筛选机的结构振动模态测试试验
模态振动相关实验数据处理
模态振动相关实验数据处理模态振动是结构动力学中一个重要的研究领域,它可以帮助我们了解结构体系的振动特性和动力响应。
在进行模态振动相关实验时,数据处理是非常关键的一步。
本文将探讨模态振动实验数据处理的一些方法和技巧,帮助读者更好地理解和应用这一领域的知识。
首先,我们需要收集实验数据。
模态振动实验通常包括使用激励方式(如冲击法、频响法等)对结构进行外力激励,然后通过传感器采集结构的振动响应信号。
采集的响应信号可以是加速度信号、速度信号或位移信号,具体的选择取决于实验的需要和测量设备的要求。
在进行数据采集之前,需要对测量设备进行校准,以确保测量结果的准确性。
此外,还需进行预处理,即去除信号中的噪声和干扰,提高信号的质量。
常见的预处理方法包括滤波、采样频率调整等,可以根据实际情况选择合适的方法进行处理。
接下来,我们需要对采集到的数据进行分析和处理。
模态振动的主要目标是确定结构的固有频率、阻尼比和模态形态。
为了实现这一目标,我们可以采用一些经典的方法,如频域分析法、时域分析法和模型识别法等。
频域分析法是一种常用的方法,它可以将信号从时域(时间域)转换到频域。
在频域中,我们可以通过对信号进行快速傅里叶变换(FFT)得到信号的频谱信息。
频谱图显示了信号在不同频率下的能量分布情况,通过分析谱线的位置和幅值,我们可以得到结构的固有频率。
时域分析法则是基于信号的时域特性进行分析。
时域分析常用的方法包括自相关函数分析、互相关函数分析和峰值检测等。
通过对信号进行时域分析,我们可以得到信号的波形和振幅特征,从而进一步研究结构的模态特性。
模型识别法是一种基于系统辨识理论的方法,在模态分析中也得到了广泛应用。
模型识别方法的核心思想是将实测信号与数学模型进行比较,并通过参数估计技术来确定模型的参数。
常用的模型识别方法包括有限元模型识别、模态参数估计等。
这些方法能够较准确地确定结构的固有频率、阻尼比和模态形态。
在数据处理过程中,我们还需要注意一些常见问题,如频率分辨率、模型阶数的选择等。
振动筛必做的检测项目都有哪些
振动筛必做的检测项目都有哪些振动筛出厂测试的目的是检验振动筛各项参数是否达到设计要求。
主要检测项目包括振幅、方向角、振动频率、停车时的共振振幅、噪声、功率、轴承温升、应力及模态测试等,一般测试是空载进行的。
振动筛出厂测试方法有许多种,目前,比较精确的测试采用便携式系统完成。
测试的关键是要选取合适的传感器,把不同的源信号转换成适当的电信号,然后再运用不同的软件进行数据处理和分析。
当然,如果条件有限,某些测试项目完全可以采用比较简单的方法来完成。
一、振幅和方向角测试在振动频率一定的条件下,振幅的大小徽号以筛子的振动强度。
对振幅测试的目的是检验筛子四角平均振幅是否达到设计要求,筛子入料端左、右振幅和排料端左、右振幅是否一致,入料端平均振幅与排料端平均振幅是否相差过大。
由于振动筛设计(尤指重心计算)与制造过程中存在误差振动筛四角振幅不完全相等。
一般要求振动筛入料端两点振幅之差和排料端两点振幅之差不要大于0.5mm;入料端A、B两点平均振幅和排料端两点平均振幅相关不要大于1mm。
这样,在筛分过程中物料才不至于跑偏,筛框才不至于扭振,筛框各处振动强度接近一致,对筛框整体寿命有利。
振动方向角(抛射角)影响到物料的输送速度。
对于直线振动筛来主说,抛射角在40~60度之间都行。
小的抛射角物料运行速度较快,处理量大,大的抛射角,物料运行速度慢,但筛分效率高,工艺效果好。
振幅和抛射角测试可采用振幅和方向角目测指示牌测试。
二、振动频率测试比较精确的测试,可选用振动传感器放置在筛框合适位置,通过对筛框全局部工作振动信号采集分析,即可输出显示比较精确的工作频率。
比较简单的方法是采用转数表,通过测试电机转速和皮带轮转速直接读出筛子工作频率。
三、停车时的共振振幅测试精确测试。
比较简单的测试在简框侧板贴一张白纸,然后手拿一支圆珠笔,垂直贴紧纸面,圆珠笔固定不动,白纸上即可画出停车共振轨迹,测量轨迹长度即可知道筛子停车时的共振振幅大小。
机械结构的振动测试与模态分析
机械结构的振动测试与模态分析机械结构的振动是指在运动或工作过程中,由于受到外界激励或内部失稳因素的影响而出现的周期性或非周期性的振动现象。
振动不仅会影响机械结构的正常运行,还可能导致结构疲劳、损坏,甚至产生严重事故。
因此,了解机械结构的振动特性,进行振动测试和模态分析,对于结构设计、改进和维护具有重要意义。
1. 振动测试振动测试是通过实验手段对机械结构的振动特性进行测量和分析的过程。
常见的振动测试手段包括加速度传感器、速度传感器、位移传感器等。
通过这些传感器,可以测量到结构在不同频率范围内的振动加速度、振动速度和振动位移等参数。
振动测试不仅可以定量地描述结构的振动特性,还可以研究振动的传播路径、频谱特性和共振现象等。
2. 模态分析模态分析是对机械结构的振动特性进行分析和研究的过程。
模态分析的目的是确定结构的振动模态,即结构的固有频率、振型和阻尼等参数。
通过模态分析,可以了解机械结构在不同频率下的振动特性,并确定结构中可能存在的共振点和振动节点。
同时,模态分析还可以帮助设计师优化结构的设计,减小结构的振动幅值,提高结构的工作效率和可靠性。
3. 应用案例以汽车底盘为例,进行振动测试和模态分析的应用。
在汽车行驶过程中,底盘承受着来自路面的冲击和车辆运动的振动。
通过振动测试,可以测量到底盘在不同行驶速度下的振动加速度和振动速度等参数。
通过模态分析,可以确定底盘的固有频率和振型,判断底盘是否在某些特定频率下容易出现共振现象。
