杜明俊[1]2017年在《基于弹性耦合的叁激振电机椭圆振动筛动力学研究》文中提出振动筛是用于物料的筛分、输送、脱水等的常用机械,已广泛应用于矿山、冶金、食品、能源等领域。在石油钻井工程作业中,振动筛作为第一级固控设备,筛分出大量的固相,具有不可替代的作用。目前,振动筛逐渐朝着大型化、高强度、大处理量等方向发展。同时,振动筛多激振源、多层筛网的发展是一个较热的趋势。本文针对目前的叁激振电机自同步椭圆振动筛存在的缺陷,提出了一种新型叁激振电机椭圆振动筛,实现了同向旋转的两激振电机0°附近的同相同步。对于该振动筛系统,本文从理论分析、数值计算、计算机模拟以及实验验证上开展了一系列的研究。主要工作如下:(1)基于弹性耦合同向旋转的双激振电机振动系统和弹性耦合的叁激振电机椭圆振动筛系统的物理模型,应用拉格朗日方程建立了系统的动力学方程,并用庞加莱法求解出了系统在各个方向的近似稳态响应,推导出了系统的平衡方程和稳定性准则。(2)通过将工程参数代入到平衡方程和稳定性准则,对系统相位差进行了数值计算。在自同步状态下,定量地分析了系统稳定的相位差和同步稳定性受一些参数的影响。尤其是耦合单元的刚度系数、激振电机的安装位置等参数。(3)为了验证理论推导和数值计算的正确性。本文在Matlab/Simulink板块中搭建相应的机电耦合模型,对振动系统的微分方程进行了计算机动态仿真,进一步揭示了系统自同步同步机理。(4)根据本文提出的弹性耦合的叁激振电机自同步椭圆振动筛模型,设计了实验样机,进行了加工组装调试,通过振动测试仪器和高速摄像机对系统进行了同步性实验测试,验证了理论分析、计算机模拟的正确性。上述的研究工作为开发设计大型高效的平动椭圆振动筛提供了强有力的支撑。
胡欣峰[2]2004年在《自同步椭圆振动筛动力学研究》文中提出振动筛是一种广泛应用于石油、煤炭、冶金、化工、粮食等行业的筛分机械。大多采用带有偏心质量的激振轴回转产生的离心惯性力带动振动筛做周期性的强迫振动。按照激振轴数量的多少,可将振动筛分为单轴振动筛、双轴振动筛和多轴振动筛。按振动筛的振动运动形式分,双轴振动筛可分为双轴普通椭圆振动筛、双轴圆振动筛、双轴直线振动筛、双轴平动椭圆振动筛、双轴特殊轨迹振动筛等。按激振轴的同步方式分可分为强迫同步双轴振动筛和自同步双轴振动筛;按激振轴的工作频率分可将双轴振动筛分为单频振动筛和复频振动筛。 通过对自同步椭圆振动筛动力学研究现状的分析,确定了本文的研究内容为几种新型的自同步椭圆振动筛的动力学。在CNPC项目“GW-S1型振动筛研制”的资助下,本文开展了以下几方面的研究工作,补充和完善了自同步椭圆振动筛的动力学理论体系。 (1)采用分析力学的基本理论,首次建立了等质径积双轴自同步椭圆振动筛较为完整的动力学模型,给出了能够实现平动椭圆的条件,建立了在自同步运转过程中振动筛的自同步条件和稳定条件,给出了稳定运转过程中两激振电机轴间的相位差角的确定方法。 (2)研究偏置式的等质径积双轴自同步椭圆振动筛动力学,建立了该种振动筛的动力学模型,给出了该种振动筛能够实现平动椭圆的条件。 (3)通过对不等质径积双轴自同步椭圆振动筛的研究,建立了一套该种振动筛的同步理论,纠正了前人在研究中存在的问题,并用该理论完成了GW-S1型自同步平动椭圆振动筛的设计,并已经在石油钻井作业中得到较为广泛的应用。 (4)根据双轴自同步振动筛在运转过程中的自追随现象,提出了双轴自同步节能振动筛。通过分析其工作机理,设计了双电机节能控制器,并在试验振动筛上作了室内试验,试验结果表明,节能率可达39.7%,节能效果非常明显。 (5)研究了一种通过直线运动和圆运动的运动合成而实现椭圆运动的叁电机激振的振动筛,本文建立了该振动筛的动力学模型,推导出了其实现平动椭圆运动的条件,讨论了直线运动和圆运动间的运动相位差角对振动筛运动的影响,并建立了运动相位差角的计算方法。 (6)运用现代的有限元分析软件ANSYS对GW-S1型振动筛进行了动态静力分析,保证了筛箱等关键部件的强度,同时对参振部分进行了模态分析,得到了其前14阶固有频率,在此基础上,对参振部分进行了动力响应分析,得到了其上特征点的位移、速度、加速度等动力响应。
