基于Pro/E和ADAMS的新型筛分设备的设计及其运动仿真

论文摘要

分离是一种在工农业生产中经常被采用的技术,主要分为干法和湿法两种,其各有特点,经过实际的观察和分析本文提出一种新型干法分离设备模型,在保持工具原有特点的同时扩大它的使用范围和提高分离的效果。虽然分离机是一种应用广泛的分离机械设备,但是针对分离机传统开发模式存在的开发周期长、过程繁杂、开发成本过高、性能测试困难等问题。本文采用了虚拟样机技术对所提出的分离机模型进行了开发,并完成了以下研究工作:1,介绍了虚拟样机技术的基本特征,指出了虚拟样机研究的主要内容和难点,综述了国内外虚拟样机技术研究现状,论证了在分离机开发中应用虚拟样机技术的必要性和重要意义。2.依据建模与仿真理论,分析了分离机工作原理的数学模型,为分离机虚拟样机的仿真研究奠定了一定的基础。3.研究了利用Pro/E建立分离机三维实体模型的方法,总结了三维实体建模与虚拟装配的技巧,构建了分离机整机三维实体模型,并在Pro/E环境下进行了装配干涉检验。4.详细分析和阐述了如何使用MECH/Pro对建立的三维模型进行转换的方法和步骤,对以后的设计和学习有一定的指导意义。5.研究了Pro/E与ADAMS的接口技术,在ADAMS环境下构建了分离机的虚拟样机并进行了仿真研究,得到了分离机部分承载情况下的性能曲线。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.1.1 课题研究的背景
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.2 虚拟样机技术简介
• 1.2.1 虚拟样机的概念
• 1.2.2 虚拟样机的特点
• 1.2.3 虚拟样机技术的应用
• 1.3 当前国内外筛分设备的研究和发展概况
• 1.3.1 湿法分选的优点及其发展现状
• 1.3.2 干选的优点及其发展现状
• 1.4 本课题研究的主要任务
• 1.5 本章小节
• 2 筛分机运动规律及其分离机理分析
• 2.1 基本原理及设备特点
• 2.1.1 基本理论
• 2.1.2 设备特点
• 2.2 分离机运动规律分析
• 2.3 单颗粒在筛面上运动规律的研究
• 2.3.1 筛筒的运动轨迹
• 2.3.2 颗粒在筛面水平方向上的受力分析
• 2.3.3 颗粒在水平方向上的运动
• 2.3.4 颗粒在竖直方向上的运动分析
• 2.4 杂质的分离过程
• 2.4.1 物料群旋转时产生的离心力
• 2.4.2 物料群被抛起后相互之间的作用力
• 2.4.3 杂质在物料斜面上的受力及其运动分析
• 2.5 本章小结
• 3 相关软件介绍
• 3.1 Pro/Engineer三维特征造型软件简介
• 3.1.1 Pro/Engineer的特点
• 3.1.2 Pro/Engineer实用功能简介
• 3.1.3 Pro/E的参数化特征造型技术
• 3.2 三维实体建模的方法及要点
• 3.2.1 三维实体建模的方法
• 3.2.2 虚拟装配的要点
• 3.3 ADAMS软件简介
• 3.2.1 ADAMS特点及其功能
• 3.2.2 ADAMS软件仿真分析步骤
• 3.4 软件链接的问题
• 3.3.1 软件链接问题探讨
• 3.3.2 接口模块MECHANISM/Pro优点
• 3.3.3 MECHANISM/Pro安装和配置
• 3.3.4 使用MECHANISM/Pro设计流程
• 3.5 Pro/E与ADAMS模型传递的几个问题
• 3.4.1 简化模型
• 3.4.2 装配模型的检查
• 3.4.3 模型转换
• 3.4.4 转换类型的选择
• 3.4.5 转换精度
• 3.6 本章小节
• 4 三维虚拟样机的实现
• 4.1 设计方案的选择
• 4.2 旋转机构的实现和仿真
• 4.3 颠簸机构的实现和仿真
• 4.3.1 轴传动机构
• 4.3.2 凸轮机构
• 4.3.3 筛箱垂直摆振位移
• 4.4 本章小节
• 5 模型转换与分析
• 5.1 模型转换
• 5.1.1 模型转换的一般方法
• 5.1.2 MECHANISM/Pro下模型的转换步骤
• 5.2 三维模型的处理
• 5.2.1 在MECHANISM/Pro中对模型作处理
• 5.3 ADAMS仿真结果分析
• 5.3.1 顶杆、曲轴运动曲线图
• 5.3.2 摆振驱动轴运动曲线图
• 5.3.3 曲轴顶杆机构曲线图
• 5.4 本章小节
• 6 总结和展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 展望
• 谢辞
• 参考文献
• 附录 硕士研究生学习阶段发表论文