根据振动测试和模态分析的结果,可以对底盘的结构进行优化,提高底盘的刚度和减小噪声,提高驾驶的舒适性和汽车的安全性能。
4. 振动测试与模态分析的意义振动测试与模态分析对于机械结构的设计、改进和维护具有重要意义。
通过振动测试,可以了解机械结构在不同工况下的振动特性,及时发现结构的振动异常和故障等。
通过模态分析,可以确定结构的固有频率和振型,为结构的优化设计提供依据。
同时,振动测试与模态分析还可以帮助工程师评估结构的可靠性和耐久性,减小结构的振动幅值,提高结构的工作效率和可靠性。
筛粉器的模态分析与实验验证
基于Solidworks直线振动筛模态分析
基于Solidworks直线振动筛模态分析摘要:以ZKK3642直线振动筛为研究对象,采用Solidwork分析模块进行振动模态分析,得出前10阶固有频率及振型。
结合振动筛工作频率,判定振动筛不会产生共振,同时观察与工作频率接近的第八阶振型,得出入料端侧板处刚度较弱,应优化结构以提高固有频率。
模态分析结果为动力学分析提供必要的理论依据。
关键词:振动筛;模态分析;固有频率0引言振动筛是一种广泛应用于煤炭、矿山等行业分级、脱水、脱泥工艺的设备。
在工作中,由于工况复杂、设计不合理等因素造成各部件之间产生共振导致振动筛产生早期破坏,使用寿命缩短。
本研究针对ZKK3642直线振动筛进行模态分析,得到各阶模态振型图,判断结构设计中的刚度薄弱部位,给出优化建议。
同时分析结果为动力学分析提供必要的理论依据。
1模态分析理论基础振动模态是弹性结构固有的、整体的特性。
每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
通过计算或试验分析获得这些数据的过程称为模态分析。
模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法,同时也是对结构进行瞬态分析、简谐响应分析、疲劳与冲击等其他动力学分析的基础。
根据n阶自由度的振动系统振动方程以及模态理论,可得到无阻尼模态分析的运动方程为:自由振动时各节点的振幅不全为零,得上式是关于的n次方程,解方程可得到n个固有频率及相应的振型向量。
2计算模态分析本次研究为有限元计算方法,采用Solidworks分析软件进行模态分析。
2.1有限元模型的建立采用Solidworks软件对振动筛进行实体建模,将实体模型转化为钣金模型,这样做的优点是在划分网格时不采用四面体单元而使用壳体单元,使单元数量大大减少,节省计算时间,提高计算精度。
钣金模型在分析中自动识别中性面,方便快捷,计算准确性高。
2.2有限元模型简化及边界条件施加模态分析只与结构的刚度矩阵和质量矩阵有关,所以简化筛板及振动器为施加在支撑角钢和大梁上的质量分布,也可选择为视为远程质量,筛箱通过4组弹簧连接在座板上,座板固定在地面上。
机械结构的模态测试与分析
机械结构的模态测试与分析机械结构的模态测试与分析是一项重要的工程实践,它可以帮助工程师们更好地了解和优化机械结构的振动特性,提高其性能和可靠性。
本文将介绍机械结构的模态测试与分析的基本原理、方法和应用。
一、模态测试的原理模态测试是通过对机械结构施加外界的激励力并监测其振动响应,从而得到机械结构的振动模态。
模态是指机械结构在自然频率和振型作用下的振动状态。
模态测试的原理基于机械结构的模态分析理论,其中涉及的几个重要概念包括自然频率、振型和阻尼比。
自然频率是指机械结构在没有外界激励力作用下,以某种特定的方式自由振动的频率。
自然频率取决于机械结构的刚度和质量分布情况,可以通过模态测试获得。
振型描述了机械结构在不同自然频率下的振动形态,它反映了结构在不同振动模态下各个部位的振动幅度和相位差。
通过模态测试获得的振型信息可以帮助工程师们了解机械结构的振动状态,从而进行结构的设计和优化。
阻尼比是指机械结构振动过程中能量的衰减程度,它对于结构的振动响应和稳定性具有重要的影响。
在模态测试中,可以通过测量其振动响应的幅值和相位信息,并进行频域分析,从而得到结构的阻尼比信息。
二、模态测试的方法模态测试的方法有很多种,常用的包括冲击法、激励法和频率法等。
冲击法是通过对机械结构施加外界冲击力,观测其振动响应从而得到结构的模态信息。
激励法是通过施加一定频率和振幅的激励力,观测结构的响应,并进行频域分析,从而得到模态信息。
频率法是通过改变激励频率,观测结构的振动响应并进行频域分析,从而得到结构的模态信息。
在模态测试中,需要使用一些专用的测试设备和仪器,如加速度计、振动传感器、数据采集卡等。
这些设备可以实时地监测机械结构的振动响应,并将其转化为电信号进行采集和分析。
三、模态测试的应用模态测试的应用广泛,涉及的领域包括机械制造、航空航天、汽车工程、建筑结构等。
在机械制造领域,模态测试可以帮助工程师们了解机械部件的振动特性,并进行结构设计和优化,从而提高产品的性能和可靠性。
振动筛试验模态分析3
振动筛试验模态分析1 引言模态参数对于机械系统的故障诊断、结构修改及优化设计、振动噪声控制等许多实际工程领域有着广泛的应用,它是现代工程设计方法中对机械结构进行动力学设计和动力学修改不可缺少的有效工具。
随着机械性能和机械效率的提高,出现了机械高速化、大型化、复杂化以及机、电、液综合的趋势。
模态分析技术越来越显示出它的重要性和优越性。
目前,模态分析技术已日趋成熟和完善,各种实验方法和处理分析手段层出不穷,这对保证各种机械产品和工程结构的高性能指标、高使用安全性、高可靠性起着越来越重要的作用。
某厂家生产的振动筛在投入使用后,近90%的故障发生在结构的同一部位,出现不同程度的裂纹。