侯勇俊, 史常贵, 卫尊义, 张明洪[3]2005年在《等质径积双电机自同步椭圆振动筛动力学研究》文中研究表明介绍了一种采用两个具有相同质径积激振电机的自同步椭圆振动筛,其具有筛堵现象轻微,处理量大、结构简单、维护保养方便等特点,在众多自同步椭圆振动筛中成本较低。为了建立该种自同步椭圆振动筛较为简便而实用的设计方法,考虑其在惯性区工作,略去弹簧力和阻尼力的影响,通过建立其动力学方程,导出了该振动筛实现平动椭圆运动的条件,由Hamilton原理建立了两电机轴间相位差角的计算公式,以及振动筛的自同步运转和稳定运转条件。研究结果表明:两电机轴自同步稳定运转时相位差角为零,且两电机轴线中点在筛箱铅垂面内必须与筛箱的总质心重合时,该振动筛可实现平动椭圆运动;在满足自同步条件和稳定性条件时,两电机轴间就能实现自同步稳定运转。运用上述结论可以方便地设计出一种高性能的自同步平动椭圆振动筛。
陈文[4]2006年在《叁轴椭圆等厚振动筛分设备技术应用及其自同步研究》文中提出叁轴等厚椭圆振动筛是我国近来发展起来的一种高效的振动设备技术,它应用了先进的等厚筛分原理以及椭圆轨迹振动技术。为筛分机械的发展作出了重要的贡献,尤其在冶金烧结行业创造了巨大的经济效益和社会效益。为了进一步应用叁轴等厚椭圆振动筛技术及进一步推广其理论,本课题以2TDS3690-LZX椭圆等厚双层振动筛为样机展开了相关的研究。本文首先阐述叁轴等厚振动筛技术的原理并系统介绍了其设计过程。结合工程实践需要,应用Autodesk Inventor软件对2TDS3690-LZX椭圆等厚双层振动筛进行计算机叁维辅助初始设计及其结构运动仿真,将现代设计理念融入传统的设计中,更直观地表达了设计思路与意图,以便促进设计与工程实践的交流;另应用Visual Basic软件在设计过程编写计算软件,将其设计计算可视化,从而可以减轻设计人员烦琐复杂的计算工作,降低设计强度与计算分析失误,提高设计效率;同时对研制出的样机进行振动测试分析,并应用Matlab软件编程对其测试数据进行分析处理,证实了叁轴等厚振动筛技术原理的先进性及设计与应用的可行性。另外本文对叁轴自同步的可行性进行了初步的探讨,根据把振动筛理想简化为单质体双自由度力学模型,再建立拉格朗日方程和哈密顿原理(Hamilton principle)对其叁轴进行了初步的自同步研究,利用自同步的同步性判据及稳定性条件求解结果,初步得到叁轴自同步在理论上能够实现,但由于其实现条件的复杂性、研究模型的局限性以及作者能力与时间精力的限制,将自同步研究应用到实践还将需要进行更深更广的研究,不过本文所做的自同步研究工作是叁轴椭圆振动筛分理论的一个重要扩展,可以为今后进一步深入研究打下基础。
刘士珍, 陈殿云, 舒畅, 宁怀明[5]2007年在《偏置式等质径积双轴自同步椭圆振动筛动力学研究》文中提出介绍采用2个具有相同质径积的自同步振动筛,与一般的振动筛相比,它的2个电机上总共有8个偏心块,每个电机的每端有2个偏心块,且偏心块的夹角可以任意调节,这样建立的动力学方程就是一般情况下的动力学方程,可以求出筛箱上任意点的一般解,为调节筛箱振动状况提供依据。偏心块的增多使振动筛的运动状况有所增加。最后还求出了筛箱做椭圆平动和直线平动的条件。
杨致政, 侯勇俊, 刘洪斌, 张明洪[6]2004年在《叁轴自同步平动椭圆振动筛的虚拟设计》文中提出数字化虚拟样机技术是缩短机械产品研发周期、降低开发成本、提高产品设计和制造质量的重要途径。介绍了利用分析软件ADAMS建立叁轴自同步平动椭圆振动筛动力学多体仿真模型,同时采用虚拟样机技术以及CAE与CAD集成联合对叁轴自同步平动椭圆振动筛进行了虚拟设计,在设计过程中充分利用Pro/E和ADAMS的接口模块Mech/Pro对整机系统进行运动学和动力学仿真,并利用Pro/E和ANSYS的接口技术对各零部件进行优化设计,使叁轴自同步平动椭圆振动筛在虚拟环境下得以实现。该设计方法为开发同类机械产品提供了借鉴。
