变椭圆轨迹振动筛的动力学和筛选特性外文文献翻译中英文翻译.docx

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变椭圆轨迹振动筛的动力学和筛选特性

何小梅，刘楚生机械和电气工程学院，中国矿业大学科技，江苏省徐州市，中国

摘要：

理想的运动特征的振动筛是根据恒定床厚筛分过程的原理介绍。

提出了一种新振动筛具有可变椭圆轨迹。

一个精确的机械模型，根据所要求的运动的结构特征构成。

应用多度的自由度振动原理，使振动筛的特点进行了分析。

获得振动筛的运动轨迹为直线，圆形或椭圆形的运动学参数。

动力学方程的稳定的解决方案通过计算机模拟的方式给了振动筛的运动。

工艺参数，包括振幅，运动速度沿屏幕表面五项具体点和投掷指数，是通过理论计算获得。

实验结果表明，新设计的振动筛的痕迹按照理想的筛选运动。

筛分效率和处理能力可能因此被有效改善。

关键词：

变椭圆轨迹；固定床厚度的筛选过程；动力学模型；运动特性；筛选特征

1、介绍：

筛选操作是煤炭加工的一个重要组成部分。

振动筛是一种最广泛使用的筛选工具。

振动筛，如直线振动筛，圆振动筛、平动椭圆振动筛，有一个简单的平移运动。

运动遵循相同的路径都在屏幕上，所以屏幕具有恒定的传输速度和抛掷指数，这导致低的筛分效率。

增强的抛掷指数提高打破了激振电机的处理能力，降低了工作强度。

在本文中，我们报告与变速运动的痕迹，是基于等厚筛分过程[3-4]的原则的一个新的振动筛的设计。

该振动筛椭圆轨迹穿越不同的部位产生的运动程度与理想的运动。

因此，屏幕处理能力和效率均可以提高。

2、振动表面的理想运动和变椭圆轨迹振动筛的建议

2.1常见的振动筛筛分特性

振动筛，通常在一个固定的振动强度的工作。

扔在屏幕表面移动材料，滚动或滑动运动。

常见的安检人员，物料粒度分布在进料端广泛。

能赋予材料粒子从振动筛是严重消耗。

因此，大量的粒子成为层压只有很短的距离从进料端。

材料的穿透屏幕内的第一个1/4至1/2的屏幕，从而影响筛选和降低处理能力[5]。

细粒物质的减少导致比。

颗粒的尺寸接近，或大于，网格增加。

因此，筛选效率急剧下降。

物料粒度均匀，同时成为能量从振动对材料受点损失。

因此，粒子组成的物质的幅度和速度的增加。

这使物料床层深度的进料端是厚而在放电结束它薄。

这种运动导致沿筛面不对称的渗透，从而影响筛分效率和处理能力[6]。

常用的筛选特性如图1所示

2.2振动筛表面的理想运动和实施方案

筛面运动的理想描述如下，根据等厚筛分原理。

屏幕的进料端有一个较大的抛掷指数和较高的材料删除应用速度，使物料迅速渗透，导致迅速脱层压。

早期的层压材料增加细颗粒材料通过网格的概率。

屏幕上有一个适当的抛掷指数和更高的物料输送速度在它的中间部分。

这有助于稳定细粒度的材料和渗透均匀地沿筛面长度。

一个较低的抛掷指数和交货速度附近的放电端使物料停留在屏幕上，鼓励网更完整的渗透。

目前有两种方法可用来提高筛分效率[7-8]。

首先是从多个进料口材料添加到屏幕。

这在实际使用中是个麻烦，尤其是在控制的分布不同的粒状材料。

因此，在实际生产中，很少使用。

第二种方法是采用新的筛选设备，1艾克，例如，一个恒定的厚度的屏幕。

新的筛面运动导致材料保持不变，或增加，厚度。

它达到更理想的运动。

恒定厚度的屏幕的主要问题是，它包括一个面积大，结构复杂，维护困难。

一种筛分效率好简单的结构仍然是必要的。

我们设计了一个新的具有可变椭圆轨迹，是基于一个理想的屏幕运动中使用的原煤分级筛。

振动筛的尺寸为3。

6mx7。

5米，排料粒度大小0至50在和分类的粒度是6mnu椭圆振动筛结合圆形和直线振动筛的[9-10]的基本优点。

椭圆的长轴和短轴确定物料输送的影响物质的松动，是准确的。

3、变椭圆轨迹振动筛的动力学模型分析

我们做的激振力偏离重心，改变了振动筛的运动模式。

多自由度振动系统在隔振弹簧的刚度矩阵不为零的情况下，简化研究忽略了小横摇的情形。

运动被认为是在纵向上对称平面刚性梁的线性振动。

在每个点的振动是一个三的重心和屏幕俯仰重心有关翻译。

以往的研究忽略了在水平和垂直方向的弹性力对振动筛的摆动的影响[3，11]。

一个准确的动态模型由三个微分方程，包括在垂直方向上的自由度耦合，横向和摆动的方向。

 该振动筛数学模型如图2所示。

重力的中心，作为在静态平衡一个矩形的坐标系的原点，在刚体运动按照飞机上[12]。

在广义坐标使用重心坐标中心的微分方程组，（x，y），和摆偏角θ，可以写成：

其中m是振动筛的质量，目前M相对于重力，0中心惯量；X和Y在X和y0角位移；X和Y在X和Y方向上的X和Ydirections'andY加速度是速度；摆角位移；一个安装角在阻尼系数F在X，Y方向；X和K支撑弹簧的刚度系数沿X和Y方向；AO的激振力的振幅，给出20A=mrw，其中R是偏心的偏心块质量和令人兴奋的角频率，L1和L2距离半径；每个支撑弹簧和重力的中心之间的距离的旋转中心的偏心块和重心之间；和，P包括1和X方向之间的夹角。