为了了解此车的动态特性并对其结构进行评价,厂家将此振动筛的振动模态分析作为一项主要的分析评估方法。
2 实验方案和实验设备由于实验对象体积大、质量大、结构特殊,对同样的激励,测点的响应幅值有很大的差别。
而且主要的模态频率较低,系统有一定的非线性。
经过对比和优化选择,决定采用多点激励的模态实验方案。
实验系统框图如图1所示。
图1 振动筛振动模态实验系统框图所采用的实验设备如下:数采前端:DIFA SCADS-X III,一套,比利时LMS公司;软件系统:CADA-X 3.5E,一套,比利时LMS公司;加速度传感器:ICP 333B32,31只,美国PCB公司;力锤:PCB 801,1把,美国PCB公司;屏蔽电缆:32根(30米),美国PCB公司;计算机:HP NX6130,一台,HP公司;3 实验设置在对振动筛进行模态实验时,由于实验对象体积庞大而且重量也很大,难以利用悬挂的方法模拟自由-自由边界条件。
因此,我们采用弹簧垫支撑的方法,来模拟自由-自由边界条件。
激励方式的选择关键在于激励系统是否能够提供足够的能量,把感兴趣的频段中的模态全部激发出来。
它取决于多种因素,其中包括实验对象的复杂性、信号对实验对象的结构系统误差和方差的敏感性、实验对象结构系统的线性或非线性、激励信号的可控性以及所要求的测量精度等。
振动试验到底有什么用
振动试验到底有什么用?为何要进行振动测试?1、设计、开发阶段1、分析试品在不同振动状态下的震动模态2、测试产品的极限强度及订定相关的特性规格3、失效分析与改善2、生产阶段全面进行ESS测试,大量筛选出潜在的瑕疵。
(依据产品的特性及振动规模,投入ESS测试有效的筛选出潜在的不良件,并对于电子或机构类与加工时残留之热应力及内应力可有效消除其内残留应力之效果,并可有效的消除多层电路板间的离散电容效应,将对产品品质提供相当大的帮助。
)3、品质管理(QC)有效确保与管理产品的品质水准。
4、品质保证(QA)认证生产之产品其使用功能、规格与可靠度与标示相同。
5、其它振动测试能得到什么结果?1.提供工程开发的依据及参考2.制程控制3.品质的改善及提升4.提供与振动有关之相互关系条件5.对产品品质的保证宇承若6.减少维修支出与提升获利率7.提高整体形象振动测试可筛选出的瑕疵•固定件松脱•电子接点接续不良•筛选出潜在的不良零件•筛选出有瑕疵的焊点•调整件之受振位置、准度失真•零组件之破裂、损毁•电路断短路异常•电源线或讯号线之不正常磨损或导线断裂或接点松脱•试件产生振动噪音•功能异常失效如何运用振动测试提高产品可靠度o设计阶段的验证试验(定性、定量试验/疲劳、破坏)o生产阶段全面进行ESS应力筛选o品管、品保阶段的可靠度抽检认证o接受阶段的验证测试(品质、规格特性功能验证)可靠度与失效1. 可靠度的定义:•产品在特定的年限内与环境条件下,达成预定功能的机率(GENERALPRODUCRT)•产品在特定的条件下,在需要作动的时间内达成任务的机率(ONESHOT PRODUCT)2.失效分析——针对可靠度试验而言o开发设计不良o零件选择不当o零件品质不良o生产能力不良产品发生不可靠的原因o使用环境无法正确预估与测量o未能充分满足使用者需求o可靠度需求设计水准不匹配o品质水准变异o设计误差o制造误差o调校、检修误差o认为误差与疏失失效的种类形式>独立失效(INDEPENDENTFAILURE)产品内部发生互不影响的失效试件>相依失效(INDEPENDENTFAILURE)回因其它系统的异常或失效而引发的连锁性失效>间歇性失效(INTERMITTENTFAILURE)使用过程中偶发的功能异常或失效>并联失效(MULTIPLE FAILURE)同时发生两件以上的独立失效事件>成型失效同一零件发生两次获两次以上的异常失效如何完成振动测试报告仪器设备,夹具种类及特征,测试规格,执行状态及进行步骤,夹具与试件固定之方式,加速规的安装位置,试件在测试的前、中、后功能测试纪录,失效分析与判断,测试结果的检讨评估、改善与建议如何执行可靠度计划•定订产品生命周期:泛指正常功能运作下的使用寿命•定订环境需求:泛指于生产、存储、运输与使用操作下之环境•定订可靠度的配置:界定产品可靠度之需求条件•可靠度的配置:零组件、半成品及成品等于不同阶段下的需求水准•效益评估:品质成本分析、并界定死勇者的需求分布水准,包括(a)可靠度(b)可用性(c)功能需求•设计分析(a)功能分析(b)环境分析(c)公差分析(d)故障分析及不良品效应响应分析•定订试验程序:(a)不同阶段下的振动试验计划(b)可靠度的鉴定标准(c)环境需求水准:单一或复合环境测试•综合分析:收集经过测试后的资料,并分析执行计划的(a)合理性(b)经济性(c)其他效益影响评估•追踪与管制:建立产品的资料回馈系统,发现新问题与潜在问题执行可靠度计划成功的秘诀o以提高产品可靠度为开发、生产的最高指标o选择高可靠度的零配件及成熟的相关技术o对每一个新开发产品进行必要的破坏性测试及分析o进行阶段性的设计评估及改善计划o对产品进行环境影响分析与评估o实施阶段性的可靠度试验o追踪与管制测试变数•振动测试设备1.控制器2.放大器3.振动及推力大小及最大形成量4.振动音圈频率影响范围及响应频谱•选择振动测试的轴向•振动频谱与功率强度•执行时间的长久•进行扫描的方式与速率夹具种类与特性o试件本身o安装技能o加速规(感知器)的种类、质量及数量o加速规的安装位置及固定方式o试件状态(关机/关机测试、复合测试)o其它振动量及表示法o振动强度常用速度、加速度、振幅大小表示,也使用力量大小的变化来描述o加速度(a)、速度(v)、振幅(d)、力(N)通常用线性单位来表示o振动强度量通常有下列不同的描述:A. 峰对峰值(peak to peak)B. 峰值(peak level)C. 平均值(Average level)D.均方根值(Root meansquare, RMS)E. 功率频谱密度值(Powerspectrum density,PSD)F. 加速度频谱密度值(Accelerationspectrumdensity, ASD)o各种不同的单位描述有其特定的使用时机,与振动强度表示法影响振动测量的基本因素¨振动测量通常使用加速规作为感知起,对于速度或振幅大小则将加速度讯号积分运算而得。