侯勇俊, 秦明旺[7]2007年在《基于运动合成原理的叁电机椭圆振动筛动力学研究》文中指出为了满足大筛面面积钻井振动筛的需要,介绍了一种基于直线运动和圆运动合成原理的叁电机椭圆钻井振动筛。针对惯性振动筛,在略去振动筛支撑弹簧的阻尼力和弹簧力的条件下,建立了其动力学方程,运用分析力学理论建立了振动筛的自同步条件和稳定运转条件,讨论了影响该振动筛的自同步性和运动稳定性的因素。研究结果表明:激振电机的偏心质径积越大、转速越高,振动筛参振总质量和转动惯量越小,振动筛的自同步性能和运动稳定性越好;圆激振电机的回转中心和直线激振电机的安装位置相对于振动筛总质心有一定偏移,更有利于振动筛的自同步和运动稳定。
侯勇俊, 申永强, 田英, 易伟[8]2010年在《基于运动合成原理的叁电机自同步椭圆振动筛同步稳定性研究》文中指出根据基于直线运动和圆运动合成原理的叁电机激振的自同步平动椭圆振动筛工作原理,在不计弹性力和阻尼力的条件下,考虑了振动筛产生直线运动的同步相位差角1α和圆运动的同步相位差角2α,建立了动力学方程,运用Hamilton原理建立了振动筛的自同步条件和稳定运转条件。结果表明:在满足自同步条件和稳定运转条件的情况下,振动筛能够实现自同步和稳定运转,为该类产品提供了理论依据。
王玉国, 侯勇俊, 宋杰萍, 张明洪[9]2005年在《GW—S1型自同步平动椭圆振动筛动力学》文中进行了进一步梳理自同步平动椭圆振动筛具有处理能力大、工作噪声小、结构简单和维护保养方便等特点。介绍了一种工作噪声小于75dB,利用两具有不等质径积的激振电动机激振的GW—S1型自同步平动椭圆振动筛,建立了其动力学模型;根据Hamilton原理,导出了该型振动筛的自同步条件和稳定运转条件;讨论了影响振动筛同步性能和稳定性的因素,给出了要实现平动椭圆运动的条件。分析结果表明,在满足自同步条件和稳定运转条件时,振动筛能够同步稳定运转,且影响振动筛同步性能和稳定性的因素是一致的。设计时保证“力心”与参振质量的平均质心重合,就能实现振动筛的平动椭圆运动。
侯勇俊[10]2006年在《偏置式等质径积双轴自同步椭圆振动筛研究》文中指出介绍了一种采用偏置式等质径积双激振电机的自同步椭圆振动筛,其具有筛堵现象轻微、处理量大、结构简单、维护保养方便等特点。为了建立该种自同步椭圆振动筛简便实用的设计方法,考虑其在惯性区工作,略去弹簧力和阻尼力的影响,通过建立其动力学方程,导出了该振动筛实现平动椭圆运动的条件,在新型振动筛的研制中具有重要指导意义。
参考文献：
[1]. 基于弹性耦合的叁激振电机椭圆振动筛动力学研究[D]. 杜明俊. 西南石油大学. 2017
[2]. 自同步椭圆振动筛动力学研究[D]. 胡欣峰. 西南石油学院. 2004
[3]. 等质径积双电机自同步椭圆振动筛动力学研究[J]. 侯勇俊, 史常贵, 卫尊义, 张明洪. 天然气工业. 2005
[4]. 叁轴椭圆等厚振动筛分设备技术应用及其自同步研究[D]. 陈文. 湘潭大学. 2006
[5]. 偏置式等质径积双轴自同步椭圆振动筛动力学研究[J]. 刘士珍, 陈殿云, 舒畅, 宁怀明. 煤矿机械. 2007
[6]. 叁轴自同步平动椭圆振动筛的虚拟设计[C]. 杨致政, 侯勇俊, 刘洪斌, 张明洪. 2004年石油装备年会暨庆祝江汉机械研究所建所40周年学术研讨会论文集. 2004
[7]. 基于运动合成原理的叁电机椭圆振动筛动力学研究[J]. 侯勇俊, 秦明旺. 天然气工业. 2007
[8]. 基于运动合成原理的叁电机自同步椭圆振动筛同步稳定性研究[J]. 侯勇俊, 申永强, 田英, 易伟. 石油矿场机械. 2010
[9]. GW—S1型自同步平动椭圆振动筛动力学[J]. 王玉国, 侯勇俊, 宋杰萍, 张明洪. 石油机械. 2005
[10]. 偏置式等质径积双轴自同步椭圆振动筛研究[J]. 侯勇俊. 石油矿场机械. 2006