非谐和水平振动输送机的物料运动分析
机械结构的非线性振动分析与控制
机械结构的非线性振动分析与控制导言机械结构的振动问题一直是工程领域研究的热点之一。
在很多实际工程中，机械结构的非线性振动常常会导致系统的不稳定，严重影响系统的性能和寿命。
因此，对机械结构的非线性振动进行准确分析和有效控制具有重要意义。
本文将探讨机械结构的非线性振动分析与控制方法。
1. 非线性振动的特点非线性振动是指振动系统中存在非线性力学特性，无法用简谐运动描述的振动现象。
相比于线性振动，非线性振动具有以下几个主要特点：1.1 非线性受力关系：非线性振动系统的受力关系与位移和速度等参数呈现非线性特性，可能存在诸如摩擦力、硬度非线性等现象。
1.2 非线性固有频率：非线性振动系统的固有频率可能随着振幅的变化而发生变化，即频率可参量现象。
1.3 多周期运动：非线性振动系统的周期可以是整数倍的基频周期，即存在周期倍频振动。
2. 非线性振动分析方法为了准确地分析机械结构的非线性振动特性，研究者们提出了许多有效的方法。
下面介绍三种常用的非线性振动分析方法：2.1 广义多自由度方法：该方法基于插值函数（如模态函数或形态函数），将振动系统转化为有限多自由度系统。
通过求解广义动力学方程，可以得到系统的响应和频率响应曲线。
2.2 数值模拟方法：该方法通过建立机械结构的非线性数学模型，并采用数值计算方法（如有限元法）对方程进行求解。
数值模拟方法对于非线性振动系统的分析提供了一种直观、高精度的手段。
2.3 非线性正交函数方法：该方法利用正交函数展开法将非线性振动系统的运动方程转化为一组非线性代数方程。
通过求解非线性代数方程，可以得到系统的响应特性。
3. 非线性振动的控制方法针对机械结构的非线性振动问题，研究者们也提出了多种控制方法。
以下是两种常见的非线性振动控制方法：3.1 被动控制方法：被动控制方法通过改变机械结构的刚度、质量、阻尼等参数来降低非线性振动的影响。
例如，采用阻尼器、振动吸收器等装置来减小振动幅值，提高系统的稳定性。
非线性振动系统的动力学分析和控制
非线性振动系统的动力学分析和控制随着现代科技的发展和应用的扩大，我们已经离不开振动系统的存在。
振动系统既是一个重要的研究领域，也是一个广泛的应用领域。
非线性振动系统是研究振动系统的一个重要分支。
它的研究有着重要的理论和实际意义。
本文将对非线性振动系统的动力学分析和控制进行阐述。
一、非线性振动系统的基本概念在振动系统中，物体发生振动是因为受到了一定的外界激励。
如果激励的大小和方向与物体的振动相同，那么称这种振动为谐振动。
当物体受到的激励越来越强，激励与物体振动的关系不再满足线性关系，这时就出现了非线性振动。
非线性振动系统中的物体的运动状态，不能只用物体的平衡位置和速度来描述，它需要考虑物体的位移和加速度。
非线性振动系统还具有一些特殊的动态特性，例如，共振现象、混沌现象等，这些都是在线性系统中不会出现的现象。
二、非线性振动系统的动力学分析非线性振动系统的动力学分析包括非线性振动系统的力学建模、运动方程的建立、动力学分析和系统稳定性分析。
1. 非线性振动系统的力学建模在建立非线性振动系统的力学模型时，需要确定振动系统的结构、物体的运动状态、相互作用力的类型和大小，以及各种耗散力的影响等。
力学建模的精度直接影响到后续的动力学分析和控制策略的选择。
2. 运动方程的建立非线性振动系统的运动方程代表了振动系统的运动状态和动态特性。
运动方程需要根据振动系统的力学特性和初始条件来建立，通常使用微分方程和偏微分方程来描述。
3. 动力学分析动力学分析是指对非线性振动系统的振动过程进行分析。
动力学分析的内容包括确定振动系统基态和平衡态的稳定性，探究振动系统的共振现象、混沌现象和非周期运动特性等。
4. 系统稳定性分析非线性振动系统的稳定性分析，是指通过研究振动系统的稳定性，探究如何通过控制振动系统的运动状态，使振动系统达到一个稳定的状态。
研究方法通常是利用李亚普诺夫稳定性定理。
三、非线性振动系统的控制在非线性振动系统的控制中，我们可以采用多种方法，如线性反馈控制、非线性控制和混沌控制等。
机械系统的非线性振动动力学分析方法
机械系统的非线性振动动力学分析方法在现代工程领域中，机械系统的性能和可靠性至关重要。
而机械系统中的非线性振动现象常常会对系统的正常运行产生显著影响，甚至可能导致系统失效。
因此，深入研究机械系统的非线性振动动力学分析方法具有重要的理论和实际意义。
机械系统的非线性振动是指系统的振动响应与激励之间的关系不是线性的。
这种非线性关系可能源于多种因素，例如材料的非线性特性、几何非线性、接触非线性以及各种非线性阻尼和恢复力等。
与线性振动相比，非线性振动具有更加复杂和多样化的行为，如多值响应、跳跃现象、混沌运动等。
为了有效地分析机械系统的非线性振动，研究人员提出了多种方法。
其中，数值方法是应用最为广泛的一类。
有限元法是一种常见的数值方法，它将连续的机械系统离散化为有限个单元，通过建立单元的刚度矩阵和质量矩阵，进而求解整个系统的运动方程。
在处理非线性问题时，可以通过迭代的方式逐步逼近真实的解。
另一种重要的数值方法是龙格库塔法。
它是一种求解常微分方程的数值方法，适用于求解机械系统非线性振动的动力学方程。
通过在时间域上逐步推进求解，可以得到系统在不同时刻的状态。
解析方法在非线性振动分析中也具有一定的地位。
谐波平衡法是一种常用的解析方法，它假设振动响应为一系列谐波的叠加，通过将非线性项展开并与谐波项进行比较，从而得到方程的近似解。
这种方法对于具有弱非线性的系统较为有效。
摄动法也是一种经典的解析方法，它通过引入小参数将非线性方程进行近似处理，从而得到可解的方程。
例如，林滋泰德庞加莱摄动法在处理非线性振动问题时发挥了重要作用。
除了上述方法，实验研究也是理解机械系统非线性振动的重要手段。
通过在实际系统上安装传感器，测量振动信号，然后对信号进行分析和处理，可以获得系统的振动特性。
例如，使用加速度传感器测量振动加速度，通过频谱分析可以了解振动的频率成分。
