基于虚拟样机技术的直线振动筛分机筛分效率的研究结论

    直线振动筛是全断面道碴清筛机的最重要工作部件,其筛分效率的高低直接影响到全断面道碴清筛机的工作效率,并最终影响到铁路线路的铺设质量及铁路运行的安全。本文主要研究了振动筛的四个运动学参数对直线振动筛分机筛分效率的影响情况。主要进行了以下几个方面的研究工作:
    1.在概述了振动筛及其筛分效率的研究现状的基础上,引入虚拟样机技术,釆用机械动力学仿真软件ADAMS建立了直线振动筛的虚拟样机模型。

    2.对单颗粒物料直线振动筛模型进行了单因素和多因素仿真试验,找出了各个参数对筛分效率的影响情况。

    3.对多颗粒物料透筛情况进行了仿真试验研究。

结论

    1.基于本文所建立的直线振动筛虚拟样机模型及振动筛的接触模型,通过对单颗粒物料单因素仿真试验的研究,得知所选定的四个参数对物料颗粒运动状态的影响程度是不一样的,其中对物料沿筛面长度方向的运动状态的影响程度,从大到小的顺序为:激振器激振频率(/)—激振器振幅(J)—筛面倾角(a)—振动方向角(J);对物料垂直方向的运动状态的影响程度,从大到小的顺序为:激振器振幅(』)—激振器激振频率(/)—振动方向角(8)—筛面倾角O)。

    2.单颗粒物料多因素试验中,根据所选定参数取不同值时透筛时间的极差大小,得到了所选定参数对物料透筛时间的影响程度的大小,从大到小的顺序为:激振器振幅(J)—激振器激振频率(/)—振动方向角(J)—筛面倾角(a);根据所选定参数取不同值时位移的极差大小,得到当物料在筛面上运动时,四个参数对其分散程度(Z)影响的大小,按照从大到小的顺序为:筛面倾角(a)—激振器振幅(J卜振动方向角(5)—激振器激振频率(/)。综合单颗粒物料单因素试验中各参数值对透筛时间和物料分散程度的影响情况,得到单颗粒物料透筛最优的参数组合:振幅y4=6mm、频率/=16Hz、蹄面倾角a=6°、振动方向角5=45°。

    3.通过对多颗粒物料透筛情况的研究,得到了各参数对筛分效率的影响程度,按照从大到小的顺序排列为:激振器振幅(A )—激振频率(/ )—筛面倾角)—振动方向角(5)。

    4.找到了集中提高振动筛筛分效率的方法:减少难筛颗粒的数量;选择面积有效系数较大的筛网;增加物料总的跳动次数;设法提高物料在筛面上的松散程度;合理选择振动筛的运动学参数。

    5.本论文中,研究所选定变量对物料透筛的影响情况时所用到的方法和思路,可以作为对更多物料颗粒进行研究时的一种参考。

    6不足及展望

    因试验经费欠缺和研究对象特殊性,造成了本课题研究的有关方面难以实现,大致如下:本文研究的物料颗粒的个数较少,后续的研究中可以考虑把颗粒的个数增加,以期和实际的工作情况更加接近;没有对现实中的振动筛进行实验,后续的研究中,可以通过做实验对模拟仿真的结果进行验证;只是针对物料的筛分效率进行了研究,并没有对整体的工作效率进行研究,后续的研究中可以把工作效率的研究作为一个研究点。

    现在,我们课题组的老师和同学正在努力,想要通过对ADAMS软件和相关离散元软件进行二次开发,把动力学分析软件和离散元软件进行结合,用这种方法来对振动筛的效率问题进行进一步的研究,期待他们能够在此问题上有所突破。