机械振动的模态测试与振动分析方法研究
机械振动的模态测试与振动分析方法研究1. 引言机械振动是工程领域中常见的问题之一,振动的产生和传播会对设备的性能和寿命产生不良影响。
因此,了解机械振动的模态特性以及相应的振动分析方法对工程设计和故障诊断具有重要意义。
2. 模态测试模态测试是研究结构振动特性的关键方法之一。
它通过测量结构在不同模态下的固有频率、振型和阻尼等参数来分析结构的振动特性。
常见的模态测试方法包括频率响应法、冲击法和激励法等。
2.1 频率响应法频率响应法是通过激励结构的某个位置,测量其他位置的响应来确定结构的固有频率和振型。
该方法在实际应用中具有较高的精度和可靠性,适用于大型结构和具有小阻尼特性的系统。
2.2 冲击法冲击法是通过给结构施加短时冲击力,通过测量结构的响应来分析结构的振动特性。
该方法相比于频率响应法,更适用于小型结构和阻尼较大的系统。
然而,冲击法所提供的模态参数相对较少,且信号处理较为复杂。
2.3 激励法激励法是通过施加不同频率的激励信号,测量结构的响应来确定结构的固有频率和振型。
与频率响应法相比,激励法可以同时获取多个模态的特性参数,适用于需要同时获取多个模态信息的情况。
3. 振动分析方法振动分析方法是对机械振动信号进行处理和分析的关键技术,可帮助工程师理解振动现象的原因,并进行故障诊断和预防。
3.1 频谱分析频谱分析是将时域信号转换为频域信号的一种方法,常用的频谱分析方法包括傅里叶变换、小波变换和短时傅里叶变换等。
通过频谱分析,可以得到振动信号的频率成分和振幅分布,进而判断振动源和频率特征。
3.2 阶次分析阶次分析是分析旋转机械振动信号的一种方法,通过将时域信号转换为阶次域信号,可获得振动信号与旋转频率的相关性。
阶次分析可以用于旋转机械的故障诊断和动态性能评估。
3.3 模态分析模态分析是将机械振动信号分解为不同模态的一种方法,通过计算模态参数如固有频率、阻尼和振型等,可以推断结构的刚度、质量和阻尼特性。
模态分析常用的方法包括主成分分析、奇异值分解和有限元法。
振动系统各阶固有频率及模态测试探究性实验设计
振动系统各阶固有频率及模态测试探究性实验设计在振动系统中,固有频率是指系统在没有外界干扰的情况下,自由振动的频率。
对于一个具有n个自由度的振动系统,我们可以通过测试探究的方法来确定系统的各阶固有频率和模态。
实验器材:1. 振动系统模型:可以是简谐振子、弹簧振子等。
2. 调节振动系统频率的装置:可以是改变振动质量、改变弹簧刚度等。
3. 振动传感器:用于测量振动系统的振动信号。
实验步骤:1. 准备振动系统模型,保证其能够进行自由振动,如简谐振子。
2. 将振动传感器安装在振动系统上,使其能够测量振动信号。
3. 使用调节装置,通过改变振动系统的频率特性,逐步得到不同的固有频率。
4. 对于每一个固有频率,通过测量振动信号,得到振动系统的振动周期。
5. 根据振动周期,可以计算出振动系统的固有频率。
6. 重复步骤3-5,直到得到所有感兴趣的固有频率和对应的模态。
实验注意事项:1. 在实验中要保证振动系统模型的稳定性,避免外界干扰对实验结果的影响。
2. 在测量振动信号时,要保证传感器的准确性和灵敏度。
3. 在使用调节装置改变频率特性时,要小心操作,避免对振动系统造成破坏。
实验结果:通过上述实验步骤,我们可以得到振动系统的各阶固有频率和对应的模态。
这些结果对于理解振动系统的特性和进行振动控制、故障诊断等方面有着重要的意义。
总结:通过测试探究的方法,可以对振动系统的各阶固有频率和模态进行准确的测定。
这对于振动系统的建模、设计和控制具有重要的参考价值。
在实际应用中,我们也可以利用这些数据来分析和解决振动系统中的问题。
机械结构的模态参数测试与改进
机械结构的模态参数测试与改进引言:机械结构的模态参数是指机械系统在特定激励下固有的振动特性。
准确测定机械结构的模态参数对于设计和改进机械系统具有重要意义。
本文将探讨机械结构模态参数的测试方法,以及如何通过改进来提高机械系统的性能。
一、模态参数测试方法1. 加速度传感器法加速度传感器是测试机械结构模态参数最常用的方法之一。
它可以通过测量机械系统上不同位置的振动加速度来计算模态参数。
这种方法的优点是简单易懂、测量结果准确,但是需要在机械结构上安装传感器并进行数据采集。
2. 激励反馈法激励反馈法是通过施加外部激励来激发机械结构固有频率从而进行模态参数测试的方法。
它将一个激励源与机械结构相连,并通过改变激励源的频率来寻找机械结构的固有频率。
这种方法需要对激励源进行精确控制,并且在测试过程中可能会干扰机械结构本身的振动特性。
3. 神经网络法神经网络是一种模拟人脑神经元工作的计算模型,可以通过学习和训练来预测机械结构的模态参数。
这种方法不需要实际的测试,可以节省时间和成本,但是需要大量的训练数据和计算资源。