在进行非线性振动分析时，还需要考虑系统的稳定性。
李雅普诺夫稳定性理论为判断系统的稳定性提供了有力的工具。
《弹性连杆式振动输送机的动力学分析与优化设计》范文
《弹性连杆式振动输送机的动力学分析与优化设计》篇一一、引言随着现代制造业的飞速发展，物料输送设备的性能与效率对于整个生产线的顺畅运行至关重要。
弹性连杆式振动输送机作为一种高效、节能的物料输送设备，其动力学特性和优化设计成为了研究的热点。
本文旨在通过对弹性连杆式振动输送机进行深入的动力学分析，提出有效的优化设计方案，以期提高设备的输送效率与稳定性。
二、弹性连杆式振动输送机概述弹性连杆式振动输送机是一种利用振动原理进行物料输送的设备，其核心部件包括弹性连杆、振动电机和输送带等。
该设备通过振动电机的驱动，使连杆产生周期性振动，从而带动输送带进行连续的振动输送。
这种输送方式具有结构简单、能耗低、输送效率高等优点，在各行各业中得到了广泛应用。
三、动力学分析1. 模型建立：为准确分析弹性连杆式振动输送机的动力学特性，需要建立相应的数学模型。
该模型应包括连杆的弹性特性、电机的驱动力、输送带的摩擦力等因素。
通过建立动力学方程，可以描述系统在受到不同外力作用时的运动状态。
2. 振动特性分析：根据建立的动力学模型，分析系统在不同条件下的振动特性。
包括振动的幅度、频率、相位等参数。
这些参数将直接影响设备的输送效率和稳定性。
3. 影响因素研究：分析影响系统动力学特性的因素，如连杆的刚度、电机的驱动力大小及控制策略等。
通过研究这些因素对系统的影响，可以为后续的优化设计提供依据。
四、优化设计1. 结构优化：根据动力学分析结果，对设备的结构进行优化设计。
包括调整连杆的布置方式、改变电机的驱动方式等，以提高设备的输送效率和稳定性。
2. 材料选择：选择合适的材料来提高设备的耐用性和可靠性。
例如，选择高强度的连杆材料和耐磨的输送带材料，以延长设备的使用寿命。
3. 控制策略优化：优化电机的控制策略，使系统在各种工况下都能保持良好的振动特性。
例如，采用先进的控制算法，使电机能够根据实际需求自动调整驱动力大小和频率。
4. 安全性与可靠性设计：在优化设计中考虑设备的安全性和可靠性。
非谐和间歇滑动输送机激振器频率设计优化
Ⅲ １
振 动输送 机 包括 弹性 连 杆 式 弹 簧组 固频 共 振 输 送 机 、 无 连杆 弹 簧 组 固 频 共 振 输 送 机 、 电磁 式 振 动 给 料 机
于 自由振 动 状态 ， 产 生 的力 在输 送 机 的 运 动 中被 吸 它
收稿 日期 ：２ ０ ０ ０ 修改稿收到 日期：０７— ３—２ ０ ７— ３— １ ２０ ０ ９ 第一作者 冯维明 男 ， 硕士 ， 副教授 ，９ ７年生 １５
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１ ２ 物料 运动 的基本 特证 ．
和间歇滑 动输 送 机 可产 生 显 著 的经 济 效 益 和 环 境 效
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益 。在我 国 ， 随着经济 的快 速 发 展 ， 市场 对该 类 设 备 的 需 求与 １剧 增 。国 内制造输 送 设 备 的企 业 中 只有 个别 ３
企 业对 国外 同类 设备 进行 了初 步 的仿 制 。 国内企 业 大 多 只能通 过 花 费大 量 外 汇 进 口国外 设 备 来 满 足 需 求 。 为 了使 这类 机械 获 得 更 有 效 的使 用 和 进 一 步 发 展 ， 对 其 工作理论 与设 计计算 方 法进 行 较 系统 和较 详 细 的研 究 是十分 必要 的 ， ［ ， 对 直 线 简 谐 式 振 动 输 送 机 文 ３ ４］
维普资讯
振 第２ 第１ ６卷 １期
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非 谐 和 间歇 滑 动 输 送 机 激 振 器 频 率 设 计 优 化
非线性振动系统的动力学模拟和分析
非线性振动系统的动力学模拟和分析一、引言非线性振动系统是实际工程中经常遇到的一种振动模式，其动力学行为与线性振动系统有很大不同。
为了解决实际问题，需要对非线性振动系统进行深入研究，进一步分析其动力学行为。
本文将着重介绍非线性振动系统的动力学模拟和分析方法，并结合具体实例进行讲解。
二、基本概念1. 非线性振动系统非线性振动系统是指其运动方程中含有非线性项的振动系统。
其动力学行为与线性振动系统有很大不同，例如出现分岔、混沌等现象。
2. 动力学模拟动力学模拟是通过计算机模拟的方法研究动力学系统的行为。
它可以帮助我们深入理解非线性系统的物理现象，预测系统的行为以及设计系统的参数。
三、非线性振动系统动力学模拟方法1. 常微分方程方法其基本思路是通过建立非线性振动系统的运动方程，并运用数值分析方法进行求解。
假设非线性振动系统的运动方程为：$$\frac{d^2x}{dt^2}+f(x)=0$$其中，$x$为系统的位移，$f(x)$为非线性运动方程，可以将其展开为泰勒级数的形式，如下：$$f(x)=a_1x+a_2x^2+a_3x^3+...$$将运动方程离散化后，可以利用数值分析方法，如欧拉法、隐式欧拉法等，进行求解。
2. 辛普森法辛普森法是一种常用的非线性振动系统动力学模拟方法。
其基本思路是利用曲面的形状来逼近曲线，进而求解非线性振动系统的运动方程。
假设非线性振动系统的运动方程为：$$\frac{d^2x}{dt^2}+f(x)=0$$其中，$x$为系统的位移，$f(x)$为非线性运动方程。
将运动方程离散化后，可以利用辛普森法进行求解。
3. 傅里叶级数方法其基本思路是将一个非线性振动系统的运动方程分解为一系列线性微分方程的和，进而用傅里叶变换的方法求解。
假设非线性振动系统的运动方程为：$$\frac{d^2x}{dt^2}+f(x)=0$$其中，$x$为系统的位移，$f(x)$为非线性运动方程。
