破碎工作站机架及给料系统动态特性分析

论文摘要

本课题来源于江苏省交通科学研究计划项目《道路及建筑废弃物再生处理设备研究》,项目编号:07C02。移动式破碎工作站作为一种机动性好、高效率的破碎设备,广泛应用于冶金、矿山、建材、筑路等领域。破碎工作站的机架和给料系统是该设备的关键部件,其动态特性直接影响整机的工作可靠性,本文通过理论分析并结合有限元分析方法对机架及给料系统进行研究,其结果将为设备的设计和改进提供重要依据。本文从以下几方面进行了研究:首先,建立破碎工作站机架有限元模型,对其进行模态分析,得到了机架的各阶固有频率和模态振型,并且分析了在设备极端工作条件下,机架结构应力和应变,在此基础上对机架进行结构优化设计,提高其结构刚度和强度;建立了给料系统的力学模型和动力学方程,通过矩阵方程对其动力学参数进行求解,得到了给料系统的固有频率及其在任意点处的位移和摇摆振动幅角理论表达式,得出避免给料系统出现摇摆振动的条件,以提高给料效率;建立给料系统有限元模型,对其进行了模态分析、瞬态动力学分析和谐响应分析,得出了给料系统在激励载荷下的响应特性;最后,使用参数化语言对隔振系统进行建模,通过瞬态动力学分析,以载荷传递给机架的值最小为目标,改变其尺寸和弹性模量参数,对隔振系统进行了优化设计,得到了优化的隔振系统结构尺寸和弹性模量值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和来源
• 1.2 破碎工作站的基本结构、工作原理及其性能特点
• 1.2.1 破碎工作站的基本结构
• 1.2.2 破碎工作站的工作原理
• 1.2.3 破碎工作站的性能特点
• 1.3 国内外破碎设备的研究现状和发展趋势
• 1.3.1 国外破碎设备的研究现状和发展趋势
• 1.3.2 国内破碎工作站的研究现状和发展趋势
• 1.4 本文的研究意义和目标
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 破碎工作站机架的模态和结构静力学分析
• 2.1 破碎工作站机架的有限元模型
• 2.1.1 破碎工作站机架CAD 模型的建立
• 2.1.2 破碎工作站机架模型的修改和简化
• 2.1.3 破碎工作站模型的前处理
• 2.2 破碎工作站机架的模态分析
• 2.2.1 模态分析的基本理论
• 2.2.2 破碎工作站机架的固有模态求解
• 2.2.3 破碎工作站机架模态的结果分析
• 2.2.4 破碎工作站模态分析的结论
• 2.3 破碎工作站机架的结构静力学分析
• 2.3.1 ANSYS 静力分析简介
• 2.3.2 破碎工作站机架的静力学分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 破碎工作站给料系统振动参数的设计
• 3.1 给料系统简介
• 3.2 给料系统振动参数的确定
• 3.2.1 给料系统运动学参数的设计
• 3.2.2 给料系统动力学参数的设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 给料系统动态特性分析
• 4.1 给料系统有限元模型的建立
• 4.2 给料系统的模态分析
• 4.2.1 给料系统的自由模态分析
• 4.2.2 给料系统的约束模态分析
• 4.3 给料系统的瞬态动力学分析
• 4.3.1 瞬态动力学分析前处理
• 4.3.2 给料系统瞬态动力学分析结论
• 4.4 给料系统的谐响应分析
• 4.4.1 谐响应的基本概念
• 4.4.2 给料系统的谐响应分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 隔振系统的瞬态动力学分析及其优化设计
• 5.1 隔振系统基础内容介绍
• 5.2 隔振系统参数化有限元模型的设计
• 5.3 隔振系统瞬态动力学分析
• 5.3.1 有限元模型前处理
• 5.3.2 瞬态动力学分析后处理
• 5.4 隔振系统优化设计
• 5.4.1 优化设计的基本概念
• 5.4.2 隔振系统的优化设计方案
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.1.1 主要完成的工作
• 6.1.2 主要创新点
• 6.2 问题与展望
• 6.2.1 存在的问题
• 6.2.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A：作者在攻读硕士学位期间发表的论文