隨著煤炭深加工技術的推廣和應用!作為洗選煤的主要設備)振動篩正向著大型化%高速化發展& 但大型振動篩價格昂貴而且使用壽命較低&振動篩的損壞形式主要有下橫梁斷裂%兩側篩幫開裂%出料口橫梁及前幫開裂&工作過程中!振動篩承受激振器產生的激振力%物料在篩面上運動的作用力等 - 在這些力的作用下!振動篩各結構件的多階固有模態可能被激發出來!從而發生共振!導致振動篩的破壞&因此!在振動篩結構的設計和改進階段!應該對其模態有足夠的認識& 為此!國內有許多同行采用工程分析軟件 ./012 或者 34 52!# 對不同型號的振動篩進行動態分析或模態分析

本文運用有限元技術!采用工程分析軟件 !直線振動篩進行了模態分析!了解該振動篩的模態振型!同時計算了振動篩的諧響應&振動篩結構的固有特性對動力響應有很大影響 7 動力響應是固有特性與激振力作用的綜合表現進行動態分析可以了解在額定載荷下各部位的應力分布規律 振動篩有限元模型的建立%&%’()*+ 型直線振動篩的整個篩箱由 8 個橡膠彈簧支撐!篩箱側板支撐方向加有縱向加強筋板!側板中部和安裝彈簧支撐座處的外側襯有加強板&兩側板與兩根聯軸節% 8 根上橫梁% 6 根下橫梁均通過焊接連接& 激振橫梁兩端安裝有偏心塊激振裝置!通過電動機聯軸節和傳動齒輪帶動其上的 8 個偏心塊!從而驅動整個振動篩結構作直線強迫振動&從有限元單元種類這一角度來看!篩箱是一個比較規則的空間板梁組合結構& 為了在計算模態時不丟失模態!將篩箱整體劃分有限元網格! 在不影響精度的條件下!對篩箱進行簡化!計算模型如圖 ( 所示&該模型分析采用了 !"#$# 中的板殼單元 #92::6* %彈簧單元 ;<=>3"(8 和質量單元 =!##’( & 側板%聯軸節%

上下橫梁%內外襯板%篩箱側板支撐方向的縱向加強筋板%篩框%入料箱橫向加強筋%出料嘴和入料箱均按殼單元劃分’聯軸節中心處加質量單元’支撐彈簧按彈簧單元劃分&在該模型中!共有 6(?@’ 個節點!總質量約 ’6?,A?) BC !質心坐標為 ! ; D(A?668EF ! " ; D,A6)6,8EF ! # ; D,A+8(6’EF & 共有(?8@? 個 #92::6* 單 元 ! (’ 個 ;<=>3"(8 單 元 ! 8 個=!##’( 單元!其分析頻率范圍為 ’4 ?,E9G !以評估該振動篩的設計合理性&C 載荷工況和篩箱受力的簡化在振動工作過程中 7 激振力主要是激振器偏心質量旋轉所產生的慣性力 7 即慣性力起主導作用 7 阻尼力忽略不計!因此在對篩箱進行強度分析時 7 篩箱所受載荷為激振力&D 模態分析該振動篩的有限元計算模型具有多階自由度 7 其無阻尼自由振動方程為振型’
I%J )系統質量矩陣’
I$J )系統剛度矩陣’
" )系統固有圓頻率&
特征值 M & 及其對應的特征矢量稱為該振動系統
的特征對! 代表篩箱按 N & 振動時各坐標點之間的相對
振幅 7 稱為篩箱的第 & 階主振型或模態 7 篩箱模態矩陣為 H
圖 ( 即為該振動篩的力學計算模型& !"#$# 中的模態
分析方法有 WC 法
!本文采用的是求解精度高%計算速度快的 3456789$:615; 法! 圖 -! 圖 % 是振動篩的主
要模態振型