玉米精選篩篩是一種篩分與清理設(shè)備，可廣泛應(yīng)用于糧食、礦山、煤炭、冶煉、建材等行業(yè)。糧食領(lǐng)域廣泛使用的振動清理篩利用雙振動電機驅(qū)動使篩面產(chǎn)生往復(fù)運動，通過篩分方式實現(xiàn)糧食中大雜和小雜的清理。其具有結(jié)構(gòu)簡單、性能*、除雜效率高、產(chǎn)量大、篩面不易堵孔、篩體的振幅和振動方向可根據(jù)需要調(diào)節(jié)等優(yōu)點，是糧食領(lǐng)域應(yīng)用為廣泛的篩分產(chǎn)品之一。
但目前國產(chǎn)振動清理篩的可靠性有待提高，普遍存在強度低、噪聲大、共振振幅大等問題田，其性能與國外同類產(chǎn)品相比仍存在差距。振動清理篩在工作過程中，其主要零部件*經(jīng)受周期變化的激
振力作用，致使篩體的側(cè)板、橫梁等部件頻繁發(fā)生斷裂事故，嚴重影響了振動篩的篩分效果和生產(chǎn)效率。因此，在振動篩的設(shè)計與生產(chǎn)過程中，必須滿足篩分機械結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性要求，以提高振動清理篩的可靠性和使用壽命。
對振動清理篩進行模態(tài)分析得到的固有頻率和振型只能反應(yīng)出其結(jié)構(gòu)本身的固有特性，不能判斷其在激振力作用下是否能夠滿足強度要求。因此，必須對其進行諧響應(yīng)分析，求出該振動篩各個節(jié)點的應(yīng)力和變形，以便分析其在外載荷驅(qū)動下的真實振動規(guī)律。
對糧食清理篩進行諧響應(yīng)分析的基本思想是計算篩體在多種頻率下的響應(yīng)，然后取得其在工作狀態(tài)(工作頻率)下大等效動應(yīng)力和大總體變形位置處的節(jié)點，得到這些關(guān)鍵節(jié)點響應(yīng)值(常為位移)對頻率的關(guān)系曲線，進而預(yù)測振動清理篩的持續(xù)動力特性，驗證其是否能克服共振、疲勞等由振動引起的危害。
諧響應(yīng)分析中除了熱載荷、重力載荷、旋轉(zhuǎn)速度載荷、僅有壓縮約束以及螺栓預(yù)緊載荷外，其他的約束以及結(jié)構(gòu)載荷都可以被使用。
本研究將振動電機產(chǎn)生的激振力作用在相應(yīng)位置，該激振力隨時間按簡諧(正弦)規(guī)律變化；約束條件為機架與地面采用固定約束。
諧響應(yīng)分析一般有*法、縮減法和模態(tài)疊加法三種求解方法，其中，*法是三種方法中簡便的方法，它采用完整的系數(shù)矩陣計算諧響應(yīng)，系數(shù)矩陣可以是對稱的或不對稱的，本研究采用*法進行分析。將振動清理篩分析的頻率設(shè)定為0~100Hz，分析振動篩在該頻率區(qū)間內(nèi)簡諧激振力作用下的響應(yīng)情況。
首先提取振動清理篩在工作頻率16Hz下的等效動應(yīng)力和總體變形分布，找出工作狀態(tài)下振動清理篩的高應(yīng)力區(qū)和較大變形區(qū)，然后提取大等效動應(yīng)力和大總體位移處的節(jié)點在0-100Hz頻率范圍內(nèi)的變形頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)，得到變形頻率響應(yīng)關(guān)系曲線并對其進行分析。
振動清理篩在工作頻率16Hz下的等效動應(yīng)力分布圖和總體變形分布。該振動清理篩在簡諧激振力的作用下進行穩(wěn)態(tài)運行時，其工作狀態(tài)下的較大等效動應(yīng)力和較大總體變形主要分布在進料箱與篩體的連接口位置。其中，工作狀態(tài)下的大等效動應(yīng)力為18.239MPa，遠小于振動清理篩的許用應(yīng)力值92MPa，表明該振動篩的動強度是達標(biāo)的，同時說明其還有較大的優(yōu)化空間；工作狀態(tài)下的大總體位移為4.9184mm，根據(jù)該型號振動清理篩設(shè)計規(guī)范，篩體振幅一般為2.5~5.5mm。
