入料量变化对双质体卧式振动离心机振动响应的影响.pdf
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1、为探究入料量变化对双质体卧式振动离心机振动特性的影响,以WZYT1600双质体卧式振动离心机为研究对象,应用仿真软件,并利用多体动力学理论和拉格朗日法建立了纵向多体动力学模型,在程序中建立物料质量的分段函数,确定入料量变化时的振动位移曲线。结果表明:入料量变化对二级振动体的振幅基本无影响,一级振动体的振幅与入料量呈负相关关系。试验研究结果与分析结果一致,可见WZYT1600双质体卧式振动离心机对入料量变化适应性强。关键词:离心脱水;双质体卧式振动离心机;入料量;多体动力学;分段函数;振动响应中国分类号:TD455*.5;T D 9 46.2Effect of variation of feed
2、 rate on vibration responseof double-mass horizontal vibrating centrifuge(1.CCTEG Tangshan Research Institute,Tangshan 063012,China;2.Tiandi(T a n g s h a n)M i n i n g T e c h n o l o g y Co.Lt d.,T a n g s h a n 0 6 30 12,Ch i n a;3.Hebei Province Coal Preparation Engineering&Technology Resear
3、ch Center,Tangshan 063012,China)Abstract:The WZYT1600 double-mass horizontal vibrating centrifuge is taken as the object to explorethe impact of variation of feed rate on its vibration characteristics.Through the use of the simulation soft-ware,building of longitudinal multibody dynamics model using
4、 multibody dynamics theory and Lagrangemethod,and creation of piecewise function of mass of material in program,the vibrational displacementcurves are defined.Study result shows that variation of feed rate has basically no influence on the ampli-tude of the secondary vibrating mechanism,and the ampl
5、itude of the primary vibrating mechanism is seento be negatively correlated with variation of feed rate.The test results are in good agreement with thoseobtained through analysis.It can be seen that the WZYT1600 centrifuge under study is highly adaptableto variation of feed rate.Keywords:centrifugal
6、 dewatering;double-mass horizontal vibrating centrifuge;feed rate;multibody dy-namics;piecewise function;vibration response离心机是湿法选煤厂末煤的主要脱水设备。近年来,离心机在设备种类、结构及其大型化、智能选煤技术COALPREPARATIONTECHNOLOGY杨杰 1.2,3文献标志码:AYANG Jiel,2,3化等方面得到快速发展。双质体卧式振动离心机(以下简称卧振)以其占用厂房高度低、单机Vol.51No.2Apr.2023收稿日期:2 0 2 2-11-0 3
7、责任编辑:石磊基金项目:北京华宇工程有限公司“科技项目”(BJHY-BJ-TS()(1)(2 0 2 1)-18);天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2 0 18-TD-QN042)作者简介:杨杰(19 9 0 一),男,河北唐山人,助理研究员,从事离心脱水设备的研究与开发工作。E-mail:7 9 2 8 4338 3 q q.c o m,T e l:0315-5819806。引用格式:杨杰:人料量变化对双质体卧式振动离心机振动响应的影响J】选煤技术,2 0 2 3,51(2):32-36.YANG Jie.Effect of variation of feed rate on
8、vibration response of double-mass horizontal vibrating centrifuge J.Coal Preparation Tech-nology,2023,51(2):32-36.32D0I:10.16447/ki.cpt.2023.02.006第51卷第2 期处理能力大、检修方便、易损件少且寿命长等优点获得了市场的青睐,成为选煤厂0.5 50 mm粒级精煤、中煤脱水的主导机型2 。目前国外对卧振的研制开发投入较大,向大型化、智能化趋势发展3,筛篮最大直径达16 50 mm。卧振的振动形式、激振器结构及弹簧刚度、参振质量、激振力、振动频率等振动参
9、数是其关键技术所在4,以往的振动参数选取是以卧振空载时的振动特性为依据,忽略了入料量对振动的影响5,导致入料量变化时设备振动不稳定。文章以WZYT1600双质体卧式振动离心机为研究对象,基于其动力学模型,分析了人料量变化对该机振动响应的影响,以期为卧振的振动参数设计提供一定的理论依据。1双质体卧式振动离心机动力学模型1.1结构原理WZYT系列双质体卧式振动离心机如图1所示。主要由机壳、机架、振动器、动力系统、润滑系统五大部分组成。离心机运行时,物料从入料管进人到筛篮小端,在强大离心力作用下,紧贴筛篮内壁,水和细小颗粒透过筛缝进人排液腔;脱水后的物料在筛篮倾角和振动力的作用下向筛篮大端移动,落入
10、排料口。三5杨杰:入料量变化对双质体卧式振动离心机振动响应的影响m22023年4月2 5日振动电机作用在一级振动体上的激振力,通过振动系统激振弹簧的传递,使二级振动体产生共振而获得较大的工作振幅,是振动放大的过程,同时一级振动体振幅较小,降低了整机的有害振动7 。5643211一机座;2 一减振弹簧;3一振动电机;4一激振弹簧;5一外方体;6 一轴承;7 一主轴;8 一内方体图2 双质体亚共振原理振动器结构简图Fig.2 Sketch showing the structure of the vibratorand the principle of making sub-resonance1.
11、2动力学模型根据多体动力学理论,将卧振的振动部分等效分成一级振动体和二级振动体两个部分)。令ml、m分别为空载时一级振动体和二级振动体的等效质量,m3为筛篮上物料的质量,m。为带料时二级振动体的质量,则:m。=m+m3kivci分别为一级振动体与机座间减振弹簧的等效刚度和阻尼;kzvC分别为一级振动体与二级振动体间激振弹簧的等效刚度和阻尼。建立水平位置设备纵向的2 自由度简化力学模型,如图3所示9 。X228Xki2miFosinot3C21一机壳;2 一机架;3一振动器;4一动力系统;5一润滑系统图3双质体卧振简化动力学模型图1双质体卧式振动离心机结构简图Fig.3The centrifug
12、es simplified dynamics modelFig.1 Schematic diagram of the structure of thedouble-mass horizontal vibrating centrifuge双质体亚共振原理振动器结构如图2 所示。一级振动体由振动电机、外方体和机壳组成,二级振动体由筛篮、轴承、主轴、内方体和被动皮带轮组成。一级振动体与机座用减振弹簧连接,一级振动体与二级振动体通过激振弹簧和预压装置连接)。2数学模型设x1x2分别为一级振动体和二级振动体质心的纵向位移量。结合上述简动化力学模型,根据能量守恒定律,卧振的动能(T)、势能(U)和耗散能(
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