双轴振动筛,振动模型

这种筛子的激振器是由两根带有不平衡重量的轴组成，两根轴作反向同步回转，它所产生的离心力使筛箱发生振动。

目前，一般使用的双轴筛，都是直线运动，又称直线振动筛。 双轴振动筛筛箱的运动有固定的抛射角，一般为30o、45o和60o。 由于筛箱的运动有很大的加速度，所以特别适合于煤炭的脱水、脱介和脱泥，也可用在物料的分级上。

1 工作原理和力学分析 图1(a)是2ZK×1760双轴振动筛力学模型图。

利用激振器产生的定向激振力，使筛箱作倾斜的往复振动。 图1 双轴振动筛原理 图1(b)是激振器的工作原理图。 当主动轴和从动轴的不平衡重相对同步回转时，在各瞬时位置中，离心力沿X-X方向的分力总是互相抵消，而沿Y-Y向的分力总是互相迭加，因此形成了单一的沿Y-Y向的激振力，驱动筛子作直线运动。 在图示(1)和(3)的位置上，离心力完全迭加，激振力，在(2)和(4)的位置上，离必力完全抵消，激振力为零。 根据图2，可以求出激振器所产生的激振力。 其总激振力图2 激振器的计算Py=mrw2sinwt (1)式中：Py—离心力所产生的总激振力；m —不平衡重质量和；t — 转动时间；w —不平衡重的回转角速度；r —不平衡重的重心回转半径。 这里研究的2ZK×1760型双轴振动筛，其激振器的主动轴和从动轴各有4块不平衡重，每块重量44公斤，回转半径10.7厘米，回转速度890转/分。 由公式(1)可知这种筛子的激振力达33吨。 2 力学模型的建立 2ZK×1760型双轴振动筛是由筛框、大横梁、小横梁、托架、给料箱、复合弹簧支撑装置、激振器等部分组成，由两部电机以自同步方式驱动，其工作频率890r/min，双振幅9～11mm，振动方向角45o。 在网络划分时综合运用了二维和三维有限元模型。 其中二维单元采用三角形和四边形，三维单元采用六面体。

振动模型

建模使用Super DrawⅡ，模型尺寸只受计算机系统能力的限制。 由于本次计算使用的主频300，内存64M、硬盘5.1G的PC586，计算能力在一万个节点以上。

建立一个正确的、精确的模型是保证有限元计算的正确性和精确性的前提条件。 要构造一个精确的模型，最关键的问题是首先要设计出构造它的和最容易的方法，要考虑的问题是：模型的对称性、是否使用构造线、模型的定向、建立的模型的表面充分性、模型的大小等。

在网格划分时需要注意应力集中处网格加密问题，如安装激振器的大横梁与筛框接触处等部位；网格划分后，还要对网格进行检查，以保证模型没有畸形、翘曲、嵌入及撕裂现象。 在综合考虑以上所列的各个问题后，建立了如图3所示的振动筛侧视模型图。 研究结果表明：质心的偏移不影响质心的运动,只影响筛箱的扭转振动;筛箱上除质心外的各特征点运动轨迹为椭圆,但椭圆短轴很小,可将其近似看成为直线;质心两侧筛面水平位移较大,质心正下方最小,而垂直位移由质心一侧到另一侧逐渐增大。

研究结果可用于指导研制结构简单、安装制造方便的高效振动筛。