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振动机械作为一种特殊的机械设备已在工业生产中得到广泛的应用,利用这种机械可以完成许多诸如振动给料和输送等工艺过程。利用反共振理论设计的反共振振动机械具有比传统振动机械更多的优越性,现已成为人们研究的热点。国内外许多学者对反共振的理论和应用进行了不少的研究工作,并设计出了一些反共振振动机械,但在国内还没有被广泛应用,而反共振振动筛产品在国内尚属空白。
反共振机械在工作时都存在振幅不稳定的缺点,因此在实际应用前必须进行充分的理论研究和实验验证。本文将直升飞机的隔振理论应用于振动筛的隔振系统中,从理论上进行了动力学分析和计算机仿真,得到影响振幅稳定的反共振频率比、质量比、阻尼比等参数。然后,对反共振振动筛进行动力学分析和计算机仿真,主要讨论了阻尼比变化时,质量比与反共振比的参数组合对系统振幅的影响。应用理论分析的结论设计了两种试验台:一种是应用反共振理论,在常规的隔振系统中增加惯性元件,实现对上质体的反共振隔振。通过对试验台的研究,为应用反共振理论解决振动机械的隔振问题提供设计依据和理论基础;另一种是应用反共振理论设计一个模拟反共振振动筛的试验台。通过对试验台的研究,将为应用反共振理论成功地设计反共振振动筛提供设计依据和理论基础。
可视化设计是现代设计中不可缺少的过程。它可对产品的可制造性、可装配性等进行检验和评价,还可对设备工作过程的功能进行检验和评价。这项工作可以使新产品开发周期缩短、风险降低、投资减少、工效增大。
本文将结合可视化设计方法对两种试验台进行设计。首先,利用最优化方法对整个机械系统进行了参数优化,找出最佳的系统参数。然后,根据得到的系统参数结合可视化设计方法,应用SolidWorks软件对两种试验台的零、部件进行可视化设计、装配,应用MATLAB软件对系统特性进行了仿真,并利用ANSYS有限元分析软件对带振动电机试验台上质体进行了动态有限元分析。计算机仿真和ANSYS分析结果表明两种试验台均能实现在反共振点处下质体振幅相对较小、上质体振幅稳定的要求,从理论上为反共振理论应用于振动筛隔振系统和筛分机械奠定了基础。