将运动方程展开为傅里叶级数的形式后，可以用傅里叶变换求解。
非谐和水平振动输送机物料速度优化分析_郭宝良
］ 进行物料与 料 槽 的 相 对 运 动 状 态 的 判 别 ， 献［ 确 ０ １ 上 时ｔ 定物料在时间间隔 ［ ｔ ｔ ｉ， ｉ ＋１ ］ ｉ 时刻物料相对料 槽的运动状态 ， 从而确定物料的加速度 。 ）积分计算 ： 通过积分可计算物料和料槽的速 ４ ） ） ） ， （ ， （ ， （ 。 ） 度和位移 ， 即式 （ ５ ６ ７ １ １ １ ９ ）循环 ： ， 即可实现系统的 重复 步 骤 （ 和（ ５ ３） ４） 数值仿真 。 只要时间间隔 Δ 就会得 ｔ 选择得足够小 ， 到足够高的仿真精度 ， 满足工程要求 。 ２． ４ 灵敏度分析 用灵敏度分析来评价系统各参数对物料输送速 度的影响程度 。 一阶差分灵敏度的定义为 ／ ／ Ｓ（ Ｆ Ｐｍ ）＝ Δ Ｆ Ｐｍ Δ 其中 ：Ｓ 为函数 Ｆ 对变量 Ｐｍ 的敏感程度 。 若 Ｓ 的符号表 示 函 数 Ｆ 对 变 量 Ｐｍ 的 单 调 性 ： 表示 Ｆ 对变量 Ｐｍ 单调递减 ； 表示 Ｆ 若 Ｓ＞０， Ｓ＜０，
１ １］ 。因 此， 对变量 Ｐｍ 单 调 递 增 ［ 灵敏度分析结果中
烄 ）＝ ｘ（ ｔ
ｍ ωｒ ２ （ ｃ ｔ＋φ） ｏ ｓ ω ２ ２ ｋ－ （ Ｍ ＋ ｍ） ω ２
３
ｍ１ ｒ ２ ω １ １ ）＝－ ｘ（ ｔ ｓ ｔ－ ｉ ｎ ω １ ２ ｋ－ （ Ｍ ＋ ｍ） ω １ （ ） １ ６ 烅 ３ ｍ２ ｒ ２ ω ２ ２ （ ｓ ｔ＋φ） ｉ ｎ ω ２ ２ ｋ－ （ Ｍ ＋ ｍ） ω
图 ３ 物料受力简图
对料槽有
２ ２ ）＝ ２ （ Ｆ（ ｔ ｍ１ ｒ ｃ ｔ＋２ ｍ２ ｒ ｃ ｔ＋φ） ｏ ｓ ｏ ｓ ω ω ω ω １ １ ２ ２ １ ２ （ ） １ ¨ ） （ ） Ｍ ｘ ＝ Ｆ（ ｔ ＦＬｓ ２ ｉ ｎ －２ θ－Ｆｆ
非线性振动现象的分析与控制
非线性振动现象的分析与控制引言：振动是物体在受到外界力的作用下产生的周期性运动。
在很多实际应用中，振动现象是无法避免的。
传统的振动理论常常以线性振动为研究对象，但在实际工程中，由于材料的非线性特性或者复杂的系统结构等因素的影响，一些系统的振动往往表现出非线性特征，这给振动控制带来了挑战。
本文将从非线性振动的基本原理、分析方法和控制策略等方面进行介绍。
1. 非线性振动的基本原理非线性振动的基本原理是指在振动系统中，系统的运动方程中存在非线性项。
非线性项可能来自于系统的非线性弹簧，非线性摩擦力以及非线性扰动等。
这些非线性项会使得系统的运动不再满足叠加原理，产生新的现象。
在非线性振动中，振幅的大小和振动频率之间存在复杂的关系，如倍频现象、相位共振等。
2. 分析非线性振动的方法为了分析非线性振动系统，常常需要采用数值模拟方法。
其中，一种常用的方法是时域分析，即通过求解系统的运动方程，得到系统的时域响应。
另一种方法是频域分析，即通过将时域信号转换到频域，分析系统的频谱特性。
此外，还可以通过相平面分析方法来研究非线性系统的稳定性、受激振动和共振现象等。
3. 非线性振动的控制策略在实际应用中，为了控制非线性振动系统，常常需要采取相应的控制策略。
其中，一种常见的方法是使用非线性控制器，通过引入非线性反馈来补偿系统的非线性特性。
另一种方法是使用自适应控制策略，根据系统的变化实时调整控制参数。
此外，还可以通过参数识别和模型预测控制等方法来实现对非线性振动的控制。
4. 实际应用中的非线性振动现象非线性振动现象在实际应用中普遍存在。
例如在建筑结构中，由于地震或风荷载等外力的作用，结构会发生非线性振动，给结构的安全性和稳定性带来威胁。
在机械系统中，由于轴承的非线性摩擦力或者悬挂系统的非线性特性，机械系统会出现非线性振动，影响其性能和寿命。
因此，对于非线性振动的分析和控制具有重要的理论和实际意义。
结论：非线性振动现象是实际工程中普遍存在的重要问题。
振动输送系统的设计与分析
振动输送系统的设计与分析引言振动输送系统在工业生产中起着至关重要的作用。
它可以将物料以振动的形式从一个地方传送到另一个地方，大大提高了生产效率。
然而，振动输送系统的设计与分析并不简单，需要考虑多个因素，如物料特性、振动参数、系统结构等。
本文将对振动输送系统的设计与分析进行探讨，旨在提供一些有益的指导和建议。
一、振动输送系统的工作原理振动输送系统基本上由两个主要部分组成：振动器和输送槽。
振动器通过产生垂直或水平方向的振动，将物料推动到输送槽中。
输送槽的形状和尺寸对于输送效果起着至关重要的作用。
在输送过程中，物料会受到振动的作用，发生流动和滚动，最终到达目的地。
二、物料特性对振动输送系统的影响物料的特性是设计振动输送系统时必须考虑的关键因素之一。
不同的物料具有不同的粒度、湿度、黏度等特点，这些特性直接影响着输送效果。
例如，粒度较大的物料更容易被输送，而粒度较小的物料可能会堵塞输送槽。
湿度较高的物料可能会引起粘结，从而影响流动性。
因此，在设计振动输送系统时，必须综合考虑物料的特性，选择合适的振动参数和输送槽结构。
三、振动参数对振动输送系统的影响振动参数是决定振动输送系统工作效果的重要因素之一。
振动参数包括振动频率、振幅和振动形式。
振动频率决定了物料在输送过程中的流动速度，而振幅则影响了物料的推动力。
振动形式可以是垂直振动或水平振动，不同的振动形式适用于不同的物料和输送槽结构。
通过合理调节振动参数，可以实现最佳的输送效果。
四、系统结构对振动输送系统的影响振动输送系统的结构设计也是一个需要重点关注的方面。
系统结构包括输送槽的形状和尺寸、支撑结构的布置等。
输送槽的形状应该能够促使物料在输送过程中流动和滚动，减少阻力。
同时，输送槽的尺寸要适应物料的数量和特性，以确保输送效果。
支撑结构的布置应该稳定可靠，能够抵抗振动力的作用，防止系统出现横向或纵向的位移，影响输送效果。