二、模态参数的改进方法1. 结构优化结构优化是通过调整机械系统的结构参数来改进其模态参数。
可以通过优化设计或改变材料选择等方式来提高机械结构的刚度和自然频率。
例如,增加结构的横向支撑和加固节点可以提高结构的刚度。
2. 控制系统改进控制系统的改进可以通过改变系统的激励方式和控制策略来调整机械结构的动态特性。
例如,采用自适应控制算法可以实时调整控制器的参数,提高机械系统的控制性能。
同时,增加阻尼器和减振器等装置可以降低机械结构的振动幅值和共振现象。
3. 传感器性能提升传感器的性能直接影响模态参数的测试精度。
因此,改进传感器的灵敏度和分辨率可以提高测试结果的准确性。
同时,减小传感器的干扰和噪音,例如通过信号滤波技术可以进一步提高模态参数测试的可靠性。
结论:机械结构的模态参数测试和改进是提高机械系统性能和可靠性的重要手段。
模态测试
2整机振动测试的流程对数控机床整机测试按如下流程进行:(1)确定实验仪器设备.(2)确定实验内容.要综合考虑机床抗振性研究的需求来确定实验内容.模态测试是机床动力学研究的基础,通常机床都需要进行模态测试.而为了评判和检验机床的抗振性,动刚度和刀具、工件系统的振动响应也常作为机床整机测试的一个重要实验内容.(3)搭建实验系统.搭建机床整机振动的实验系统,要根据实验的内容及相应的原理方案来规划.通常包括布置传感器、布置激振器和连接测试系统等.对于数控机床的整机振动测试,通常选用压电加速度传感器,考虑到机床的振动是一个空间振动,因此,在有条件的情况下,最好选用三维加速度传感器.在安装振动传感器时,应按照实验分析频率范围来选用固定方式,例如可以蜡粘、胶粘、螺栓连接等.在模态及动刚度测试中,需要激振器.对于小型机床,可以用单个力锤或激振器(电磁、电液等)进行激振.而对于大型机床则必须使用激振器,为了获得精确的测试结果,通常需要多个激振器同时激振.激振的方向要与最关注的振动方向相一致.实验中要将激振器的柔性杆与激振点固定连接,选用的方式包括胶结和螺栓连接等.在布置完传感器及激振器后,用数据线连接到数据分析仪,数据分析仪再连接到计算机,从而完成整机振动实验系统的搭建.(4)振动测试.机床整机振动测试过程包括数据采集、数据存储、数据导出等操作过程.测试中需要对机床的运行状态进行调整,对传感器进行校准,以适应不同振动测试的需求.例如进行主轴转速、进给速度的变更等操作.(5)测试数据分析.测试数据分析是为了获得影响机床抗振性能的各种参数,包括固有频率、阻尼比、模态振型、动刚度、振动响应等.分析的方法可以采用专用分析软件,也可以采用MATLAB,Origin,Excel等通用试验数据分析软件.3研究实例按上述的整机振动测试流程,对某机床集团的某数控镗床进行整机振动试验.3.1确定实验仪器设备3.2确定实验内容为了评价该机床的抗振性能以及后续动力学分析的需要,将响应测试、模态测试和动刚度测试作为振动试验内容.首先进行响应测试,在空运转及加工零件时,分别测定对应不同工作转速状态下,主轴端、进给工作台、待加工工件等关键部位的响应情况.其次,采用激振器法对本台数控镗床整机进行模态试验,以测得各阶固有频率、阻尼比和振型等模态参数.最后,对主轴进行了动刚度试验,测定主轴x,y,z三方向的动刚度.3.3搭建实验系统(1)响应测试实验系统.通过数控镗床空运转及加工工件时产生的振动作为激励,在主轴端部、工作台等部位布置加速度传感器,连接数据采集分析系统和笔记本电脑,构成振动测试实验系统。
筛选机的结构特点及原理介绍
筛选机的结构特点及原理介绍筛选机是一种常用的分离设备,广泛应用于冶金、化工、建材、食品、轻工等行业。
本文将介绍筛选机的结构特点和原理。
一、结构特点1.1 筛选机整体结构筛选机主要由筛箱、筛面、振动器、支架和底座等组成。
其中,筛箱是整个筛选机的主体部分,通常采用钢板制成。
支架连接筛箱和底座,起到固定筛选机的作用。
底座则支撑整个筛选机。
1.2 筛面结构筛面是筛选机进行分离和筛分的关键部件。
筛面通常由金属丝网、橡胶、聚酯丝、尼龙等材料制成。
它们具有高强度、耐磨性好、使用寿命长等优点。
1.3 振动器结构振动器是筛选机的重要组成部分,它能够为筛面提供振动力,使物料在筛面上不断跳动、滚动,从而达到分离和筛分的目的。
振动器通常由电机、偏心重锤、轴承、减速器等部分组成。
二、原理介绍2.1 振动力的产生筛选机的振动力主要是由电机产生的。
电机的旋转通过减速器传输到偏心重锤上,然后偏心重锤带动振动器的轴承产生椭圆振动,进而使整个筛选机产生振动。
2.2 物料的分离特点筛选机在工作中,物料区分为外层移动和内层移动两个区域。
外层移动的物料受振幅较大的作用,容易穿过筛面被筛出;内层移动的物料振幅较小,受向心力作用,难以穿过筛面,形成物料层。
在层与层之间,物料会发生相对滑动,从而实现分离。
三、常见故障及解决方法3.1 故障现象筛选机工作时出现振幅过大的现象,甚至出现噪音。
3.2 解决方法可能原因是振动器的轴承损坏导致振幅过大。
需要更换轴承。
3.3 故障现象筛面使用一段时间出现磨损、破损现象。
3.4 解决方法需要更换新的筛面,或者根据使用情况更换更耐磨损的筛面。
四、总结筛选机具有结构简单、运行稳定、分离效果好等优点,广泛应用于各种行业中。
在使用中,需要注意对振动器的维护保养,及时更换磨损严重的筛面,可有效提高筛选机的效率和使用寿命。
震击式标准振筛机试验操作规程
ZBSX-92A型震击式标准振筛机试验操作规程1、开机前,拧出(155A)上螺塞,加足润滑油(用20-4号机油5公斤为宜)。
2、装套筛时先将扭紧螺栓(55A)左旋以松开筛盖固定顶杆(47A)然后连同筛盖(43A)往上提,然后右旋固定就可置套筛于筛托盘(62A)上。