阻尼力很小，可以忽略不计。

则式

（1）可简化为式

（2）：

4、变椭圆轨迹振动筛的运动和筛选的效果分析

4.1分析多自由度运动参数振动理论多用来解决受迫振动[13]的一个稳定解，如下：

替代参数在式（3）到

（2）式。

允许一个稳定的解决方案被发现

假设一个点的屏幕坐标为D（Dξ，Dψ）运动方程如下：

当E²S²+C²H²+2ESCH=0时，D点的轨迹是一条直线。

当E=∑，X=H∑时，D点的轨迹是圆。

一般来说，（6）式表示方程的椭圆面直角坐标系。

XOY坐标系以γ角速度逆时针旋转从而给定一个新的坐标系x'oy'。

一个标准的椭圆公式在消除XDYD后可得公式（7）。

从这我们可以知道一些点在一条线或一个圆圈屏幕上移动而移动的椭圆，只要对旋转中心的偏心块和重心的相对位置进行适当调整的，屏幕会得到变运动的椭圆。

这提供了一个合理的抛掷指数和交货速度以及提高了筛分效率。

4.2运动轨迹和筛分效率分析

稳定振动系统解决方案，就振动筛而言的，可以给出

在振动筛上任一点的运动方程为

公式（8）表示重心的痕迹近似圆形，水平和垂直方向的振幅在3.5mm和5mm之间。

图3表示如重心的移动存在三个自由度。

图3水平和垂直方向的相位差和摆角的振幅一样。

5、结论

1）新振动筛变椭圆根据原则提出了运动轨迹常数床厚度的筛选过程。

振动筛跟踪不同的不同点椭圆路径。

运动规律也同意配合筛面的理想运动特性。

因此，筛选能力和处理效率会增加。

2）振动的理论运动学分析屏幕做是为了研究如何变不同参数会影响屏幕的意义。

抽搐振动筛参数的议案线性跟踪，获得圆或椭圆。

3） 总振动筛运动的痕迹通过计算机模拟获得。

筛选技术参数，包括振幅、速度和引发指数五个的特定点沿屏幕表面计算。

这些参数是与筛分效率。

结果显示模式设计的议案振动筛符合理想的筛选议案，设计能够有效提高筛分效率。

4） 励磁机轴中心的地位，相对振动筛的重心，是筛选高效的极为重要的。

因此，我们可以设计一个振动筛具有更高的处理的能力而又不会增加功耗调整轴中心的相对位置。

这是一个点，需要进一步研究。

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Dynamicsandscreeningcharacteristicsofavibratingscreenwithvariableellipticaltrace

HEXiao-mei,LIUChu-shengSchoolofMechanicalandElectricalEngineering,ChinaUniversityofMining＆Technology,Xuzhou,Jiangsu221116，China

Abstract:

theidealmotioncharacterstiesforthevibratingscreenwaspresented，accordingtotheprincipleofscreeningprocesswithconstantbedthickness.Anewvibratingscreenwithvariableellipticaltracewasproposed.Anaccuratemechanicalmodelwasconstructedaccordingtotherequiredstructuralmotionfeatures.Applyingmultidegreeof-freedomvibrationtheory,characteristicsofthevibratingscreenwasanalyzed.Kinematicsparametersofthevibratingscreenwhichmotiontraceswerelinear,circularorellipticalwereobtained.Thestablesolutionsofthedynamicequationsgavethemotionsofthevibratingscreenbymeansofcomputersimulations.Technologicalparameters,includingamplitude,movementvelocityandthrowingindex,offivespecificpointsalongthescreensurfaceweregainedbytheoreticalcalculation.Theresultsshowthatthetracesofthenewdesignedvibratingscreenfollowtheidealscreeningmotion.Thescreeningefficiencyandprocessingcapacitymaythusbeeffectivelyimproved.