五、振动输送系统的性能评价对振动输送系统进行性能评价可以帮助改进系统设计和优化工艺。
非平衡统计物理中的物质输运过程
非平衡统计物理中的物质输运过程在物理学领域中，非平衡统计物理是一个非常重要的分支，它研究的是不处于热平衡状态下的物质系统，尤其是物质的输运过程。
物质的输运是指物质在空间中的运动与分布，它在自然界和工程应用中起着重要的作用。
了解非平衡统计物理中的物质输运过程，对于我们理解自然界的现象和改进实际应用具有重要意义。
在非平衡统计物理中，我们可以使用一系列的统计方法和物理模型来描述物质的输运过程。
一个最常用的模型是离散的物质输运模型，其中物质在空间中以离散的粒子或分子的形式存在，并通过跳跃或扩散等方式进行输运。
在这种模型中，我们可以使用一些物理量来描述物质的输运性质。
其中一个重要的物理量是输运速率，它表示单位时间内通过单位面积的物质流量。
输运速率可以用来描述物质从高浓度区域向低浓度区域的流动。
此外，我们还可以利用扩散系数来描述物质扩散的快慢程度。
扩散系数越大，物质的扩散越快。
非平衡统计物理中的物质输运过程还涉及到一些重要的现象，比如浓度梯度驱动物质的输运。
例如，当两个区域之间存在浓度差时，物质会从高浓度区域向低浓度区域扩散。
这是因为在浓度梯度的驱动下，物质分子会不断地碰撞并扩散到更稀疏的区域。
这个过程可以用非平衡统计物理的数学形式描述，并通过扩散方程进行模拟。
除了浓度梯度驱动的扩散，非平衡统计物理中还存在其他形式的物质输运过程。
其中一个例子是温度梯度驱动的热传导。
当两个区域之间存在温度差时，热量会通过物质的分子碰撞传递，从高温区域向低温区域传导。
这个过程可以通过非平衡统计物理的方法进行分析，并用热传导方程来描述。
非平衡统计物理中的物质输运过程还涉及到一些复杂的现象，比如液滴的运动。
当一滴液体放置在斜面上时，重力会驱动液滴从高处滑下。
这个过程可以用平衡态下的力学原理来描述。
然而，当我们考虑到液滴的非平衡态性质时，会发现液滴的运动速度会受到诸如表面张力和液体黏度等因素的影响。
这就需要使用非平衡统计物理的方法来分析液滴的运动。
《2024年弹性连杆式振动输送机的动力学分析与优化设计》范文
《弹性连杆式振动输送机的动力学分析与优化设计》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，振动输送机在物料输送领域的应用越来越广泛。
其中，弹性连杆式振动输送机以其结构简单、运行稳定、能耗低等优点，在各个行业中得到了广泛的应用。
然而，其动力学特性的分析和优化设计仍是一个重要的研究方向。
本文旨在通过对弹性连杆式振动输送机的动力学分析，探讨其优化设计方法，以提高其运行效率和稳定性。
二、弹性连杆式振动输送机的工作原理与结构特点弹性连杆式振动输送机主要由驱动装置、连杆机构、弹性元件和输送槽等部分组成。
其工作原理是通过驱动装置带动连杆机构产生周期性振动，使输送槽内的物料在振动力的作用下实现连续输送。
该类型输送机具有结构简单、运行稳定、能耗低、适应性强等特点。
三、动力学分析（一）模型的建立为了对弹性连杆式振动输送机进行动力学分析，我们建立了相应的数学模型。
该模型考虑了连杆机构的运动特性、弹性元件的力学特性以及物料在输送过程中的受力情况。
通过建立微分方程，描述了输送机的运动过程。
（二）动力学方程的求解通过求解动力学方程，我们可以得到输送机的运动规律和受力情况。
在求解过程中，我们采用了数值分析方法，对微分方程进行离散化处理，得到了各时刻的位移、速度和加速度等动力学参数。
（三）结果分析通过对求解结果的分析，我们可以得到输送机的运动特性和受力情况。
在正常工作条件下，输送机的振动幅度和频率对物料的输送效率和稳定性有着重要的影响。
因此，我们需要对输送机的动力学参数进行优化设计，以提高其运行效率和稳定性。
四、优化设计（一）设计目标优化设计的目标是在保证输送机正常运行的前提下，提高其运行效率和稳定性。
具体来说，我们需要通过优化设计降低输送机的能耗、提高物料的输送效率、延长设备的使用寿命等。
（二）优化方案为了实现优化目标，我们提出了以下优化方案：1. 优化连杆机构的运动参数，如振幅、频率和相位等，以改善物料的输送效率和稳定性。
2. 对弹性元件进行优化设计，如选择合适的材料和结构，以提高其弹性和耐磨性。
水平振动输送机-毕业设计论文
摘要水平振动输送机是一种实现水平振动输送的惯性振动机械，在建材、化工、煤炭等行业均有广泛应用。
在钢铁企业中，利用惯性振动输送机为电弧炉输送物料。
本次毕业设计就是根据炼钢企业改造电弧炉后所使用的一种新的工艺而提出的。
对于现有的电弧炉，加料时必须首先打开电弧炉盖，添加钢料后再将电弧炉盖合上。
这种进料方式灰尘大，工人的作业环境差，而且不能实现连续输送与冶炼。
针对这些缺点，意大利德兴公司构想在电弧炉的侧壁上建个孔，利用惯性振动给料机将钢料直接送入炉内，在这过程中，同时电弧炉产生的高温烟气进入到给料机封闭的料槽内，可将钢料预热，从而设计出了一种新型的电弧炉废钢预热水平输送系统。
这样就省略了电弧炉的开合动作，节省了人力，改善了工作环境。
本说明书主要针对该废钢预热系统的水平振动输送机进行研究设计，本文主要工作包含以下内容：（1）水平振动输送机的原理分析，确定输送机方案，绘制输送机原理图；（2）水平振动输送机的动力学分析，并利用运动学仿真软件MATLAB进行动力学响应分析；（3）确定水平振动输送机的主要结构参数，包括激振器、悬挂系统、小车等结构，最终完成输送机总装图与主要零部件工程图。