3、将扭紧螺栓左右松开往下压并右旋使之固紧即可工作,根据工作需要,需要常开可将旋钮转至常开位,需要定时工作将旋钮转至要求定时位,需要途中停机,应切断电源开关,让定时钟自行转至停止位置,不可强行扭回。
4、仪器保养,每隔3-6个月更换机油一次,使用时注意避免盖板上的7根导杆的变形。
标准电动击实仪操作规程1、将按规程调整好的试样,按规程倒入筒内,拨平将落高跟踪装置轻放在被击土面上。
2、转动标准击数旋钮,指定在标准击数的位置上。
3、逆时针旋转定数器旋钮,旋到箭头指定的击数位置上。
4、按动启动开关,定数器会按指定的击数自动停机。
5、击完后,将跟踪装置提至上部挂位,重量2、3条即可,按规范规定自行控制击实层数。
6、若确定非标准数,又要保证击实均匀,可按标准击数位基数重复进行,此时无需操作第2条。
7、试车时锤头保护垫不必取出,否则在无试样的情况下会损坏锤头和击实筒。
8、接通电源,开机试车,在嗒塔……的响声,立即停机,将三相接线其中两相交换一下即可。
9、定期打开机器盖板,将转动部件加润滑油。
切忌将油加到摩擦盘的胶皮上,或锤杆导向弹子圈内,以防止摩擦盘轮与锤杆打滑,用布擦净再在胶轮上涂上少许粉笔灰即可。
10、使用完毕后,清理击实筒及锤头,把锤头保护垫放入筒内,将锤头落在保护垫上,以免摩擦轮长期压缩变形。
切断电源。
烘箱操作规程1、烘箱应平放在坚实的水泥地板上,电源电压必须与本箱要求的电压相符。
2、将所需烘干的试样放在瓷盘或铝盒内,再整齐、均匀放在烘箱的铁丝隔板上;试模加温,直接将试模放在铁丝隔板上。
尽量不要把在杂物掉落在烘箱内。
3、接通电源,打开电源开关,根据所需温度选择高温档或低温档,并调节温度控制器,选取所需温度,本机开始进行加温,如需进行快速烘干时,可以待温度升到所需温度时,打开鼓风开关。
振动筛模态分析及降噪
辽宁科技大学硕士学位论文振动筛模态分析及降噪姓名:***申请学位级别:硕士专业:工程力学指导教师:***20070301筛面作圆运动时的位移表达式:x=Acos080。
一妒1=一Acosq,=一AcoscotY=Asin080。
一妒)_Asin(p=Asincot(2~1)式中4——振幅([tim):妒——偏心质量转过的相角(rad),p=COt;国——偏心质量的回转角速度(rad/s);f——时间(s)。
在Matlab软件中,模拟出了单轴振动筛的运动轨迹,如图2—1所示。
求解上式中X和Y对时间r的一阶导数和二阶导数,则得到筛面沿X和Y方向运动的速度和加速度:j=A∞sincot,=Acocoscot戈=A(o2COSCOti=一Ac02sincot(2-2)图2-1单轴振动筛筛面运动曲线Fig.2-lScreenplatemotiontraceofSingle—ShaftVibratingScreen仁【0:0.001:4】辽宁科技大学预士论文第二章振动筛工作原理及动力学分析meo)‘COS口.一lCroAy2百习丽y%刮矿瓦习碲式中,4和4,为X方向和Y方向机体的振幅;口,为x方向和g,为Y方向的激振力对的相位差。
在工程中,由于阻尼力较小,为了方便计算常常忽略阻尼力。
因此将式(2—12)的两个式子平方后相加得乓+乓:l(2—13)《《上式是一个标准椭圆方程,实际上,筛箱的运动轨迹是椭圆。
但由于弹簧刚度很小,Kx<<(M+聊如2,K。
<<∞+mb2,若忽略弹簧刚度在x和Y方向的影响,可以认为A,*A。
=A,所以振幅与频率的关系可以表示成:爿=西面me而602驴(2—14)上式表示了单轴振动筛的振幅与该振动系统各动力学因素之间的关系。
此时与直线振动筛情况一样【3]12611281。
图2—4振动筛振幅与固有频率关系曲线Fig2-4CurveofAmplitudeandFrequency2.2.3振动筛振动幅频曲线在确定振动系统的参振质量M、弹簧刚度世、偏心块质量m及回转半径,的21辽宁科技大学硕士论文第二章振动筛工作原理及动力学分析情况下,我们可以根据公式(2ld)绘m本课题所研究振动筛的振幅与固有频率的关系曲线(M=132765kg,m=3554姆.,‘-014m,K=W/8,J=4ram)。
固体颗粒物振动筛选机振系数修订建模
固体颗粒物振动筛选机振系数修订建模固体颗粒物振动筛选机是一种常用于颗粒物分离和筛选的机械设备。
它通过振动力使得颗粒物在筛网上进行运动,并根据颗粒物的尺寸和形状进行筛选。
振动筛选机的振动特性对筛选效果至关重要,其中振幅和振频是两个重要的参数。
振动筛选机的振动系统通常由电动机和振动器构成。
振动器将电机的旋转运动转变成振动运动,将能量传递给筛网和固体颗粒物。
为了修订振动筛选机的振系数,我们需要以研究振动筛选机的振动特性为前提。
首先,我们需要对振动筛选机的工作原理有深入的了解。
振动筛选机通常由筛箱、振动器、筛网和支架等组成。
工作时,电动机通过振动器产生振动力,筛箱和筛网开始振动。
颗粒物在筛网上进行筛选分离,而细颗粒物则通过筛网之间的缝隙脱落,从而实现分离和筛选的功能。
其次,我们需要研究振动筛选机的振动特性。
振动筛选机的振动特性影响着其筛选效果和能耗。
振动特性包括振幅、振频、振动方向和振动形式等。
这些特性与振动筛选机的结构参数、运行状态以及筛分物料的性质有关。
通过理论推导和实验测试,我们可以获得振动筛选机的振系数,并通过修订建模来提高筛选效果和降低能耗。
然后,我们可以开始修订振系数的建模工作。
振系数是描述振动筛选机振动特性的重要参数,它可以衡量振动力对颗粒物的激励程度。
