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沥青混合料搅拌设备中直线振动筛分析

某公司生产LD320系列沥青混合料搅拌设备的振动筛分系统,结构简图如图1所示,由激振装置、筛箱和箱网减振弹簧等组成。激振装置两轴 上的偏心质量和偏心距均相等,并且以 Y  Y轴线 为对称, Y  Y轴线通过筛箱的质心。两轴作同步 反向回转时,每一瞬时两轴上偏心质量所产生的离心惯性力,沿 X  X方向的分力总是互相抵 消,而沿Y  Y方向的分力总是相互叠加,这就形 成了单一的 Y  Y方向的简谐力。该力作用在筛箱 上,驱动筛箱作轨迹为直线的往复振动。
振动筛分系统结构示意图
1. 激振装置;2. 筛箱;3. 箱网;4. 减振弹簧
图1 振动筛分系统结构示意图
    该产品在使用过程中存在噪声大、激振器轴承部位温度过高、激振器漏油等诸多问题,严重影响设备的可靠性和寿命。因此,分析故障原因 并进行结构优化是公司亟待解决的关键问题。文 献[1]针对我国国产大型直线振动筛普遍存在的使 用寿命短,横梁易断裂的问题利用动态仿真的方 法研究该振动筛的结构,从动力学和运动学的角 度出发,对振动筛进行了分析和优化。文献[2]对 3090型振动筛的断梁问题进行了动态特性分析及 优化。文献[3]通过对振动筛结构损伤和未损伤两 种情况下固有频率和振型的研究,利用他们的改 变量来确定损伤部位和损伤程度。这里首先对振动筛进行整机性能测试,然后利用振动分析和模态分析方法进一步分析故障原因,为振动筛故障 诊断和优化设计提供重要依据。
    1 整机性能测试
    根据JB/T6389-2007对振动筛进行整机性能测试,主要对振幅、筛箱横向摆动、振动频率、振动方向角、噪声以及轴承温升等进行了测试。
    1.1 振幅的测试
    根据JB/T4042-2008,测点布置如图2所示,共 6个测点,筛箱两侧板各3个。由于加速度传感器体积小, 而且频率范围和动态范围都比较宽,这里 选用BZ114-100三向压电式加速度计,然后通过积 分得到位移,继而得到振幅。各测点振幅及对称 点振幅比较如表1所示。 1#(4#)
    由表1可以看出,对称点振幅最大差值为0.96mm,参照JB/T6389-2007“筛箱对称点振幅差值不应超过0.5mm”,不满足要求。