关键词：水平振动输送机；惯性激振器；四轴；数值计算AbstractThe conveyor with horizontal vibration is a kind of inertial vibrating machine which could realize level vibrates to feed material, and is widely used in building materials, chemical, coal and other industries. In the iron and steel enterprise, the conveyor with horizontal vibration was used to conveying material for electric arc furnace. This graduation design is according to the new process and proposes which was used after reforming electric arc furnace in steelmaking enterprise. For the existing electric arc furnace, the feeding must open the cover of electric arc furnace firstly; after adding steel material the arc furnace cover was closed together. The way of this incoming material follows a large of dust; and the workers’ work environment is poor. According to th ese shortcomings, the company of italy dexing conceives to built a hole on the side of electric arc furnace. By using the inertial vibrating feeder, the steel materials will be sent into the charging directly, and a new type of electric arc furnace smelting system-Consteel system is designed. This way could omitted electric arc furnace’s opening time of action, save the manpower, improve the working environment; At the same time, the high temperature flue gas which was produced by the electric arc furnace goes into the feeder’s closed material groove, and preheats steel material.This manual mainly for the scrap preheating system level design vibrating conveyor research, this article contains the following main tasks:(1) The level of vibration conveyor principle analysis to determine the conveyor solutions, conveyor schematic drawing;(2) The level of vibration conveyor analysis, and the use of kinematics simulation software MATLAB for dynamic response analysis;(3) Identify key structural parameters of horizontal vibration conveyor, including shaker, suspension systems, car and other structures, the final completion of the conveyor assembly diagram with the main components of the drawing.Key words: Horizontal vibrating conveyor; inertial shakers; numerical calculation; four axises目录1.绪论 (4)1.1 振动机械的简介 (4)1.1.1振动机械的组成 (4)1.1.2振动机械的分类 (5)1.1.3 振动机械的应用 (6)1.2 水平振动输送机简介 (7)1.3 选题的背景及意义 (8)1.3.1振动利用工程 (8)1.3.2本课题的研究目的和意义 (8)1.4 水平振动输送机原理分析 (9)1.5 本章小结 (11)2.动力学分析 (12)2.1料槽的运动机理分析 (12)2.2影响振幅的相关参数分析 (13)2.2.1频率比的影响 (13)2.2.2振幅比的影响 (14)2.2.3初相位角的影响 (14)2.2.4角速度的影响 (15)2.3最优参数下的运动学仿真 (17)2.4本章小结 (17)3.惯性激振器的设计 (18)3.1电动机的选择 (18)3.2偏心块 (18)3.3带传动的设计 (18)3.3.1已知条件和设计内容 (18)3.3.2设计步骤及方法 (19)3.3轴的设计 (23)3.3.1．主动低速轴的设计 (23)3.3.2．从动低速轴的设计 (25)3.3.3．高速轴的设计 (25)3.4齿轮的设计 (27)3.4.1已知条件和设计内容 (27)3.4.2齿轮设计 (28)3.5其余附件设计 (30)3.5.1振动框架 (30)3.5.2电机架 (30)3.5.3加固板设计 (31)3.6本章小结 (31)4.悬挂系统 (32)4.1悬挂基座 (32)4.2悬挂螺杆组 (32)4.3支撑小轮 (33)5小车系统 (33)5.1车架 (34)5.2车轮 (34)6总结与展望 (34)6.1工作总结 (34)6.2工作展望 (35)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (38)1.绪论1.1 振动机械的简介1.1.1振动机械的组成振动机械是根据振动的原理来实现各类加工作业的一种机械设备，在20 世纪后半叶，振动机械得到了飞速迅猛的发展。
