PEF400×600型破碎机机架有限元模态分析

添加人：admin 发布时间：2015/8/10 12:43:24 来源：中国破碎机网

　　6=AngsanaUPC400600型破碎机机架有限元模态分析丁凌蓉，郭年琴工西理工大学机电工程学院，江西赣州341000模态分析，得出了前十阶固有频率及振型的彩色振型；通过振型和动画显，可直观分析机架的动态特性和薄弱环节，为机架的结构设计提供直接的理论依据。
　　0前言破碎机工作时，整机承受着复杂的动负荷，这些动负荷直接或间接地传递给机架，即使机架有很大的强度和刚度，仍然发生些用静力分析无法解释的现象和问，为此对机架进行模态分析是很有必要的，模态分析也是动力学分析的基础。
　　贾，土8工程分析软件对机架进行模态计算，计算机架前十阶固有频率及振型，并分析各阶固有频率下机架的振幅，了解机架结构各阶主要模态的特性，预测机架在外部或内部各种振源作用下实际振动的响应。
　　1机架有限元模型的建立机架是破碎机的支承件，属箱体类零件，结构复杂，筋板和螺纹孔较多，建模时步骤也较多，大致的步骤如下分析整个机架为对称结构，可以只对整个机架的半进行建模，再对其进行镜像以节省时间。
　　对机架的后壁字形框架建模，在前视面中画出草轮廓，利用基体拉伸命令把它拉伸到给定长度。
　　侧壁截面画出，拉伸至给定长度。
　　画出前壁截面，并拉伸至给定长度。
　　前壁和后壁所有的孔，利用切除拉伸其特征；前壁和后壁的所有凸台，拉伸至设计长度；把后壁支架的半利用拉伸和切除命令，建模至设计尺寸；前壁和后壁的筋，建模至给定要求；所有螺纹孔在模型中画出；再把所建模机架的半进行倒角倒圆。至此完成机架模型的半。
　　22南方冶金学院学报2004年8月对其所有特征进行镜像，得到模型1.
　　2机架有限元模态计算2.1机架有限元模型的求解由弹性力学有限元法，经分析机架振动系统的运动微分方程为刚度矩阵；幻！尤！1分别为结构的加速度向量速度向量和位移向量，1=知，冲为结构的激振力向量，卟=仿，2.
　　若无外力作用，即朽则得到系统的自由振动方程。在求解结构自由振动的固有频率和振型时，阻尼对它们的影响不大，因此阻尼项可略去，这时无阻尼自由振动的运动方程为其对应的特征方程为求解式即得系统的固有频率和振型。
　　2.28，1软件对机架进行模态计算过程材料选择为2035铸钢35.
　　添加约束，即机架的底板6个螺孔被完全固定。
　　网格划分。根据机架模型的复杂程度，采用单元尺寸为60，容差为3，总节点数为固有频率阶次的选择。机架在破碎过程中产生的自激振动是复杂的振动问，不能简化成单个自由度或两个自由度来处理，理论上应按无限多个自由度来处理。由于有多少个自由度就有多少个固有频率和主振型，因而机架在破碎过程中有无穷多阶主振动，但实际有意义的只有前几阶，因为低阶主振动的节点少，在实际中容易实现，比高阶主振动危险。因此，对机架的前十阶主振型和固有频率进行分析。
　　机架计算模态分析结果。通过下拉菜单可以列出各阶次的固有频率；对位移和形变菜单3机架有限元模态计算结果分析第阶模态主模态。固有频率1=752.891必19.83其振型即位移和形变1.286，方向最大偏移量=2.266，7方向偏移量，2=8.084，2方向值最大，合成位移最第阶模态。固有频率2=857.06咖血136.41出，其振型位移2，3；主振型是绕轴承座径向7向的内外扭转，最大偏移位置处的1.154，=3.1252=9.76，2方向值最大，认=10.22 141.88叫，其振型位移2轴转动，最大偏移位置主模态位移吣阶模态位移，=阶，态位移187.52，其振型位移3问；主振型是绕7轴转动，其次是绕第阶模态固有频率5=154673，246.17出，其振型位移3你；主振型是沿2方向摆动，其次是绕尤方向扭转，还有7方向的扭转，最大偏移位置处的认=3.077，=348913.3087方向最大，15.162，是绕7方向转动，其次是绕7方向内外扭转，最大偏移位置处的认=0.629，12.785，1.912，7方向值最大，九十阶模态的频率值和最大偏移量的172方向和合成位移列，1.
　　8阶校态位移，六阶模态位移第六阶模态合成位移阶次固有频率Hz尤向最大偏移向最大偏移2向最大偏移合成位移第七阶第阶第九阶第十阶4各阶模态分析结论通过对机架的十阶模态分析，可以得出以下结论。
　　机架宽度方向7向偏移量最大，频率段为第阶低频段，第七九阶高频段，其刚度较弱；机架的高度方向7向次之，偏移时较大的频率段在第低频段，第阶中频段，第七九阶高频段；机架的长度方向尤向刚度最高，但在第阶时偏移量较大，应予以注意。
　　低阶个方向振动位移值相差较大，高阶后各方向振动位移相差较小，这说明高阶后各方向振动频率的耦合现象加重，所以随着阶次的增高，振型也变得越来越复杂。
　　低阶频率低振幅大，对机架强度和刚度影响较大，振源易于实现，应注意使破碎机的周围各振源的频率与之避开。
　　机架的敏感方向主要是机架的宽度之向和长度方向义向因为这是确定保证进料口和出料口尺寸的方向，为此，在这两个方向位移量较大的频率段要十分注意，特别是固有频率偏低的值，应尽量避免各振源在这几阶频率附近出现。
　　5机架的轴承座最高点的振幅最大，刚性最差，是机架结构的薄弱环节；其次机架底座平面特别是与地基连接的6个地角螺孔处，其振动也较大，对周围其它机器也会产生定的影响，要十分注意。
　　动过程，其结果可供设计人员对结构存在的问进行分析和决断，以确定结构的改进方向。
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