振源为振动电机的振动筛有限元分析方法概述

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振动筛在煤炭、矿山行业应用广泛，在激振力需求不大的情况下，-般可以采用振动电机的激振形式，同时，这类振动筛也在朝着大型化、高效化方向发展，并对运行效率和平稳性提出了更高的要求。基于这-现状，在振动筛的研究中，应该立足振动筛的现有研究结果，并展开振动电机激振振动筛的有限元分析，对研究结果进行积极利用，保证振动筛在运行效率和稳定性方面满足实际使用要求，提高振动筛的整体应用效果，使振动筛能够发挥更积极作用。

-、有限元分析方法及步骤1、建立振动筛有限元模型为了保证对振动电机激振振动筛有限元进行深人分析，我们需要根据振动筛的结构建立振动筛有限元模型。此类振动筛的结构主要由筛箱、振动电机、减振装置等部分组成。其特点是：筛箱支承在 4个橡胶弹簧上，两台振动电机安装在筛体的两侧壁上，工作时产生某个方向的激振力，驱动筛体作往复直线运动。橡胶弹簧用来支承和减振，可有效防止共振，减少对基础产生的冲击♂构图如下：己 3本研究采用 ANSYS作为分析软件。对于比较复杂的机械系统，模型的建立要与实际的系统完全等效是很困难的。因此，在进行分析的过程中，-般根据分析 目的的不同，对建立的模型进行-定程度的简化。

针对所讨论的振动筛的特点，筛体的各个部分均采用了shel93单元进行网格划分，用不同的壳单元实常数定义各部位厚度；弹簧的刚度分解成纵向刚度和横向刚度，分别用 combinl4单元进行模拟；振动电机用收稿日期：2013-04-19· 102·mass21单元来处理，建立刚化区域，将代表振动电机的质量点刚化于振动电机安装底板上，激振力施加于质量点上。由此可见 ，在振动筛有限元模型的建立中，应把握准确性和实效性的建立原则，同时还要充分考虑振动筛的机械结构，保证振动筛有限元模型符合运行实际。

2、振动筛模态分析在对此类振动筛展开研究的时候，对于振动现象我们要有正确的认识。首先，振动筛的主要工作状态就是振动，在其运行过程中既要保证其保持振动状态，又要合理控制振动频率和振幅，满足其运行需要。其次，要认识到共振的危害，防止振动筛在工作过程中出现共振，危害振动筛的机械部件。

由于振动会造成结构的共振或疲劳，从而破坏结构，因此了解结构本身的固有频率和振型，就可避免在使用中因共振因素造成的不必要的损失。模态分析主要用于确定结构的振动特性，比如固有频率和对应的各阶振型，它们是结构承受动载荷的重要参数，也是其他各类动力学分析的基础，对振动筛进行模态分析是很有必要的。采用 ANSYS软件中的Moda1分析类型，选择分块法(Block LalCZOS)模态提取方法，对振动筛筛体的有限元模型进行模态分析。

在对振动筛进行模态分析时，主要 目的就是分析振动筛运行过程中各个部分的刚度及承载力 ，在保证设备刚度满足要求的同时，找出共振频率，减少对振动筛的危害。此外，模态分析的作用还在于对结构振动特性的确认，例如振动筛的每-个振动频率都会找到相应的振型，在模态分析的时候，动载荷参数主要反映了结构承受的动载荷数值，构成了动力学分析的基矗所以在对振动筛有限元模型模态分析的时候 ，可以得出振动筛的固有频率数值。

由此可见，在此类振动筛的模态分析中，主要为振动现象的研究，同时还需借助有限元法对振动筛的振动情况进行全面的了解，并根据模态分析数值确定振动的整体形态和效果，从而保证模态分析能够取得积极成果。所以，在振动筛的分析过程中，(下转第 104 页)孔钻进时所需实际风量大校6潜孔锤空气钻进注意事项 1)钻具要使用同心度好的垂直钻杆，弯曲、变形的钻杆严禁下人井内；2)钻具组合要合理，特别是粗径钻具上下要-致，保证其外部环形间隙-致，确保岩屑上返速度-致，使孔底保持干净；3)钻进时钻具必须吊直，方钻杆不得摆动，钻压要均匀，以防止孔斜；4)严禁不回转进行冲击钻进，谨防打死锤现象，造成井内事故；5)钻进前要将井内积水用风吹干净，确认井内无水后方可进行冲击回转钻进。回次终了要将井内岩粉吹干净，确认出渣口无岩屑排出后，再接单根，以防接单根时井内产生积水形成泥包钻具；6)在钻进过程中，若发现井口出渣不利，空压机压力增高，则应提动钻具上下数次，待井内返屑畅通后再继续钻进；7)使用潜孔锤钻进，为防止泥包钻具和修理孔壁，每钻进2-3m应将钻具提起活动-次，确认井内正常，方可继续钻进；8)起钻前应将钻具提离孔底进行排屑，同时上下窜动钻具，待回转无阻，井口不再排屑方可停风、起钻；9)使用潜孔锤每次应注入50-80raL机油，加钻具时应从钻具中加入，以便润滑冲击器；10)冲击器人井前应进行检查，确保钻头在滑道内上下无阻，活动 自如；11)钻进中若发现井内涌水较大，而井 口出风、出屑正常，也可继续钻进，但应时刻注意井内变化情况，-旦出现异常，立即上下活动钻具；12)为保证空气压缩机正常运转，必须有专人负责看管，进行日常维护保养。

7认识及结论河南省煤 田地质局-队在沁水盆地施工煤层气井，将ZJ-15钻机与空气潜孔锤钻进技术有机结合起来 ，行之有效的解决了地层漏失，石千峰组岩石可钻性差、钻井周期长等难题。现总结4条施工经验，以供同行施工类似工程时参考。

1-开地层为第四系黄土层或风华带时，尽量使用传统水钻钻进，待钻遇基岩稳定地层后方可采用空气潜孔锤钻进；2空气潜孔锤钻进是欠平衡钻井，因而当遇到地层出水、油气侵显示时，便不能够平衡地层压力，要立即转换成传统钻井液钻井方式进行钻进；3在地层倾角较大区域用空气潜孔锤钻井时，为防止井斜，必须坚持每 50米进行-次单点测斜，以便采用相应纠斜措施；4泥浆泵水路应与压风机气路并联，当钻具在井内遇阻活动钻具无效的情况下，可停风送水，以便冲洗井内堵塞，待正常后将水泵关闭，启动空压机送风、排泄，待井内排屑干净后，方可继续钻进。