A través del análisis modal y la prueba de respuesta dinámica bajo operación sin-carga, se obtienen las características de vibración natural de la gran criba vibratoria circular y su respuesta en el dominio del tiempo y de la frecuencia en condiciones de trabajo. Se estableció un modelo de agitador con una simplificación razonable, se extrajeron las primeras frecuencias naturales de séptimo orden y se eliminó la posibilidad de fenómenos de resonancia. Se utilizó el instrumento de prueba de vibración INV1601 para recopilar señales de vibración de la pantalla de vibración sin-carga, y el software DASP obtuvo los datos de respuesta en el dominio de tiempo-y de frecuencia-de cada punto de prueba. Las características dinámicas de la criba vibratoria se obtuvieron analizando y comparando los datos. Proporciona una base confiable para la mejora estructural y el diagnóstico de fallas de grandescribas inclinadas para agregados.
El desarrollo de la industria de variedades de cribas vibratorias y los requisitos de calidad son cada vez más altos, equipos de cribas vibratorias a gran -escala, dirección de desarrollo de alta intensidad y tipo de vibración (reducir la calidad de la vibración). Con la mejora de la capacidad de procesamiento de los agitadores grandes, se ha prestado cada vez más atención a la resistencia estructural del agitador. En la actualidad, muchos académicos han realizado muchos trabajos de investigación sobre este problema desde diferentes ángulos del análisis teórico, la simulación y la experimentación de campo. En el aspecto del análisis de la respuesta dinámica estructural, el software de elementos finitos se utiliza principalmente para analizar la respuesta dinámica del modelo. Sin embargo, para estructuras grandes, debido a la gran cantidad de elementos finitos, el análisis de respuesta dinámica de elementos finitos del modelo de tamaño completo-de la estructura requiere bastante tiempo-. El autor discutirá el análisis de respuesta dinámica de cribas inclinadas de gran tamaño para agregados, que se usa ampliamente en la industria.
1. Análisis modal
1.1Cribas inclinadas para agregadosModelo El autor estudia una gran criba vibratoria de pista circular con un área de 14 m2 y una masa de 9930 kg. Según los dibujos de diseño bidimensional-el modelo se establece en ANSYS. En el proceso de modelado, debido a la estructura compleja, es imposible modelar en detalle cada detalle del agitador, por lo que el modelo debe simplificarse. Las partes simplificadas del modelo incluyen: bridas, placas nervadas, componentes sin soporte, orificios de restricción, orificios de proceso, tornillos roscados y agitadores. Finalmente, se estableció el modelo de elementos finitos y se obtuvo un total de 120.040 elementos sólidos, 12 elementos de resorte, 6 elementos de masa y 10.066 nodos al dividir la red del árbol.
1.2 Resultados del Análisis Modal El análisis modal del modelo se realiza en ANSYS. Según la teoría de la vibración, las frecuencias naturales de orden inferior y los modos correspondientes juegan un papel importante en el proceso de vibración de la estructura, por lo que solo se extraen las primeras 7 frecuencias naturales de la estructura y los resultados correspondientes se enumeran en la Tabla 1. La primera frecuencia natural corresponde a la vibración del cuerpo rígido, y del segundo al séptimo orden es la vibración del cuerpo elástico de la estructura. La frecuencia de trabajo de este tipo de criba vibratoria es de 12,5Hz. Como puede verse en la Tabla 1, la frecuencia natural de la estructura evita la frecuencia de trabajo y no hay fenómeno de resonancia en el proceso de trabajo de la pantalla. Una serie de problemas, como la inestabilidad de amplitud, el ruido y los daños prematuros, se eliminan porque el rendimiento dinámico de la criba vibratoria no puede cumplir con los requisitos.
El probador de vibraciones NV1601 desarrollado por East Vibration and Noise Research Institute se utilizó para conocer la respuesta dinámica de la criba vibratoria mediante la adquisición de señales de vibración y el análisis del software DASP.