应用力学中的非线性振动分析研究
应用力学中的非线性振动分析研究随着工程技术的发展，各种机械结构的振动问题变得日益重要。
在机械工程、建筑工程、电力工程等领域，振动问题都是一个不可回避的问题。
我们通过研究、分析和解决振动问题，能够改善机器和建筑的使用寿命，保证机器的精度，同时还能为生产和施工提供更加安全的环境。
因此，研究应用力学中的非线性振动分析具有非常重大的意义。
非线性振动分析是应用力学领域中的重要课题之一，涉及广泛的专业知识，如微分方程、非线性动力学、材料力学等。
在非线性振动中，振动系统将表现出与广义线性系统不同的行为。
例如，系统可能表现出多个共振现象、非线性扰动的对称性破缺、吸引子等非线性特征。
由于这些特点，非线性振动分析的方法和技术也有着很大的不同。
在应用力学中，非线性振动分析的应用非常广泛，例如机械系统中的摆线传动、液压系统中的自激振动、建筑结构中的地震响应等等。
下面我们就来分别了解一下这些领域中的非线性振动分析。
首先，我们来看看机械系统中的摆线传动。
传统的摆线传动中，模块加工精度要求较高，针对摆线传动锁死的研究也比较多，但是对于摆线传动的非线性振动研究却很少。
在非线性情况下，摆线传动的齿轮间隙变化、变形和接触问题都会对系统振动产生显著影响。
因此，非线性振动分析的研究在改善摆线传动的精度、减少噪音和提高传动效率等方面具有非常重要的意义。
其次，我们来看一看液压系统中的自激振动。
液压系统中可能会出现压力和流量的不稳定性，这种不稳定性会形成一种自激振动，这种振动会导致液压系统的工作效率下降、损伤系统和产生噪音等问题。
这时需要进行非线性振动分析，通过研究系统的动态特性，调整液压系统的参数和性能，从而减小系统的自激振动并提高工作效率。
最后，我们来看一看建筑结构中的地震响应问题。
在地震等自然灾害中，建筑结构的振动对人们的生命和财产安全都非常重要。
因此，对于建筑结构的地震响应问题进行非线性振动分析也非常关键。
在地震中，建筑结构可能会发生弹塑性变形，这时系统的动力学性质就会发生变化。
物料传送技术-振动输送机
• 当槽体再次向前振动时，物料又 因受到加速而被输送向前。
• 如此重复循环，实现物料的输送。
二、振动输送机结构
输送槽
主 激振器
要
主振弹簧结构导向杆隔振弹簧3、主振弹簧和隔振弹簧
振动输送机系统中的弹性元件。
主振弹簧的作用：主振弹簧支撑输送槽， 通常倾斜安装，斜置倾角为ß（振动 角），其作用是使振动输送机有适宜 的近共振工作点，便于系统的动能和 势能相互转化，有效地利用振动能量。
隔振弹簧的作用：支承，并能减小传给基 础或结构架的动载荷。
• 4、导向杆 • 导向杆的作用是使槽体与底架沿垂直
• 当制成封闭的槽体输送物料时，可改善工作环境； • 一般不宜输送粘性大的或过于潮湿的物料。
一、工作原理
• 如图所示，通过激振器1产生的 激振力作用于工作输送槽体2时， 槽体在主振弹簧的约束下做定向 强迫振动。当槽体向前振动时， 依靠物料与槽体间的摩擦力把运 动能量传递给物料，使物料加速 运动，此时物料的运动方向与槽 体的振动方向相同。
平衡底架进 料装置
卸料装置等
振动输送机结构示意图
5
• 1、输送槽和平衡底架
输送槽(承载体、槽体)和平衡底架(底架)是振动输送 机系统中的两个主要部件。槽体输送物料，底架主要 平衡槽体的惯性力，并减小传给基础的动载荷。
• 2、激振器
激振器是振动输送机的动力来源及产生周期性变化的 激振力，使输送槽与平衡底架产生持续振动的部件， 可分为机械式、电磁式、液压式及气动式等类型。其 激振力的大小，直接影响着输送槽的振幅。
• 由于弹性连杆传动机构受力小，所需启动力矩远 较刚性连杆小得多，所以，弹性连杆驱动的振动 输送机获得广泛应用。
物料在抖动输送板上运动的计算机模拟与试验研究_李建平
1998年9月农业机械学报第29卷第3期物料在抖动输送板上运动的计算机模拟与试验研究李建平 沈永仁 赵 匀 【摘要】 对物料在抖动输送板上的运动进行分析,推出了物料运动特征界限值,建立数学模型并进行计算机模拟计算,非常直观地将振动方向角X、板面角T与运动特征界限值K1、K2的关系用图线表示出来;同时用所研制的试验台进行试验验证,证明所建立的计算模型有实用价值,可以作为确定抖动输送板设计参数的参考和依据。
叙词:振动筛 数学模型 计算机模拟 引言物料在抖动输送板和振动筛上的运动机理是相同的。
在设计振动筛时,基本要求是物料既有上移,又有下移,上移大于下移(或下移大于上移),使其既能与筛面有较多的相对运动,以确保其有较多的机会从筛孔落下,又可使分离出的短茎秆和断穗能够从一端流出。
抖动输送板则是利用抖动板的往复运动使物料均匀地被输送到另一端,物料在输送过程中,无必要作往复运动,而是作单向运动。
传统分析方法[1,2]只推出了物料运动的特征界限值K1、K2,以确定物料作何种形式和方向的运动,不能直观地表示出振动方向角X、板面角T与运动特征界限值K1、K2的关系,不便于实际应用;在公式推导过程中角度设置不够规范,易引起混乱。
本文建立的数学模型,在角度设置中较传统分析方法有所改进,将曲柄转角以X轴正向作为始边,规定曲柄转角k t、振动方向角X和板面角T以逆时针方向为正。
经计算机计算并绘制出在一定物料摩擦角h时,不同振动方向角X、板面角T的K1、K2曲线。
试验证明计算值与试验结果较接近。
由于物料在振动筛和抖动输送板上的运动机理相同,所以,抖动输送板的分析与试验结果,也说明了振动筛的情况。
因此,本文所建立的抖动输送板计算机计算模型,同样适用于振动筛。
