427 mm,抛掷指数由3.6上升到4.9;改变隔振系统的初始气压可以调节振幅,当初始气压由0.1 MPa增加到0.6 MPa时,振幅由4.446 mm增加到6.159 mm;节流孔直径对振幅的影响不明显,当节流孔直径由2 mm增加到20 mm时,振幅由4.443 mm变为4.467 mm;通过改变电机转速和隔振系统初始气压组合,可以使试验台振幅在4.45～6.16 mm、抛掷指数在3.46～6.16内变化,实现对振动筛的调节。     

蜗轮减速器漏油分析及解决方法

对近几年产品上使用的蜗轮减速器漏油问题进行了统计,分析了各部位产生漏油的原因。对设计图纸进行了一系列改进,使蜗轮减速器的密封设计更科学。提出了煤油渗透对箱体铸造缺陷进行检查的方法,和对箱体加压进行气密性检查的方法。通过改进设计和严格把控加工质量,蜗轮减速器漏油问题得到了较好的解决。     

新型振动流化床的动态特性及试验研究

振动流化床的动态特性是保障良好分选性能的基础,其关键是在模态分析的基础上分析系统的动力响应。采用简化的四自由度多刚体模型从理论上分析了振动流化床的动态特性。利用拉格朗日方程建立该模型的运动微分方程,并对其主体结构进行模态分析,得到了固有频率和模态振型。在模态分析的基础上,分别计算不同相位差的谐波激励下的动力响应,得到了工作频率下相位差与位移响应的关系。通过振动流化床的动态试验验证了动态特性的理论分析结果。试验结果表明试验获得的二阶固有频率为5 Hz,一阶固有频率被二阶固有频率淹没,并证实了位移响应和角位移响应之间存在一定的相位差,相位差是引起摆动的重要原因。为改善振动流化床的动态特性提供了理论依据参考。     

非对称区间上函数的Fourier级数展开

非对称区间上的函数可用变量代换或补充定义函数值等两种方法展开或Ｆｏｕｒｉｅｒ级数、将原函数化为对称区间上的函数，通过周期延拓，将其展开成Ｆｏｕｒｉｅｒ级数。非标准区间上函数的正弦级数和余弦级数可用类似的方法展开。由于定义域的不同，有时方法上会受到一定的限制，只能用第一种方法。     

附加吸振器隔振的大型振动筛动力学设计研究

为了更加有效地减少大型振动筛在工作时传递给地基的动载荷,本文在二次隔振振动系统基础上,提出了附加吸振器的大型振动筛隔振系统,并建立了三自由度数学模型。相比于二次隔振系统,动力学仿真结果表明,附加吸振器隔振系统在降低隔振体质量的同时,还能够减小隔振系统传递的动载荷,能够更好满足场地对载荷的规范性要求。附加吸振器的大型振动筛隔振系统结构简单,易于实现,有较好的应用价值。     

3自由度柔索并联机构的运动轨迹规划

首先基于3自由度柔索并联机构模型,通过对索端重物进行正、逆运动学分析找到重物位置坐标与索长输入的相互关系。在此基础上,运用达朗贝尔原理推导出各柔索索端拉力与重物位置及柔索长度之间的关系。此过程中建立的非齐次线性方程组,证明了其具有无穷多组解,并采用广义逆矩阵的相关理论求解获得该方程组的最小范数解,即任意一时刻索端拉力的最优解;然后,在满足约束条件的前提下,寻找该并联机构的工作空间,即重物运动轨迹的范围。最后,对重物实现空间螺旋线轨迹进行了仿真,结果表明该机构能使重物的运动满足轨迹要求并具有较好的平稳性。仿真结果也为后续的对实现重物按规划轨迹运动的机构控制提供了理论基础。     

基于Matlab的普通圆柱蜗杆传动的GUI设计

针对目前通用的普通圆柱蜗杆传动的两大主体,按符合蜗轮齿面接触疲劳强度、蜗轮轮齿弯曲强度及蜗杆刚度的三重准则进行了传动设计,并绘制设计流程图;基于此,运用Matlab软件进行了设计过程的图形用户界面(GUI)的实现,避免了传统方法中VB或C语言调用Matlab计算引擎时的接口连接问题;最后,给出了一个设计实例,证明了该GUI便于工程应用,能够在重复设计过程中减轻设计人员的劳动量,减少设计错误率,从而提高工作效率。     

基于Matlab的灰色GM(1,1)模型在机械工业中的应用探究

在经典灰色GM(1,1)模型的基础上,添加了超前的数据处理及模型可行性分析,对模型进行了改进。利用Visio建立了改进的GM(1,1)模型流程图,给出2种用于处理这种模型Matlab的软件程序,方便设计人员进行机械行业中数据的预测及对试验所得数据的准确性分析。     

混联弹簧减振系统下自同步直线振动筛的动力学特性

混联弹簧减振系统(由并联座式弹簧组和悬挂弹簧组合构成)下自同步直线振动筛稳态振幅增大、竖直方向运动固有频率提高,停机过共振区时位移响应较仅座式弹簧减振情况明显减小,有利于振动筛整体可靠性的提高。为了解混联弹簧减振系统下自同步直线振动筛的动力学特性,在考虑设计、制造等引起的筛体质心偏离激振力作用线的基础上,建立了直线筛的一般数学模型,并推导其振动微分方程;引入小阻尼近似法,利用已有的筛体参数反推模型中的阻尼矩阵;采用Newmark-β数值仿真与现场实验测试相结合,从时、频域验证了模型的可行性。基于此,进行结构灵敏度分析,讨论了混联弹簧减振系统中悬挂弹簧刚度及位置对直线振动筛竖直方向固有频率的影响,为实际中这两个参数的选择提供参考。     

离心通风机内部流场的数值分析

针对离心通风机内部流动损失大、效率低的问题,利用有限元软件对风机内部流场规律进行了研究。首先以风机ME103为例进行了进气试验测试,确定了FLUENT流体仿真所需的边界条件,运用UG软件建立了风机的三维流道模型,用ICEM软件进行了网格划分,经FLUENT解算得到了ME103内部流场的三维数值模拟结果;然后将ME103仿真流场的出口速度与试验数据进行了对比,得到了两者基本吻合的结果,验证了数值分析结果的可靠性;最后通过对工况流量与非工况流量下离心通风机内部仿真流场的分析,获得了风机内部流场的规律,提出了该风机性能优化的方案。研究结果表明:将进气试验测试与数值分析结合的研究方法,可以进一步阐述风机内部流场的特性,为同系列高效离心通风机设计及制造提供指导。