不锈钢旋振筛运动的叠加单轴是惯性中结构最简单的一种,在选煤厂常用脱水、脱泥、脱介的以及大型,多为为了满足某些筛分作业的需要,还有三轴或更多轴,以为例,说明任意一点位移的叠加方法:根据线性系统的叠加特性,在偏心质量m1,m2共同旋转激励下,某点位移可以看成m1,m2各自独立激励的叠加。如图2(a)所示,任意一点a,与质心距离为l,偏心质量m1旋转激励下,a点随质心e平移,第5期等:刚体平面运动的几何解析方法973其位移为R1,e点到了e1点,a点到了a1点,图2(a)蓝色阴影部分,然后,a1点绕质心e1旋转φ1,使a1点到了a2点,产生位移Rφ1,图中蓝色三角形;在此基础上,偏心质量m2旋转激励,e点由e1点平移到了e2点,a点由a2点平移到了a3点,位移为R2,图中红色阴影部分,然后,a3点绕质心e2旋转φ2,旋转使a3点到了a4点,产生位移Rφ2,图中红色三角形。质心e点总位移R1+R2,a点总位移为R1+Rφ1+R2+Rφ2。图2位移的叠加)所示,作Rφ1,R2平行四边形,a点移动路径由a—a1—a2—a3—a4改为a—a1—a′2—a3—a4,总位移可以写成R1+R2+Rφ1+Rφ2,其中,R1+R2为质心e点平动位移,Rφ1+Rφ2为绕质心e点的转动位移和。如图2(c)所示,连接ea′,由于R矢量为四边222形a′a的对边,所以,四边形a′a为平行四边形,e1a1=e2a′2,同理,e2a3=e1a2,三角形e2a′2a3和eaa的底边为平行四边形aa′aa的对边,因此,1121232三角形ea′a和eaa为等腰全等三角形,腰长为223112l,φ′=φ,因此,R+R转动位移对应的转角为φ+φ2。11φ1φ21结论可以推广到多轴不锈钢旋振筛:任一点的位移,等于质心位移与该点绕质心转动位移的矢量和,其中,质心位移等于各轴质心位移的矢量和,转动位移对应的转角为各转角的代数和。R=∑Riφ=∑φi3平动筛、转动筛的设计计算如图3所示,用两组曲柄连杆的运动等效双轴的运动,偏心质量m1的曲柄矢量R1、连杆R01(红色),偏心质量m2的曲柄矢量R2、连杆R02(蓝色),曲柄矢量合成为质心的位移,连杆与其滑移轴线夹角的代数和就是不锈钢旋振筛的转角。当两连杆转角和任意时刻都等于0时。
不锈钢旋振筛的运动就只有平动,被称为平动筛。当曲柄转动时,曲柄、连杆和滑移轴线形成时变三角形,在任意时刻两三角形相似,连杆的转角符号相反,则两连杆转角大小相等方向相反,不锈钢旋振筛的转角和为0。所以,平动筛的充分必要条件是:①曲柄转动角速度大小相等;②曲柄连杆长度对应成比例,R1∶R2=R01∶R02;③曲柄初始位置均垂直各自滑移轴线。无论曲柄同向还是反向转动,连杆R01逆时针转动,连杆R02顺时针转动,当曲柄转动至滑移轴线的另一侧时,连杆R01顺时针转动,连杆R02逆时针转动,两连杆转角代数和始终为0,平动筛各点位移、速度和加速度均与质心相同。图4(a)为最常见的质心非偏移式直线不锈钢旋振筛,两组曲柄、连杆长度相等,两曲柄回转角速度同为ω,方向相反,曲柄时刻对称,时变三角形全等,连杆转角相反,转角为0,质心曲柄矢量在对称轴L方向叠加,在垂直方向抵消,形成直线振动,振幅为2R。图4(b)为比较常见的双轴圆不锈钢旋振筛,两组曲柄、连杆长度相等,与直线平动筛不同,双轴滑移轴线为同一条直线上,两曲柄重合,同方向旋转,连杆转角相反,转角为0,质心位移合成是半径为2R的圆运动。以式(5)确定瞬心速度,如图6(a)所示,以可以看出:质心的位移合成非常直观、简单,由于为顶点、质心速度为底的速度三角形(阴影部分)曲柄往往是匀角速度运动,所以质心的速度和加速度,以速度瞬心为圆心,过任一点b作圆的合成也非常简单。C,与e射线交b1,过b1作的平行线并被e′射有时根据工艺的不同,筛面各点物料的运动状态线截得矢量vb1,以为中心旋转vb1,使b1点与b点要求不同,如分级筛要求入料端比出料端物料运行速重合,就得到b点的速度vb。度快,以达到等厚筛分的目的;脱介筛的出料端要比入料端物料跳得高,物料达到最大程度松散,使冲水容易清洗物料上的介质并携带其透筛,这就要求不锈钢旋振筛不仅有平动还要有转动,达到筛面前后端不同位置,物料的运动状态不同。图5为常用的质心偏移,质心处的位移合成与平动筛一样,等曲柄长度、反向旋转,其曲柄合成位移是直线,建立坐标系,坐标原点位于质心e上,y轴与质心位移直线重合,写出质心位移和转角方程,为方便起见,取两曲柄初始位置均与y轴重合。为θa,其加速度等于质心加速度与绕质心转动加质心速度和角速度为为质心的位移等:刚体平面运动的几何解析方法975转角。(2)当连杆转角代数和等于0时,不锈钢旋振筛为平动筛,各点位移、速度、加速度均相等。(3)介绍了利用速度及加速度三角形求解转动筛上任意点的速度加速度的几何解析方法。
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