1 物料相对运动动力学分析抖动输送板的机构示意图如图1所示,由摆杆连接抖动输送板,曲柄连杆机构与输送板铰接,OB垂直于摆杆(CE和D H)摆动的中间位置,摆杆与曲柄相比很长,可认为板面沿OB方向作直线往复运动且与水平面夹角为T,X轴与OB重合,振动方向OB与水平面成X角,板面上任意点物料的位移可近似为X=R co s k t(1) 收稿日期:19970926李建平 浙江农业大学农业工程学院 讲师,310029 杭州市沈永仁 黑龙江汽车改装厂 高级工程师,161005 齐齐哈尔市赵 匀 浙江农业大学 教授图1 物料在抖动输送板上的受力分析(a)第2、第3象限 (b)第1、第4象限式中 R ——曲柄半径,m k ——曲柄旋转角速度,rad /s t ——时间,s速度和加速度方程分别为X =-R k sin k t(2)X ¨=-R k 2cos k t(3)物料在板面上受到的牵连惯性力为S =m R k 2cos k t (4)式中 S ——物料惯性力,N m ——物料质量,kg当曲柄在第2、第3象限时,运动趋势向左,摩擦力方向指向D 点(图1a),则可得K =k 2R g >sin(h -T )co s(X -T +h )=K 1(5)式中 K ——运动特征值 g ——重力加速度,m /s 2 h ——物料的摩擦角 K 1——物料由D 向C 方向运动的运动特征界限值当曲柄在第1、第4象限时,运动趋势向右,摩擦力方向指向C 点(图1b ),通过分析可知,要使物料由C 向D 移动,则K =k 2R g >sin(h +T )co s(X -T -h )=K 2(6)式中 K 2——物料由C 向D 方向运动的运动特征界限值不管T 为正值或负值,根据所选运动特征值K 与运动特征界限值K 1、K 2之间的不同关系,可有下列不同状态:K ≤K 1,K ≤K 2,相对静止;K 2>K >K 1时,仅产生由D 向C 的运动;K 1>K >K 2时,仅产生由C 向D 的运动;K >K 2>K 1时,既有由D 向C 的运动,又有由C 向D 的运动,且由D 向C 运动大于由C 向D 运动;K >K 1>K 2时,既有由C 向D 的运动,又有由D 向C 的运动,且由C 向D 运动大于由D 向C 运动。
《2024年弹性连杆式振动输送机的动力学分析与优化设计》范文
《弹性连杆式振动输送机的动力学分析与优化设计》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，振动输送机作为物料输送的重要设备，其性能的优劣直接影响到生产效率和产品质量。
弹性连杆式振动输送机以其结构简单、输送效率高、能耗低等优点，在工业生产中得到了广泛应用。
然而，其动力学特性的分析与优化设计仍具有挑战性。
本文旨在通过动力学分析，对弹性连杆式振动输送机进行优化设计，以提高其输送效率和稳定性。
二、弹性连杆式振动输送机概述弹性连杆式振动输送机主要由振动源、连杆机构、输送带等部分组成。
其工作原理是利用振动源产生的激振力，通过连杆机构传递至输送带，使输送带产生周期性振动，从而实现物料的输送。
该设备具有结构简单、维护方便、能耗低等优点，广泛应用于煤炭、冶金、化工等行业的物料输送。
三、动力学分析动力学分析是优化设计弹性连杆式振动输送机的基础。
通过对振动源、连杆机构、输送带等部分的运动学和动力学特性进行分析，可以了解设备的运行状态和性能。
具体分析包括：1. 振动源的动力学分析：分析激振力的产生和传递过程，以及激振力对输送带的影响。
2. 连杆机构的运动学分析：研究连杆机构的运动规律，包括连杆的长度、角度等对输送带振动的影响。
3. 输送带的动力学分析：分析输送带在振动下的受力情况，包括摩擦力、惯性力等，以及这些力对输送带振动的影响。
四、优化设计基于动力学分析结果，对弹性连杆式振动输送机进行优化设计。
优化设计主要包括以下几个方面：1. 振动源的优化：通过改进激振力的产生和传递方式，提高激振力的效率和稳定性，从而改善输送带的振动性能。
2. 连杆机构的优化：调整连杆的长度、角度等参数，使连杆机构在传递激振力时更加高效，同时降低能量损失。
3. 输送带的改进：选择合适的材料和结构，提高输送带的耐磨性、抗拉强度和抗冲击性能，延长使用寿命。
4. 控制系统的优化：引入先进的控制系统，实现振动输送机的智能控制，根据实际需要调整振动参数，提高输送效率。
非谐和间歇滑动输送机振幅优化设计
１ 输送机物料运 动的基本特 征
１ １ 输 送机 的位 移 、 度 、 速 度 ． 速 加
图１ 所示 为非谐 和间歇 滑动输 送机 驱 动原理 示意 图 ， 输送 机 的 四轴激 振 器 包 括 一 对 回转 方 该
向相反而转速相同的高速轴及另一对反 向等转速 回转的低速轴 ， 四轴激 振器 与输送机槽体固连并 悬挂在地面支架上 ， 处于自由振动状态 ， 这就使它 本身具有 自我平衡性［６ ５］ ．。 ２ 主轴 的转 速 比 为 １：２ 相 位 差 为 丌 ２ 对 ， ／。 设输送槽的质量为 Ｍ， 其振动位移为 ， 低频和高 频偏心块的质量分别为 ｍ 和 ｍ ， ｚ 相应 的偏心距 分别为 ｔ 和 ｒ， － １ ２由动量守恒定律得
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第３ Ｏ卷 第 １ 期 １
２０ ０ ７年 １ １月
合 肥 工 业 大 学 学报 （ 自然科 学版）
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｈ ＥＦ ＥＩＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ ＯＦ Ｋ ＨＮＯＬ ＴＥ ￣ ＯＧＹ
Ｖｏ ． Ｏ Ｎｏ １ １３ ． １
供了理论依据和设计参 数， 从而推动该类设备的 国产化 、 系列化及普及化市场需求。