Keywords:

variableellipticaltrace;screeningprocesswithconstantbedthickncss;dynamicmodel;motioncharacteristic;screeningcharacteristics

1、Introduction

Screeningoperationsareanimportantpartofcoalprocessing.Thevibratingscreenisoneofthemostextensivelyusedscreeningtools.Vibratingscreens,suchaslinearvibratingscreen,circularvibratingscreenorellipticalvibratingscreen,haveasimpletranslationalmotion.Themotionfollowsthesamepatheverywhereonthescreenandsothescreenhasconstanttransportvelocityandthrowingindex,whichleadstolowscreeningefficiency.Augmentingthethrowingindextoimprovebreakstheexcitingmotorsprocessingcapacitylowerstheworking.

Inthispaper，wereportonthedesignofanewvibratingscreenwithvariablemotiontracesthatisbasedontheprincipleofscreeningprocesswithconstantbedthickness[3-4].Differentpartsofthevibratingscreentraversedifferentellipticaltracesandtheresultingmotiongreeswellwiththeidealmotion.Thusthescreenprocessingcapacityandefficiencycanbothbeimproved.

2、Idealmotionforascreensurfaceandtheproposalofavibratingscreenwithvariableellipticaltrace

2.1Screeningcharacteristicsofcommonvibratingscreens

Vibratingscreenscommonlyworkatafixedvibrationintensity.Materialonthescreensurfacemovesbythrowing,rollingorslidingmotions.Forcommonscreeners,materialgranularityiswidelydistributedatthefeedend.Theenergyimpartedtothematerialparticlesfromthevibratingscreenisseverelydissipated.Consequently，alargenumberofparticlesbecomelaminatedonlyashortdistancefromthefeedend.Thematerialpenetratesthescreenwithinthefirst1/4to1/2ofthescreen,whichaffectsscreeningandlowersprocessingcapacity[5].Thedecreaseoffine-grainedmaterialcausestheratioof.particlescloseinsizeto，orlargerthan，themeshtoincrease.Thus，thescreeningefficiencydeclinesdramatically.Thematerialgranularitysimultaneouslybecomesuniformandtheenergyimpartedfromthevibrationstothematerialsufferslittleloss.Hence,theamplitudeandvelocityofthematerialparticlesincrease.ThiscausesthematerialbeddepthatthefeedendtobethickwhileatthedischargeenditisThin.Thiskindofmotionleadstoanasymmetricalpenetrationalongthescreensurface,whichinfluencesthescreeningefficiencyandprocessingcapability[6].CommonscreeningcharacteristicsareshowninFig.1

2.2Idealmotionforscreensurfaceandimplementingscheme

Theidealmotionforscreensurfaceisdescribedbelow,accordingtotheprincipleofscreeningprocesswithconstantbedthickness.Thefeedendofthescreenhasabiggerthrowingindexandahighermaterialdeliveryvelocity，whichmakesbulkmaterialquicklypenetrateandcausesrapidde-laminating.Earlierlaminationofmaterialincreasestheprobabilityoffine-grainedmaterialpassingthroughthemesh.Thescreenhasanappropriatethrowingindexandalittlehighermaterialdeliveryvelocityinitsmiddlepart.Thisisofbenefitforstabilizingfine-grainedmaterialsandforpenetratinguniformlyalongthescreenlength.Alowerthrowingindexandmaterialdeliveryvelocitynearthedischargeendcausesthematerialtostaylongeronthescreenandencouragesmorecompletepenetrationofthemesh.Twomethodsarecurrentlyusedtoimprovescreeningefficiency[7-8].Thefirstistoaddmaterialtothescreenfrommultiplefeedports.

Thisistroublesomeinpracticaluseespeciallyintermsofcontrollingthedistributionofdifferentlygranulatedmaterials.Henceitisrarelyusedinpracticalproduction.Thesecondwayistoadoptnewscreeningequipment1ike,forexample,aconstantthicknessscreen.Themotionofthenewscreensurfacecausesmaterialtomaintainthesame,oranincreased,thickness.Itachievesarathermoreidealmotion.

Themainproblemwiththeconstantthicknessscreenisthatitcoversabiggerareaandthatthestructureiscomplicatedandhardtomaintain.Asimplestructurewithgoodscreeningefficiencyisstillanecessity.Wehavedesignedanewvibrationscreenwithavariableellipticaltracethatisbaseduponanidealscreenmotionforuseinrawcoalclassification.

Thesizeofthevibratingscreenis3.6mX7.5m,thefeedgranularityis0to50ininandtheclassificationgranularityis6mnuEllipticallyvibratingscreenscombinethebasicadvantagesofbothcircularandlinearvibratingscreens[9-10].Thelongaxisoftheellipsedeterminesmaterialdeliveryandtheshortaxisinfluencesmaterialloosening,tobeexact.

3、Dynamicsmodelanalysisofvibrat