超大型高效节能筛多点激励稳定性分析

论文摘要

超大型高效节能筛是一种结合了自同步技术的非线性共振筛,它在振动系统的共振区域工作,将多个激振电机作为激励源,以较小的激振力驱动筛箱振动,兼具共振筛和自同步振动机械的优点,是发展大型化振动筛分设备的一个可行的方向。本文依据振动筛分设备的发展特点,在振动筛及自同步系统的研究基础上,将非线性共振筛结构与自同步原理结合进行初步研究,主要内容如下:简要介绍了煤炭企业常用的共振筛的基本结构,描述其主要工作原理,建立含有两个偏心转子的动力学方程及筛体两方向运动的动力学方程。根据非线性振动的平均法求解共振筛筛体在主共振条件下的一阶近似解,并分析讨论得出偏心激振系统稳定运行的条件。通过平均方程得到系统主共振条件下的幅频关系曲线,对曲线进行分析,讨论同步效率的影响。针对筛体运动进行稳定性分析,通过对幅频曲线稳定性的研究,得出曲线中的稳定区域及不稳定区域,得到非线性系统的同步条件,并将两激振系统的结论向多激振系统做推广。根据得到的筛体运动的定常解,推导得出系统运动的分岔方程。利用奇异性理论对分岔方程进行分析,得到了系统的转迁集和几种分岔模式。利用Matlab软件数值分析研究电机系统及初始相位差对系统同步性质的影响,得到了关于两转子运动关系的几种形式。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 振动筛分设备研究现状
• 1.2.2 同步理论的研究现状
• 1.3 课题的主要研究内容
• 第2章 共振筛系统建模及求解
• 2.1 非线性共振筛的基本结构
• 2.2 双激励自同步非线性共振筛模型的建立
• 2.3 动力学方程的化简及求解
• 2.3.1 循环坐标非线性系统的化简
• 2.3.2 共振筛体及转子动力学方程求解
• 2.4 本章小结
• 第3章 筛体运动稳定性分析
• 3.1 稳定性理论
• 3.2 主共振响应分析
• 3.3 定常解稳定性分析
• 3.4 非线性系统同步条件及推广
• 3.5 本章小结
• 第4章 奇异性分析及数值研究
• 4.1 筛体运动的奇异性分析
• 4.1.1 分岔与奇异性理论
• 4.1.2 系统分岔的奇异性分析
• 4.2 振动系统的数值研究
• 4.2.1 理想条件下筛体运动
• 4.2.2 电机特性差异及初始相位差的影响
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