隨著煤炭深加工技術(shù)的推廣和應(yīng)用,作為洗選煤的主要設(shè)備——直線振動篩也正向著大型化、高速化的方向發(fā)展。在振動篩的工作過程中,在多個力的作用下,振動篩各結(jié)構(gòu)件的多階固有模態(tài)可能被激發(fā)出來,從而發(fā)生共振,導(dǎo)致振動篩的破壞。因此在振動篩結(jié)構(gòu)的設(shè)計和改進階段,應(yīng)該對其模態(tài)有足夠的認識,下文來具體分析篩子的模態(tài)及動力響應(yīng)。
振動篩在工作過程中,不僅承受較大的激振力,而且側(cè)板和上下橫梁上還分布著很大的慣性力,使得側(cè)板和梁產(chǎn)生較大的動應(yīng)力。通過有限元分析可以得出,任意時刻篩箱整體結(jié)構(gòu)的響應(yīng)包括應(yīng)力分布變形情況等,據(jù)此可以判斷強度是否滿足條件變形是否合乎要求,篩箱整體結(jié)構(gòu)的動畫顯示可以再現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)隨時間變化的整個過程。
振動篩結(jié)構(gòu)的模態(tài)分布主要為結(jié)構(gòu)整體的剛體平動俯仰振動彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動。從低階模態(tài)振型來看,側(cè)板彎曲變形較大,高階模態(tài)的頻率均較高,遠離工作頻率,在實際工作中不會引起共振。
振動篩第9階模態(tài)振型為側(cè)板的彎曲振動其模態(tài)頻率為15.347Hz,接近工作頻率16Hz。振動篩在工作過程中,篩箱側(cè)板與上橫梁的接觸部位存在四個應(yīng)力集中區(qū),其中較大動應(yīng)力值達到了46.9Mpa。
為了避免在工作過程中發(fā)生破壞而造成嚴重的后果,在靠近出口端處再加一根上橫梁,改進后較接近的頻率為16Hz,這樣就避免了共振的發(fā)生。同時應(yīng)力集中的情況也會得到改善,較大動應(yīng)力只有21.7Mpa。其他各個部位動應(yīng)力值也都比較低,小于許用應(yīng)力24Mpa,故篩箱側(cè)板滿足動強度要求。