5XS―600型往复式振动筛试验台的设计与仿真研究

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A r u ua M c a i t n 2 1 , 3: 0 - gi l rl e h n a o , 0 () 1 7 10 ct zi 1 1
0 引 言
振动筛 是一 种重要 的农 业 机械工 作 部件 .主 要用
拟 .通 过 清选气 流速 度分 布 的等值 线 图和矢 量 图研究
H N X a- i , u - hn , H N e cn . einads ua o eerho X 一 0 h krt tb d[. hn s A io pn HU H a ce g Z E G D - og D s n i linrsac f S 6 0sae s e J C iee g g m t 5 e— ]
6 曲轴 转速 r i 1 5 1 5 多 孔 有 级 调节 / n m 2~20
() 2 () 3
将式 2和式 3 时 间求一 次导 数 , 到 : 对 得

tr i0 tr iO= , iO —4s 0 o 2 n2 o 3n s一 ,1n r o . n4 2s - 3s ls tr i
了气 流对清 选效 果 的影响 。 志华 等在 A A 王 D MS中建
立 联合 收割 机振 动筛模 型进 行仿 真分 析 ,考察 了筛 面
加 速度 的变 化规律 , 而选 出机构 的关 键参 数『 从 5 ] 。陆林
于谷 物联合 收割 机 、 粒机 、 脱 清选 机 、 分级 机等 设备 中 , 具有对 物料 的分离 、 级 、 选 、 送 等功 能 , 分 清 输 对此 类设 备 的整机工 作性 能有重 要影 响 。振动 筛 工作性 能 的室
钢丝 回转 筛 结构 , 持 了 有效 的筛 分效 率 , 过 试 验 , 保 通 考察 了生 产 率 、 净度 、 带率 等 清选 效 果 指标 , 夹 获得 了
合理 的钢丝 回转筛 结构 和工 作参数 【 季 海清 设计 了圆 l J 。 筒筛孑 板 式 二次清 选装 置 . 用 于长 江一 1 L 适 . 自走 式 8型 全喂人联 合 收获机 的清选 机构 . 清选 孔 板可 调 , 可有 效 提 高谷粒 的清 洁度『 2 1 。王志华 指 出 , 筛选 对 油菜 物料 的
置、 曲柄 连 杆机 构 、 动 轴承 座 、 体 、 架 、 架轴 承 驱 筛 支 支 座等组 件组 成 。电磁 调速异 步 电动机 除 了给振 动 筛提
供 动力 外 ,还 可 以调 节 曲柄 的转 速 。机 架 是 由 4 x 0
件 FU N L E T对油菜 的风 筛式 清选 气流 场进行 了数 值模
胡 化 成 , ,9 6年 生 , 龙 江 七 台 河 市人 , 头 国安 科 技 有 限 公 司 工程 师 ; 究 方 向 为煤 机 产 品 开 发 。 男 18 黑 包 研
郑 德 聪( 讯 作者 )男 ,9 5年 生 , 西农 业 大 学 工 程 技术 学 院教 授 , 士 生 导 师 ; 究 方 向为农 业机 械 设 计 研 究 。 通 , 16 山 硕 研
平行 四杆机构 , 由连杆 驱动实 现往 复式运 动 。 并 主要 技

参数( 如振动 方 向角 、 面倾 角 、 筛 曲柄 转速 、 柄 半径等) 如表 1 所示 , 即可找到 最佳 筛分 效果 。
2 基 于 S MULN 的运 动 学 仿 真 I IK
2 1 运动机 构 的数学模 型 . 为 了便 于对 振 动 筛 机 构 的 运 动 特性 进行 仿 真 分 析 , 2给 出 了振动 筛 机构 的示 意 图 , 中 : 两端 图 其 R是 固定 杆 , 表驱 动 圆盘 ( R代 曲柄)R 代表 连 杆 , 、 ,, R、 R 、 与 振 动 筛 相 连 的平 行 四杆 机 构 ,。 20、4 R 是 0、 、,0、 0
2 1 年 第 3期 01 总 第 2 5期 3
中国农机 化
Chie e Agiu tr e h n z t n n s rc lualM c a iai o
No 3 01 . ,2 1 T tlNo2 5 o a .3
5S O X 一6 O型往 复式 振 动 筛试 验 台的设 计 与 仿 真研 究 木
特性 进行仿 真 ,从而 确定 机构 在连续 运动 过程 中各 个 杆件 的 角度 、 速度 和角 加速度 的连 续变 化过程 。 四 角 在 杆机 构 的矢量 环 中 , 所有 矢量 的大小 都保 持 常量 , 只是 方 向随 时间发 生变化 。由 曲柄形 成 的 四杆 机构 的 闭环 矢量 方程 为 :
1电磁 调 速 异 步 电动 机 .