2.1 Distribución de puntos de medición en la pantalla Para obtener la información de respuesta dinámica de la pantalla vibratoria de manera integral, se adopta el método de adquisición de señal y punto ampliamente-dispersos. Debido a la estructura simétrica de la criba vibratoria, se seleccionan 10 puntos de medición en el costado de la criba vibratoria, Cribas inclinadas para agregados. Para el área del agitador, considerando las fuerzas de apoyo en ambos lados, se añaden dos puntos de medición en las piezas de apoyo, concretamente los puntos de medición 6 y 9. Los puntos de medición correspondientes en el otro lado de la caja de la criba están etiquetados como 11 y 12.
2.2 Análisis de los resultados de la prueba Los datos recopilados se clasifican y ordenan para obtener los mapas de dominio-de tiempo y de frecuencia-de cada punto de medición en condiciones de funcionamiento sin-carga, como se muestra en la FIG. 3.. Las tablas de datos de dominio de tiempo-y de frecuencia-se dibujan de acuerdo con el atlas. La Tabla 3 muestra los datos en el dominio del tiempo-de la criba vibratoria dibujados de acuerdo con los datos medidos en 12 puntos de medición. Los valores de aceleración y las variaciones de las formas de onda medidas en los puntos 4, 5 y 6 son grandes. El valor medido en el punto 4 como punto de medición en los cimientos estructurales es demasiado grande, lo que indica que la conexión estructural en el punto 4 está colapsada o no-rígida y es necesario reforzar los cimientos. Los puntos de medición 5 y 6 son los puntos de la estructura de vibración y la aceleración de la vibración es demasiado grande, lo que indica que la estructura del cuerpo de la pantalla de vibración debe reforzarse parcialmente. Es necesario utilizar nervaduras de refuerzo para aumentar la rigidez estructural o aumentar el espesor del cuerpo de la nervadura para resistir el daño por fatiga estructural. La Tabla 4 muestra los datos del dominio de frecuencia de la pantalla de vibración extraídos de los datos medidos en 12 puntos.
Después de la conversión en el dominio de frecuencia-tiempo, la energía de vibración del punto de medición 1 se concentra en la frecuencia de excitación (aproximadamente 13 Hz) y los otros componentes de frecuencia son de alta frecuencia (relacionados con el impacto de partículas de material, el desequilibrio del rotor y la rigidez de los cimientos estructurales). Los puntos de medición 2, 4 están fijados en la base, la energía de vibración de estos puntos se concentra en la banda de alta frecuencia, la pantalla antivibración central en el proceso de trabajo en la estructura de la base, se refleja principalmente en el impacto de los materiales de detección. Los puntos de medición 8, 9 y 10 son energía concentrada principalmente en altas frecuencias. Debido a que la señal recopilada es el espectro de aceleración transversal de la criba vibratoria, está relacionada con la vibración torsional real de la criba vibratoria. La prueba de los puntos de medición 5 y 7 es la vibración especial en la dirección Y, la frecuencia de excitación como factor principal, la distancia entre el nodo principal y el nodo esclavo de la estructura siempre permanece sin cambios, la fuerza de excitación se puede transferir al cuerpo de la pantalla a través de la unidad de masa. (2) El análisis modal del modelo de elementos finitos se realiza en ANSYS y se extraen las primeras frecuencias naturales de séptimo orden del agitador. Los resultados muestran que la frecuencia natural evita la frecuencia de trabajo y el agitador no producirá fenómenos de resonancia en el proceso de trabajo, lo que cumple con los requisitos de diseño. (3) La señal de vibración del agitador en funcionamiento sin carga se recopila mediante el instrumento de prueba de vibración INV1601, y la respuesta en el dominio de la historia y la frecuencia del tiempo se obtiene mediante el análisis de datos del software DASP. Se comprenden las características de respuesta de cada región en el proceso de trabajo del agitador y se compara la respuesta anormal de la parte del agitador a partir del análisis de respuesta dinámica de cada parte en el proceso de funcionamiento del agitador. (4) A través del análisis modal y el análisis de respuesta dinámica de grandes cribas inclinadas para agregados, se dominan las características estructurales de la criba vibratoria y la respuesta dinámica de cada región en operación sin carga. Proporciona una base confiable para el diagnóstico de fallas y la mejora estructural de grandes cribas inclinadas para agregados.
