以粮食清理设备不锈钢旋振筛为研究对象,利用CAD软件建立其三维模型,基于ADAMS建立完整的不锈钢旋振筛的虚拟样机,并对不锈钢旋振筛虚拟样机进行一系列的仿真分析,得到回转体在不同转速下设备的振幅与运转状态,并分析了设备振幅曲线和运动轨迹。关键词:虚拟样机;不锈钢旋振筛;ADAMS;不锈钢旋振筛是粮食加工行业清理流程重要的筛分设备。设备运转时,物料在匀料箱匀料作用和筛子的振动下,被松散展开,以一定的速度经过筛孔,借助物料重量、料层压力和设备的振动穿过筛孔实现物料和杂质的分离,达到筛选的目的。振幅和回转体转速作为不锈钢旋振筛的重要参数直接影响着设备的产量和使用效果。利用虚拟样机技术,我们可以直观、方便、迅速地分析、比较多个设计参数,模拟各种真实工况下设备的性能,为不锈钢旋振筛参数的选取和优化提供依据。1虚拟样机技术的概述虚拟样机技术(VPT,)融合了先进建模/仿真技术和现代化信息技术是一种基于虚拟样机的数字虚拟化多软件协同的设计分析方法。虚拟样机技术有着传统设计方法无法比拟的优点。在对设计产品试制之前,对其进行数字化建模,在真实操作条件下对它的三维运动进行仿真和显示,通过仿真实验的反复进行,排除非直观的故障因素,降低试制样机的失败率,具有开发周期短、节奏快、开发成本低、反馈信息迅速等优点。2不锈钢旋振筛的仿真分析利用CAD软件建立不锈钢旋振筛完整的三维模型,采用ADAMS()虚拟样机分析软件,对不锈钢旋振筛虚拟样机进行仿真分析,研究回转体在不同转速下设备的振幅与运转状态,并导出设备振幅曲线和运动轨迹进行分析。的不锈钢旋振筛仿真分析流程见图1。图1基于虚拟样机技术的不锈钢旋振筛仿真分析流程图2.1建立几何模型在环境中建立不锈钢旋振筛三维模型并装配,见图2所示,再将各个装配体或零件生成刚体,导入ADAMS。
不锈钢旋振筛的三维模型2.2施加约束和载荷在ADAMS/view中将模型中的各部分组件以部件形式导入,生成最初步的虚拟样机,将每部分组件在中测量的质量和转动惯量赋给虚拟样机。为每部分组件之间的连接添加运动副和驱动,并通过模型校验工具验证虚拟样机模型的整体自由度,排除过约束情况。建立完整的不锈钢旋振筛虚拟样机如图3所示。2.3仿真分析启动ADAMS软件,在ADAMS/solver中对不锈钢旋振筛虚拟样机的运动学进行仿真分析。设定时间为2s,运行步长为0.02s,设置不同的驱动转速,定义筛体振动幅值差值的最大值为筛体的最大运动范围直径。进行仿真结果回放和分析曲线绘制。图3不锈钢旋振筛虚拟样机图4不锈钢旋振筛在X、Y方向上位移曲线54粮食加工2016年第41卷第4期图5不锈钢旋振筛在X、Y方向的运动轨迹曲线3仿真结果与分析由图4和表1可以看出,筛体Z轴方向的振幅很小可以忽略不计,X、Y方向的振动幅值随着回转体转速的增加直线上升,并在回转体转速200~300r/min时趋于相等,由不锈钢旋振筛在X、Y方向上位移仿真曲线可知,不锈钢旋振筛在竖直Z方向上没有运动,只在X、Y平面内做水平回转运动。表1筛体在X、Y、Z方向上的最大运动范围直径直径/mm的受迫振动。当n=300r/min样机整体的运动轨迹近似直径为40mm的规则圆,延长仿真时间至60s时,设备运行轨迹为一个实心圆,由轨迹可知此时设备运行平稳。由以上分析结果我们可知设备回转体的质心和筛体的质心不重合且不在一条竖直的直线上,300r/min为适合设备运行转速,并由此可以确定为电机的转速,为传动带轮等结构尺寸提供理论依据。
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