动力学建模破碎机转子系统的影响LachezarNENKOVLAZOVSofi科技大学摘要:这篇论文是关于冲击式破碎机大型转子3D受迫振动的执行动力分析。创建了拥有三个模块和八个自由度的动态模型。它的应用负荷是短暂的脉冲负荷。Differential运动方程可以解释质量、弹性、阻尼和几何性能。运动微分方程的数值解得到的MATLAB程序,数值实验结果得出了影响破碎机的动力学特征。关键词:非线性振动,旋转轴的振动,冲击载荷,冲击式破碎机1前言这项工作的目的是建立冲击式破碎机的转子系统动力学模型,所述的强迫振动来源于负载冲击。弹性耦合刚体建模是多体动力学的一个重要问题。许多来源都在讨论刚体的空间振动与弹性支撑的问题例如[2]和[7]。确定问题[3]中描述的冲动力量。来源[4]、[5]讨论了应变仪器测量冲击力和有关的变形的问题,其他科学家创立了一些有噪音工作流程的固定字符。2、理论基础对冲击式破碎机转子的空间振动的研究进行一些简化,我们认为转子结构和轴是离散的。我们假设转子的质量大一些,轴的质量小一些。这种假设允许把整个系统的质量集中在转子的重心上,弹簧的刚度轴的刚度等效,弹性悬挂点,可以被转子的宽度接受。电动机的转和冲击式破碎机的转子可以弹性耦合成一个自由度(自由旋转)。冲击式破碎机的工作过程的性质是固定的突然施加冲击力。一个部分能量因破损消耗以及转化为表面能量;另一部分的能量用于增加转子的动能来粉碎材料。冲击是半弹性,并且冲击负荷是由方程决定:Spkpmrvp(1k)[Ns](1)其中:mr=0.0353[kg]是碎石的质量,vp=31[m/s]–转子上的锤子的圆周速度,k–弹性恢复系数(根据[3]K=0.45为材料中等硬度)。图1.冲击式破碎机的转子系统动力学模型系数Kp与工作空间中的碎石的普及率有关,定义公式:(2)其中:kd=(2·hh)/D=20.035/0.03=2.33,hh=0.035[m]–高冲击锤,D=0.03[m]–碎石的平均直径。加在转子上的攻击力是由脉冲值决定(dSp=Fim·dtim)。假设脉冲的形式是三角形。例如,可以确定为:,(3),(4)其中:,和变量取决于材料的性能:kim=0.005,аndn=0.5。Sp0.910.035336(10.45)1.6768[Ns],Fim400Sp4001.6774024.34[N],根据冲击力的计算值,冲击脉冲和冲击时间给出表1。表格1表现出了外围设备速度四个级别的完成值。对于这全部四个级的外围设备的速度来说,冲击式破碎机转子的动力学模型必须得解决。表1.冲击载荷值转子的动力学模型显示如图1动力学模型的参数是:M=47.87kg;C=0.35635kg·m2;A=B=0.28675kg·m2;L=0.11m;k=2.91545´108N/m;kx=k/4;kZ=3´109N/m;kφs=2.3311´105N/rad;kφb=1.6´105N·m/rad。在动力学模型中,自由度向量被描述为:q[n2]一般情况下刚体的振动是分开的两个绝对运动:绝对帧是Оξηζ,换算帧是O1ξ'1η'1ζ'1,帧运动的自由度为ξn,ηn,ζn,轴线上换算为Oξ,Oη,Oζ。帧О1ξ1η1ζ1围绕O1中心旋转,即做帧的运动(换算成ξn,ηn,ζn介于中心O1和中心O之间)。并且旋转中心O1有自由度θn,φN,ψn,在这里θn,ψn,φN是欧拉角。相对运动可以派生出帧的运动。帧O2xyz被定义与转子体固定。在这个转动惯量中轴O2x,O2y,O2z是主要轴,并且中心O2是一个大规模的中心。帧O2xyz的运动可表示为有六个自由程度的帧O1ξ1η1ζ1。ξ,η,ζ确定轴O2准确的的换算是随着轴O1ξ1,O1η1和O1ζ1还有θ,ψ,φ的变化而变化。用欧拉角确定旋转体的重心。用这种方法定义帧О1ξ1η1ζ1来描述帧运动和帧O2xyz,固定体,相对运动体的定义和帧О1ξ1η1ζ1有关。在帧Оξηζ中,自由度ξn,ηn,ζn,θn,ψn,φN,ξ,η,ζ,θ,ψ,φ充分确定固定体的位置。所审查的动力学模型自由程度减少是因为一些系统受到了约束。这个约束是:ξn=0,ηn=0,ζn=0,θn=0,ψn=0。质心的运动规律是:MCH(MW)(5)其中,VC是帧О1ξ1η1ζ1加速的重心,M是这个固定体的质量,W-帧的加速度和H-外力的主要载体。经过投影方程(5)О1ξ1,О1η1和О1ζ1得到系统误差方程,对固定体的解释:vcx,vch,和v...