附加气室空气弹簧隔振的振动筛动力学建模与分析
刘德洋
彭利平
王浩宇
陈云峰
黄环
韩帅
1.河海大学机电工程学院,江苏常州2130222.河海大学机电工程学院,江苏常州2130223.河海大学机电工程学院,江苏常州2130224.河海大学机电工程学院,江苏常州2130225.河海大学机电工程学院,江苏常州2130226.河海大学机电工程学院,江苏常州213022
摘要：附加气室空气弹簧在两个气室之间设有节流元件,可吸收振动的能量,具有良好的阻尼特性.作为一种新型隔振元件,附加气室空气弹簧能缩短振动筛过共振区时间,减小共振振幅及附加倾摆运动,提高振动筛运行的平稳性.分析振动筛二自由度动力学模型,并求解运动学微分方程,发现振动筛实际振动方向角不等于激振力作用方向角,振幅和抛掷指数也可用单自由度模型表征;利用热力学和流体力学理论建立附加气室空气弹簧的线性模型,得到其刚度阻尼的表达式,基于此,推导出附加气室空气弹簧的振动筛动力学模型,并建立运动学微分方程;搭建附加气室空气弹簧隔振系统和振动实验台,测试实验台的运动学参数;在MATLAB/Simulink环境下对所建动力学模型进行仿真研究,并与实验台测试结果进行了比较分析.结果 表明:模型仿真振幅为5.321 mm,实验测试的稳态振幅为5.372 mm,二者误差仅为1％,具有较高的准确性.模型仿真结果显示:电机转速对振幅影响较小,对抛掷指数影响较大,随着电机转速由840 r/min增加到990 r/min时,振幅由4.549 mm降为4.427 mm,抛掷指数由3.6上升到4.9;改变隔振系统的初始气压可以调节振幅,当初始气压由0.1 MPa增加到0.6 MPa时,振幅由4.446 mm增加到6.159 mm;节流孔直径对振幅的影响不明显,当节流孔直径由2 mm增加到20 mm时,振幅由4.443 mm变为4.467 mm;通过改变电机转速和隔振系统初始气压组合,可以使试验台振幅在4.45 ～ 6.16 mm、抛掷指数在3.46 ～6.16内变化,实现对振动筛的调节.
关键词：振动筛振幅抛掷指数附加气室空气弹簧动力学建模
分类号：TD452(矿山机械)TH113(机械学（机械设计基础理论）)
资助基金：国家自然科学基金(51605138)中国博士后科学基金(2018T110568)中央高校基本科研业务费专项(2018B22614)
论文发表日期：2020-05-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 1901-1908 )
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