振动给料机给料槽有限元分析

论文摘要

振动给料机在矿山、冶金等各个领域都有广泛的应用,振动给料机的稳定性和工作效率的提高对矿山给料系统的效率提高都用重大的意义。现在,振动给料机正向着高精度、高效率的方向发展,因此对给料机在动态特性方面的高要求有着重要的意义。在生产实践的过程中,振动给料机容易出现减震弹簧损坏、悬挂的金属件损坏、楼面基础振动较为激烈且电机较容易破坏等故障。因此,我们需要对振动给料机进行动力学分析,找出原因,为进一步改进振动给料机提供良好的基础。本文结合攀枝花钢铁集团有限公司选矿厂的实际生产情况,为了提高自同步振动给料机的生产稳定性和改善振动给料机的动态特性,进行了必要的研究。主要工作是对GZG2006型号的自同步振动给料机的给料槽和减震弹簧系统进行动力学分析与研究。本文所用的限元分析软件是ANSYS。在进行分析之前,首先是建立了GZG2006型号的自同步振动给料机的给料槽部分、减震弹簧部分、等效电机的部分以及整个系统的动力学有限元模型。然后对建立的动力学有限元模型进行动力学分析研究。具体的工作如下：首先,运用三维建模软件UG,对振动给料机系统进行了三维实体建模。再完成三维实体建模之后,运用有限元分析软件中的网格划分模块对其进行网格划分,生成有限元模型、以便后面计算之用。其次,在模态分析选用利用Block Lanczos算法对自同步振动给料机有限元模型进行有限元模态分析计算,得出振动给料机的的前20阶固有频率和固有振型。通过分析,振动给料机的耦合振动情况有了较清晰的了解。第三,在已经完成的模态分析计算的基础上,应用ANSYS软件的谐响应分析模块对振动给料机进行谐响应分析。谐响应分析可以求出系统的幅频动态响应曲线,得出到的结论是：振动给料机将可能在8Hz时12Hz和24Hz三个频率点附近产生共振情况。最后,对振动给料机进行了不同工况下的瞬态响应分析,主要进行空载工况下的瞬态分析和在抛掷给料工况下的瞬态分析。求出了关键节点的应力曲线和位移响应曲线和关键时间的振动给料机的振型图、位移图和应力图,对振动给料机在工作状况时的各种参数有了具体的了解。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题背景
• 1.3 课题研究的主要内容和方法
• 1.3.1 论文的研究内容和研究工具
• 1.3.2 论文的结构安排
• 第二章 振动输送概论
• 2.1 物料振动输送的基本形式及其选择
• 2.2 直线振动机中物料滑行运动的基本理论
• 2.2.1 实现物料滑行运动的条件
• 2.2.2 运动学参数的选择与计算
• 2.2.3 滑行角度、滑行速度及生产率的计算
• 2.3 直线振动机种物料抛掷运动的基本理论
• 2.3.1 实现抛掷运动的条件及抛掷指数的选取
• 2.3.2 运动学参数的选择与计算
• 2.3.3 平均速度和生产率的计算
• 2.4 自同步振动给料机概述
• 2.5 本章小结
• 第三章 有限元分析理论
• 3.1 三维弹性动力学问题的基本方程
• 3.2 单元动力学有限元方程的建立
• 3.3 结构整体有限元运动方程的建立过程
• 3.4 动力学运动方程的求解方法
• 3.4.1 中心差分法
• 3.4.2 Newmark方法
• 3.5 ANSYS有限元软件的简介
• 3.6 本章小结
• 第四章 自同步振动给料机有限元模型的建立
• 4.1 动力学分析建模概述
• 4.1.1 建模的一般流程
• 4.1.2 建模的基本步骤
• 4.2 振动给料机几何模型的建立
• 4.3 振动给料机有限元模型建立
• 4.3.1 材料、单元类型的选取和实常数的确定
• 4.3.2 网格的划分
• 4.3.3 定义约束
• 4.4 本章小结
• 第五章 自同步振动给料机的模态响应分析
• 5.1 模态分析概论
• 5.1.1 模态分析的基本过程
• 5.2 有限元模态的求解及分析
• 5.2.1 振动给料机系统的固有特性计算结果
• 5.2.2 振动给料机系统的固有特性计算结果分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 自同步振动给料机的谐响应分析
• 6.1 谐响应分析概论
• 6.1.1 谐响应分析简介
• 6.1.2 谐响应分析基本理论
• 6.1.3 谐响应分析的基本过程
• 6.2 自同步振动给料机的谐响应分析求解
• 6.2.1 谐响应分析相关参数的确定
• 6.2.2 谐响应分析的计算结果
• 6.3 本章小结
• 第七章 自同步振动给料机的瞬态响应分析
• 7.1 瞬态响应分析概论
• 7.1.1 瞬态响应分析简介
• 7.1.2 瞬态动力学的基本步骤
• 7.2 自同步振动给料机的瞬态响应分析
• 7.2.1 振动给料机在空载工况下的瞬态响应分析
• 7.2.2 振动给料机在抛掷给料工况下的瞬态响应分析
• 7.3 本章小结
• 第八章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 不足与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 本人攻读硕士学位期间发表论文情况