直线振动筛的疲劳破坏及可靠性分析

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振动筛分机械是一种新型机械,近年来在我国的发展非常迅速。根据不同行业、不同部门的需求,采用不同的筛分方法,发展出了不同运动轨迹的筛分机械。由于振动筛在各部门的重要作用以及我国现代化建设的迫切需要,对振动筛分机械的研究引起人们越来越多的重视。对振动筛分机械不仅在品种和规格上要求较高,同样在产品质量及使用寿命方面上的要求也越来越高,振动筛长期处于煤泥水的侵蚀及循环交变的载荷下,往往容易导致部件的疲劳损坏,对于振动筛疲劳及可靠性的研究目前还不是很多,该课题的研究具有一定的实用价值。本课题以申克SLO2496香蕉型大型直线振动筛为研究对象,介绍振动筛的主要结构及工作原理,分析计算其力学参数,对弹簧的刚度及系统阻尼进行实验测量计算,验证理论计算的正确性,同时建立振动筛的动力学模型。通过实地调研获取振动筛相关尺寸,利用SolidWorks对部件进行三维建模,通过面与面的配合方式组成装配体,得到振动筛整机的三维模型。通过对三维模型进行相应的简化处理,结合ANSYS软件对其进行模态分析,得出振动筛各阶固有频率及模态振型,并结合锤击法对其模态进行实验测量,与理论模态相比较,验证有限元分析结果的可靠性,为振动筛的研究提供理论依据,通过谐响应分析得到振动筛在工作频率下的应变、应力分布图,分析易损部件,为疲劳可靠性分析提供相应基础,同时提出了相应的改进方案,并进行改进后的谐响应分析,通过与改进前的振动筛部件所受到的应力相比较,说明改进方案的可行性,为振动筛的改进提供依据,也为振动筛的优化设计奠定基础。结合疲劳累积损伤理论,利用ANSYS疲劳分析模块对振动筛进行分析,得出其危险节点,计算其疲劳寿命,得到在许用循环次数下的疲劳寿命,对振动筛易损部位进行可靠性分析,得到其可靠度以及提出对提高振动筛可靠性的方案。
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