5支 架 .
2机 架 3喂料 装 置 . .
4筛 子 组 件 .
6可 调 连杆 .
7驱 动 圆盘 .
表 1 主 要 技 术参 数 序 号 项 目 单 位 参 数 调 节方 式
图 2 振 动 筛 机 构 闭 环 矢 量 图
本研究 采用 Mal /i l k软 件包对 机构 的运 动 t bSmui a n
韩 小平 , 胡化 成 , 德聪 郑
f. 1山西农 业大 学工 学院 , 山西 太谷 ,3 8 1 2包头 国安 科技 有 限公 司 , 0 0 0 ;. 内蒙 古包 头 , 10 0 04 3)
摘 要 :制 定 了 5 S 6 0振 动 筛 试 验 台 的整 体 设 计 方 案 ,确 定 了各 机 构 的 结 构 参 数 及 调 整 范 围 。对 振 动筛 的运 动 机 构 进 X - 0
行 了 基 于 Sm l k模 型 的 动 态仿 真 。仿 真 结 果 表 明该 机 构 运 行 平 稳 ,没 有 出现 冲击 现 象 ,符合 实 际使 用 的要 求 ,填 补 了 iui n 振 动筛 工 作 性 能 室 内研 究 的空 白 ,为 振 动筛 试 验 台样 机 的 制 造 奠定 了理 论 基 础 。
动 . 料装 置 的动力 是 由曲柄 轴上 的 V型 带轮 通 过 V 喂
由于 R。 是两 端 固定杆 , 以 0 和 。 都 等 于 0 所 l 、 ,
式 4和 式 5可 以写成矩 阵形 式如式 6 。
型带传到 喂料辊 轴上 的 。 当调 节 电机 的转 速时 , 同时 可
调节清选 机 的喂料速 度 , 以便获得 最佳 的工作 性能 。 针
中 国 农 机 化
2 1 焦 01
5 25 Q 3 一A角钢 焊接 而 成 。喂 料装 置 通过 螺 栓 固定 在 机架上 。 喂料 口宽度 与清选 机机架 宽度 相 当 . 能够保 证 在筛体 全宽上 喂料均 匀 。曲柄连 杆机 构 的曲柄 和连 杆 都可实 现多孔 有级 调速 。 动筛筛 体 由支架 支承 。 成 振 构
+ : +
将 式 9和式 1 O对 时 间求 一 次 导数 并 写成 矩 阵 的 ( 8 ) 形 式 如式 1 。将 式 9和式 1 时 间求二 次 导数 并 写 1 0对 成矩 阵 的形 式 如式 l 。 2
收 稿 日期 :0 0年 3月 3日 21 修 回 日期 :0 0年 5月 4 日 21
基金项 目: 山西 农业 大学 科 技 创 新 基 金 ( 0 6 3 ) 20 0 4
韩 小 平 , ,9 6年 生 , 女 17 山西 人 , 山西 农 业 大 学 工 程技 术 学 院讲 师 , 士 研 究 生 ; 究 方 向 为农 业 工 程 测 控 技 术 。 博 研
展 。有必 要进 行振 动筛 试验 台 的研 制 。
1 振 动 筛 的 总体 结构 设 计 及 工作 原 理
5 S 6 0型 往 复式 振 动 筛 试 验 台 的结 构 组成 如 X- 0
图 1所示 . 要 由 电磁 调速 异 步 电动 机 、 架 、 料装 主 机 喂
清 选起着 极其重 要 的作用 , 出上筛 使用 鱼鳞 筛 、 提 下筛 使 用冲孔 筛 的建 议f 林 恒善 运用 大型 流体 工程仿 真软 3 ] 。

0 、7和 lo ̄o3∞4 5 6∞7和 l 、t、1、 、 60 、 .J J 、 、 、 、 O 0 5 2 3 4
6、 7
分 别 是 R1 2R 、 4R 、 6R 的 运 动 角 度 和 角 、 、 3 、 5R 、 7 R R
速度 和角加 速度 。
图 1 总 体 结 构 示 意 图 .