输送机、 无连杆弹簧组 固频共振输送机 、 电磁式振 动 给料 机等 。而非 谐 和 间歇 滑动 输送 机 的创 新 性 驱动系统代替了“ 固有频率” 共振驱动系统 ， 并且 改变了物料在输送槽 中的运动方式 ， 因其结构及 原理上的特点 ， 具备 了低频率 、 低噪音、 密封性好 、
ｏ ｈ ｔｒａ ｎ ｔ ｅ ｓｉ －ｔ ｋ ｃ ｎ ｅ ｏ ｒ ｎ ｌｚ ｄ， ｎ ｈ ｖ ｒｇ ｌ ｅｏ ｉ ｆｔ ｅｍａ ｅ ｉｌｉ ｆｔ ｅｍａｅ ｉｌｏ ｈ ｌ ｓｉ ｏ ｖ ｙ ｒａ ｅａ ａｙ ｅ ａ ｄ ｔ ｅａ ｅ ａ ｅｓｉ ｖ ｌｃｔ ｏ ｈ ｔ ｒａ ｓ ｐ ｃ ｐ ｙ
《2024年弹性连杆式振动输送机的动力学分析与优化设计》范文
《弹性连杆式振动输送机的动力学分析与优化设计》篇一一、引言随着工业技术的快速发展，自动化生产线的广泛应用对物料输送提出了更高的要求。
弹性连杆式振动输送机作为现代生产线中常用的设备，其工作性能和设计水平直接影响着生产效率和产品质量。
本文将对弹性连杆式振动输送机进行动力学分析与优化设计，以提高其运行稳定性和效率。
二、弹性连杆式振动输送机概述弹性连杆式振动输送机是一种以振动原理实现物料连续输送的设备。
其基本结构包括连杆、弹性元件、驱动装置等。
在工作过程中，通过驱动装置使连杆产生周期性振动，从而带动物料在输送过程中实现连续、稳定的流动。
三、动力学分析1. 模型建立：根据弹性连杆式振动输送机的结构特点和工作原理，建立动力学模型。
该模型应包括连杆、弹性元件、物料等主要部分的运动方程和相互作用力。
2. 参数分析：对动力学模型中的关键参数进行分析，如振动频率、振幅、连杆长度等。
这些参数对输送机的运行稳定性和效率具有重要影响。
3. 仿真分析：利用计算机仿真技术对动力学模型进行仿真分析，研究输送机在不同参数下的工作性能和动态特性。
四、优化设计1. 设计目标：以提高输送机的运行稳定性和效率为目标，进行优化设计。
主要针对连杆长度、弹性元件的刚度和阻尼等参数进行优化。
2. 设计方法：采用现代设计方法和技术手段，如有限元分析、多目标优化算法等，对输送机进行优化设计。
通过计算机仿真和实验验证，不断调整和优化设计方案。
3. 优化结果：经过优化设计，弹性连杆式振动输送机的运行稳定性和效率得到显著提高。
同时，优化后的输送机在结构上更加紧凑、轻便，降低了制造成本和维护成本。
五、实验验证与分析1. 实验方案：设计实验方案，对优化后的弹性连杆式振动输送机进行实验验证和分析。
实验过程中应严格控制变量，保证实验结果的可靠性和有效性。
2. 实验结果：通过实验数据对比分析，验证优化设计的有效性和可靠性。
实验结果表明，优化后的输送机在运行稳定性和效率方面具有显著优势。
借助实验学习机械振动和非谐响应
探讨实验中实践能力的提升
展望未来
发展方向
机械振动研究 非谐响应领域发展
个人规划
相关领域发展目标 学术职业规划
未来前景
机械振动研究发展前景 个人目标实现展望
91%
结束语
通过本次实验，我对 机械振动和非谐响应 有了更深入的理解， 同时也意识到这一领 域的挑战和机遇。希 望未来能继续深耕这 一领域，不断探索创 新，为学科的发展贡 献自己的力量。
第3章 实验操作
样品安装
在进行实验学习机械 振动和非谐响应时， 第一步是将样品按照 实验要求安装到振动 台上。必须确保样品 的固定和稳定性，调 整样品的位置和方向， 以便后续振动测试的 顺利进行。
数据采集
传感器使用
使用相应的传感 器
数据记录
确保数据准确性 和实时性
91%
信号采集
使用信号采集器 记录振动信号
机械振动的应用
建筑结构的 抗震设计
提高结构的抗震 性能
振动传感器 的应用
监测设备的振动 情况
振动筛的工 业应用
实现物料筛选和 分离
91%
汽车引擎的 振动控制
降低引擎噪音和 振动
非谐响应的特点
非线性元件 的存在
导致系统振动非 谐响应
振动幅度非 线性增长
系统响应不符合 线性关系
能量转移路 径变化
存在非谐能量传 递
91%
振动频率变 化
随振幅的增加而 变化
实验方法介绍
实验是研究机械振动和非谐响应的重要手段，可 以通过搭建实验平台来观测和分析系统的振动行 为。通过实验，可以验证理论模型的准确性，研 究系统的动态特性，探索振动控制的方法，并为 工程实践提供参考依据。实验方法包括搭建振动 台、使用传感器采集数据、进行频率响应分析等 步骤，为深入理解机械振动现象提供了重要手段。
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非谐和水平振动输送机的物料运动分析
作者：郭宝良， 段志善， 郑建校， 何育民， GUO Baoliang， DUAN Zhishan， ZHENG Jianxiao， HE Yumin
作者单位：西安建筑科技大学机电学院 西安710055
刊名：
机械工程学报
英文刊名：JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
年，卷(期)：2012,48(1)
1.WINKLER G Analysing the vibrating conveyor[外文期刊] 1978(09)
2.闻邦椿;刘树英振动机械的理论与动态设计方法 2001
3.段志善;史丽晨水平振动输送机的动力学分析与应用[期刊论文]-煤矿机械 2009(01)
4.冯维明;曲秀晓;刘晓东非谐和振动输送机输送速度分析[期刊论文]-振动与冲击 2010(01)
5.冯维明;孙艺瑕非谐和简谐滑动输送机激振器频率设计优化[期刊论文]-振动与冲击 2007(11)
6.冯维明;孙艺瑕非谐和间歇滑动输送机振幅优化设计[期刊论文]-合肥工业大学学报 2007(11)
7.吕燕;段志善基于Matlab水平振动给料机给料过程求解与仿真[期刊论文]-矿山机械 2007(08)
8.何育民;刘凯水平振动输送机运动机理的研究[期刊论文]-重型机械 2003(05)
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本文链接：/Periodical_jxgcxb201201016.aspx。