通常情况下,振系数的修订需要考虑振动筛选机的结构参数、运行状态和筛选物料的性质。
我们可以采用理论分析和数值模拟的方法,建立振系数的修订模型,预测和优化振动筛选机的振动特性。
在建立振系数修订模型时,我们需要考虑以下几个关键因素。
首先,振动筛选机的结构参数包括筛箱尺寸、筛网规格和振动器类型等。
这些参数会影响振动筛选机的振幅、振频和振动方向等特性。
其次,振动筛选机的运行状态包括振动力大小、工作时间和筛分物料的入料速率等。
这些参数会影响振动筛选机的振幅和振频等特性。
最后,筛选物料的性质包括颗粒物的尺寸分布、粒度和形状等。
这些参数会影响颗粒物在筛网上的运动和分离效果。
粮食分选系统中筛选机的动态模拟刚度设计
筛框 侧 板 的 3个部 分 由钢 板 通 过 焊接 而 成 , 各 部
分所选材料相同 , 但厚 度不 同。在侧板上还设置有横
梁, 起到连接作用 , 也有不 同截 面形状 的加强 梁起加
强作用。通常用焊接连接侧板与加 强梁 , 用法兰连接
侧板与横梁。模型中单 元网格划分时 , 不 同的侧板厚
定 筛 箱结 构设 计 的改 进 方 案 , 从 而 为 提 高 筛选 机使 用 寿命 及筛 箱 的结 构设 计 提供 依据 。
1 筛 箱 的 有 限元 模 型 建 立
1 . 1 筛选机 的结构 工作 原理
1 . 物料挡板
5 . 加强横梁
图 1所示 为 筛选 机 筛 箱 的结 构示 意 图 , 主要 由筛
结 构设 计提供 了依 据 。 关 键 词 :筛 选 机 ;有 限元 ;模 拟 ;振 型 中 图分 类 号 :S 2 2 6 . 5 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 3 — 1 8 8 X( 2 0 1 3) 0 6 — 0 1 0 2 一 O 4
O 引 言
置1 6个 节 点用 作 从 节 点 , 用 来 模 拟 起 连 接 激 振 器 和
侧板 作 用 的 法 兰 盘 。 主节 点 和 从 节 点 的 连 接 使 筛 箱 在 运动 及变 形 过 程 中 主 节 点 和 从 节 点 之 问 的 距 离 保
持 不变 , 激 振作 用力 即可 通 过建 立 的点 质 量 单 元 传递 到筛 选 机筛 箱 上 。图 2所示 为 筛选 机 的有 限元模 型 。
6 . 加强板
3 . 底 横梁
7 . 激振器
4 . 侧 板
8 . 衬 筛 板
9 . 排料板
ZK2268D直线振动筛共振的判定及结构优化
ZK2268D直线振动筛共振的判定及结构优化蔡鹏; 黄文景; 秦双迎; 杨建红【期刊名称】《《筑路机械与施工机械化》》【年(卷),期】2019(036)010【总页数】5页(P87-91)【关键词】道路施工设备; 振动筛共振; 计算模态分析; 结构优化【作者】蔡鹏; 黄文景; 秦双迎; 杨建红【作者单位】福建南方路面机械有限公司福建泉州 362021; 华侨大学机电及自动化学院福建泉州 362021【正文语种】中文【中图分类】U415.510 引言共振是指结构固有频率与激励频率相等或相近时发生的振动加剧的现象。
大部分结构在设计初期都要求避免共振,因为共振会导致结构内应力增加,从而降低结构的疲劳寿命。
目前一般通过计算模态分析和试验模态分析相结合的方法对共振进行判定[1-5]。
实际测试及分析中,研究者往往只关心结构低阶模态或固有频率,且结构设计避开的激振频率往往也是低阶固有频率。
结构固有频率越低,越容易被外界激励起来,而现实生活中的大部分激励也是低频激励。
ZK2268D激励频率为16.6 Hz,属于高阶共振范畴,而高阶共振具有一定的复杂性和随机性,难以通过简单的计算获取,因此计算时往往需借助仿真等手段来获得。
高阶共振可导致筛箱侧板、桥座等结构开裂甚至严重影响结构疲劳寿命,因此研究结构高阶模态特性具有重要意义。
1 ZK2268D直线振动筛介绍ZK2268D直线振动筛由双振动电机驱动,由筛箱、桥座、激振电机、弹簧和壳体(这里壳体和弹簧在结构中省略了)组成。
如图1所示,X为筛体前后方向,Y为筛体竖直方向,Z为筛体横摆方向。
ZK2268D直线振动筛的空载测试数据不稳定,其中2台较差,表现为对称点振幅差变大及横摆振幅增大。
对材料、制作工艺及外购件质量进行检查后发现,它们均符合制作安装要求,因此初步判断这种现象可能是共振引起的。
图1 ZK2268D直线振动筛结构相关标准要求筛箱两侧对称点的振幅差值不应超过0.5 mm,筛箱横向摆动不应大于1 mm。
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一
文章编号 :1 0 0 3 - 1 8 8 X( 2 0 1 3 ) 0 8 - 0 1 4 1 - 0 4
0 引 言
筛 选 机 主要 用 于粮 食 分 选 、 分 级 及 粮 油 加 工 等行
振动系统阻尼振动频率 ;
第ri l
+
—
=
]
2 . 1 测 试 原 型机 及 测点 布 置
振动模态测试试验是在按照某个 比例制作 的原机
模 型 上来 完 成 。若 原 机模 型 尺 寸 制作 得 较 大 , 则 需 要
:
耋 [
+ 等 ] ’
一
个足够大 的敲击锤或 激振器激 发筛选机模 型 的模 态, 避 免 由于 激 发 能 量 的 不 足 而使 测 试 模 态 缺 失 ; 若
析 的结 果 和实 际情 况 下 动 态 响应 有 很 大 的不 同 , 只有
…
∞ , 一第 r 阶 阻尼 振 动频 率 ;
a 一 比例因子 ;
[ A ]一 对 应 的 留数 矩 阵 ;
{
,
)一 对 应 S 的复 振 型 。
【 A
.
