振荡筛节能机理的分析与研究

【摘要】： 振动机械在工程应用中,由于振动能量没能被工作介质完全吸收因此造成了能源的浪费。针对振动机械存在的能源浪费问题,本文根据振动机械和冲击机械在启动阶段消耗功率最大和受有势力作用的特征,在求证功率方程时,将其系统中存在的有势力分离出来,结合有势力的做功以及系统动能变化率最小等情况研究振动机械的节能问题,提出了基于势能为常量的机械节能设计原理。该原理阐述了在振动机械中存在有势力时,使有势力构成平衡力系或平衡状态力系能够达到节能的目的。同时分析得出:振动能量不能被工作介质完全吸收,造成的能源浪费不仅与振动机械振体的运动形式有关,而且与惯性激振器输出的激振力、激振力偶(平面、空间)以及机架的振动密切相关。 振动筛分机械的生产率和筛分质量已经成为提高高速公路的施工进度和施工质量的瓶径,同样存在着能量的浪费问题,本文在论证了基于势能为常量的机械节能设计原理正确性的基础上,针对筛分机械存在的能源浪费问题把此节能原理应用到筛分机械中,使筛分机械的激振器构成平衡状态有势力系,满足势能为常量的条件,进行振荡筛的设计,在改变惯性激振器输出激振力为激振力偶的同时将筛体的振动变为振荡,通过对试验样机的理论分析与计算,得出振荡筛在节省能量方面相比传统振动筛有较大优势。 通过理论分析和试验测量初步得出:实现惯性激振器系统势能为常量、振体(筛体+弹簧)系统势能为常量、系统动能变化率最小的节能技术。 【关键词】：振荡 筛分 平衡有势力系 节能
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TD452
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 振动筛的研究方向9-12
• 1.2 振动筛在应用中存在的问题12-13
• 1.3 机械设计中的节能方法13-14
• 1.4 本论文研究的内容及创新点14-16
• 第二章 机械设计节能原理16-32
• 2.1 机械设计节能基本原理16-23
• 2.1.1 有势力系机械功率方程17-19
• 2.1.2 有势力（系）19-21
• 2.1.3 有势力系功率消耗为零的充要条件21-22
• 2.1.4 基于势能为常量的节能设计原理22-23
• 2.2 基于动能变化率的振动机械节能设计23-26
• 2.2.1 工作装置为线振动所需功率23-24
• 2.2.2 工作装置为扭振动所需功率24-25
• 2.2.3 线振动与扭振动的功率消耗对比25-26
• 2.3 节能理论的工程应用26-30
• 2.3.1 “有势力与其位移的夹角恒为90 度”的运用26-27
• 2.3.2 “平衡状态有势力系”的运用27-30
• 2.3.3 不同性质的有势力构成的平衡有势力系30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 筛分机械的节能设计32-42
• 3.1 振动筛的能耗分析32
• 3.2 基于势能为常量的振动筛激振器的设计32-35
• 3.3 振荡筛力学模型的建立35-40
• 3.3.1 筛箱的扭转刚度35-36
• 3.3.2 动力学方程的确定36-37
• 3.3.3 振荡筛的运动状态分析37-40
• 3.4 动能变化率对节能效果的影响40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 振荡与振动筛分效果的对比42-55
• 4.1 物料的运动参数42-48
• 4.1.1 筛面的运动方程42
• 4.1.2 物料实现滑动与抛掷运动的条件42-44
• 4.1.3 物料滑行运动分析44-48
• 4.2 振荡与振动运动对工作介质的同影响48-49
• 4.3 筛分效果49-53
• 4.3.1 筛分效率49
• 4.3.2 物料颗粒每次跳动的透筛概率49-51
• 4.3.3 筛分机物料透筛的总概率51-53
• 4.4 本章小结53-55
• 第五章 试验样机的功率分析55-75
• 5.1 样机的振动状态分析55-66
• 5.2 样机的振荡状态分析66-71
• 5.2.1 振荡状态下的功率消耗69-70
• 5.2.2 振荡状态下起动功率70-71
• 5.3 振动与振荡状态功率的对比71-72
• 5.4 试验样机功率实测分析72-74
• 5.4.1 试验仪器简介72-73
• 5.4.2 试验数据73-74
• 5.5 本章小结74-75
• 结论与展望75-77
• 参考文献77-80
• 致谢80

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