迹 以及 各物 料层 的运动情 况 ,并 进一 步 找 出影 响清 选
的主要参 数阍 朱 秀娥运 用遗 传算法 实现 了振 动筛运 动 。
参 数 的优 化 。游思 坤采 用 P 0 r/ E的注塑 模具计 算 注塑
面积 的方 法来 计算叠 层 筛 网的透 筛率 ,研究 结果 表 明 这种 方法是 可 行 的 、 高效 的 , 比把 3层滤 网融 结成 一个 零件计 算其 表 面积 的方法 快【 8 I 。
关键 词 :振 动 筛试 验 台 ;设 计 ;仿 真
中 图 分类 号 :¥2 26
文献 标 识 码 :A
d i 036 6i n10 — 2 52 1.3 2 o:1 . 9 .s.0 6 7 0 . 1 . 9 9 s 0 00
韩 小 平 , 化 成, 德聪 . X 60型 往复 式 振 动 筛 试 验 台 的设 计 与 仿 真 研 究 [. 国农 机化 , 0 ()17来自百度文库10 胡 郑 5S 0 J 中 】 2 1,3: 0 - 1 1
( 4 ) ( 5 )
t F o0+o 3 n3∞r oO"J 4 s4 o 2 s2tr iO 1c slOt oO 2e 3s 1 J 4e t - -
振动 筛工作 时动力 是 由电机通 过传 送带 传送 到 曲 柄 轴 .然 后通过 曲柄 连杆机 构带 动筛 体进行 往 复式运
各 种类 型 的振动 筛 以及 对其 进行 的相关研 究 为我 们 进行 振动 筛 的研 究 提供 了新 的思路 和 方法 ,但 是其 专 业性 很强 。 目前 市场 上还 没有 提供 进行 室 内研究 的 振 动筛设 备 。 因此 为 了满足农 业 机械 化学 科建 设规 划 和农 业机 械 实验室 建设 需要 ,为 了促 进学科 建 设 和发
内研究 是完 善该部 件 工作性 能 的重要 途 径 ,是 农 业机 械化 学科 建 设 规划 和农 业 机 械 实验 室 建设 的需 要 , 也 是农业 机械本 科生 、研 究生教 学 环节 中 的一个 重要 的 实验实 习项 目。 进行该 项 目的研 制 , 对促 进学科 建设 和
运 用 AD AMS软件 仿 真 出油 菜物 料 在筛 面上 的运 动 轨
J 2尺 3R 1 4 R+ = () 1 将此 矢量 方程分 别分 解到 和 Y坐标轴 上 , 到 : 得 r oO1 CS3r oO r o0 2 s2r O0:1 sl 4 s4 c -3 - c +e r iO r iO r iO+4 n 4 2n 2 3 n 3 1n lr i0 s +s =s s
发 展 . 善实验 设备 和增加 研究 性 、 完 设计 性 的实验 项 目
具 有重要 的现 实意义 。
目前 , 对振 动筛 的试验研 究 也很 广泛 . 其是 采用 尤 现代 测试技 术 和设 计 理论对 振 动筛进 行 不 同方 面 的研 究。 张晓桂研 制 了一种新 型分 离清 选装 置 , 用独 特 的 利
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将 式 2和式 3对 时间求 二次 导数 并写 成矩 阵 的形 式如式 7 。
对不 同特 性 的物料 。通过 适 当调 整振 动筛 的 主要技 术
由平 行 四杆 机构 的闭环 矢量方 程为 :
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