顆粒物料在三自由度風篩式清選裝置虛擬樣機中的運動研究.pdf

1、本文介紹了國內(nèi)外篩分機械以及聯(lián)合收割機中清選裝置的研究動態(tài)及發(fā)展概況。顆粒物料在清選裝置中的運動狀態(tài)主要是由氣流和清選篩的運動形式所決定。顆粒物料在清選裝置中的運動分析是研究清選裝置清選性能的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)直線往復式振動篩分清選裝置難以使顆粒物料在篩面上快速均布，影響了篩分效果和效率。鑒于此，提出三自由度風篩式清選裝置的概念，給出了該裝置中的三自由度振動篩篩面的運動方程，并設(shè)計了該裝置的虛擬樣機。從理論上綜合分析顆粒物料在三自由度風篩式清選

2、裝置虛擬樣機中所受到的篩面作用力和氣流作用力；將顆粒物料在該虛擬樣機中的運動分解到沿篩面軸向、法向和徑向三個方向，研究了顆粒物料在這三個方向上的運動形式；推導出了顆粒物料在該虛擬樣機中沿篩面軸向的正向滑動指數(shù)、反向滑動指數(shù)以及拋擲指數(shù)公式；沿篩面法向的非線性振動指數(shù)公式和非線性運動規(guī)律；采用有摩擦的剛體碰撞理論，分析了顆粒物料與篩面碰撞后沿篩面徑向的運動規(guī)律，得出了碰撞前后顆粒物料沿篩面徑向的速度變化公式。 本研究以分析得到的理

3、論為基礎(chǔ)，利用ADAMS虛擬樣機軟件，建立顆粒物料在三自由度風篩式清選裝置虛擬樣機中的運動模型，通過分析計算以及類比傳統(tǒng)的直線往復式振動篩，得出了三自由度風篩式清選裝置虛擬樣機的工作參數(shù)，包括：篩面三個方向的振幅和頻率、篩面傾角、氣流方向角和氣流速度，并確定了各參數(shù)的取值范圍，以此建立正交試驗表進行仿真試驗，得到在不同的參數(shù)組合下，顆粒物料在清選裝置中的運動情況。通過對試驗結(jié)果的分析，找出了影響顆粒物料在各個方向上運動狀態(tài)的主次因素；進

4、而得到了能夠使顆粒物料在篩面上迅速散布的三自由度風篩式清選裝置虛擬樣機的最佳工作參數(shù)方案；同時驗證了前述所推導的顆粒物料在三自由度風篩式清選裝置虛擬樣機中的運動理論。所研究的三自由度風篩式清選裝置虛擬樣機確實能夠使顆粒物料在篩面上迅速離散均布，有利于提高清選效率和篩面利用率。這些工作為研制三自由度風篩式清選裝置物理樣機提供了依據(jù)，奠定了理論基礎(chǔ)并為開發(fā)新型的清選裝置開拓了思路。但其應(yīng)用不應(yīng)囿于聯(lián)合收割機上，作為獨立的系統(tǒng)，可用于很多方面