】 中 的某元 素 可用 下 式 确定 , 即
s 一 第 r阶复 频率 , S =一o r + ,;
一
,
业, 其主要结构部件筛箱在确保筛选机 的可靠性 和使 用寿命 中起 着非常 重要 的作用 。在筛选 机 的设 计 和 制 造过 程 中 , 为 了检 验 筛 箱 的 刚 度 或 确 定 原 型 机 的设 计效果 , 可以使用数值模拟 或试验测试分析 的方法来 进行。虽然数值模 拟设计 是一种 比较 直观且 低成本 的方法 , 但仅通过一个单纯 的理论模 型来 精确计算模 态参数还是相 当困难 的。在许多情况下 , 数值模拟分
驴= ( J s ) ( 5 一 S t )I S = S
r
2 ()
矩阵 H ( J s )中第 z 行第 P列元素 ( z , P= 1 , 2 , 3 ,
,
将数值模拟方法和试验模态测试分析方法相互 结合 ,
进行相 互验 证 , 才 能 得 到 准 确 可 靠 的 结 果 。本 文 以 Z K B 2 5 7 5型 直线 筛 选 机 为 例 , 设 计 了手 动 锤 击 模 态 测
原 机模 型尺 寸制 作 得 较 小 , 则 在 选 材 和 制 造 方 面 会 很
困难。因此 , 在所 具备 的试 验条件 下 , 选 择 了 比例为
收稿 日期 :2 0 1 2 - 0 7— 1 0 基金 项 目:河南省 教育厅 自 然 科学研究计 划项 目( 2 0 1 1 B 4 6 0 0 0 2 ) 作者简介 :王志伟 ( 1 9 7 3 一 ) , 男, 河南新 乡人 , 副 教授 , ( E - m a i l ) h n j z w z w
l ^ I A , 丹 瞳- J -
’ I V F V 1 1 1
I I I. _ 蛐P 1
1 u I
、
r T- r ’ 、
1 Ⅷ - f l - r
/ I) 代 表 P点单 点 激 振 , z 点 拾 振 的跨 点位 移 导 纳
可表 示 为
=
试 和 自动振动模态测试两种试验方法 , 互 相结合可获 得较为准确 的振动分析结果 , 为检验筛箱 刚度提供 了 依据 。
i= 1
【
+
]㈩
当z =P时 , 称 ( 5 ) 为原 点 位移 导 纳 。 由式 ( 1 )
@ 1 6 3. c o n。 r
1 : 1 0的模型。在试验前的准备工作中 , 首先要在振动 测量系统软件上创建 一个 简化 的筛箱构造模 型, 并划
分 出节 点 。创 建 简化 模 型 的原 则 是 : 将 筛 箱 各 支 座支
2 0 1 3年 8月
农 机 化 研 究
第 8期
向 的振 动 。试 验 台 的 振 动 频 率 由 一 4型 控 制 仪 控
制 。在固定频率条件下 , 使用压 电式加速度传感器 和
.
1 I . L ▲ L I ・ ■』
多 通 道 电荷 放 大 器 将 采 集 到 的振 动 信 号 转 换 成 数 字 信 号 。数 据 采集 仪 同电脑 通 过 U S B接 口连接 , 用来 对 采 集 到 的 信 号 进 行 同 步 采 样 并 记 录信 号 。 自动 振 动 模 态 试验 测试 系统 如 图 9所示 。
2 0 1 3年 8月
农 机 化 研 究
第 8期
筛 选 机 的 结 构 振 动 模 态 测 试 试 验
王 志伟 ,孟 玲琴
( 河 南 机 电高 等 专科 学 校 机 电 工程 系 ,河 南 新 乡 摘 4 5 3 0 0 2)
要 :为 了检 验 筛 选 机筛 箱 的刚 度 以及 确定 原 型 机 的 设计 是 否 达 到 应 有 的 效果 , 设 计 了手 动 锤 击 和 自动 振 动
两 种 模 态 测 试试 验 方 法 。通 过简 便 易 行 的试 验方 法 测 得 了 筛选 机 的各 阶 固有 频 率 , 由测 振 系 统 动 态 显 示 的 振 型 图确 定 了筛 箱结 构 的薄 弱 部 位 , 为 对筛 选 机 的结 构 进 行动 态 修 改 提供 依 据 。 关 键 词 :筛 选 机 ;模 态 ;刚 度 ;频 率 ;振 型
和( 3 ) 可见 , [ 日 ( . s ) 】中的任意一行或任意一列 , 均包
含 模 态 分量 。因此 , 只要 测 出它 的一 行 或 一 列 模 态 分
1 筛选 机试 验模态分 析 的基 本原理
量, 便可 以识别 出系统 的模态参数_ 4 ] 。
模 态 振 参 动 数 表 系 达 统 式 在 为 1 中 的 传 递 函 数 矩 阵 ( . s ) 与 2 结 构 振 动 模 态 测 试 试 验