振动筛的刚体平面运动是随质心的平动和绕质心的转动,传统的解析方法是,建立三维模型、力学模型简化、列出微分方程、求解微分方程,对于某些振动筛来说,研究各点运动是比较复杂的,运用软件进行模拟或仿真,输入输出之间的计算过程也比较抽象。
文献[16]中介绍了用曲柄连杆等效单轴振动筛的运动,曲柄矢端的运动等效振动筛质心的运动,连杆的摆动等效振动筛的摆动,也就是连杆随曲柄端点平动和绕曲柄端点转动,等效了振动筛随质心的平动和绕质心的转动。
如图 1(a) 所示 , 振动筛静止时 , w = 0 曲柄长度 为 0, 连杆 R 0 与 Oe 直线重合 。
图 1(b) 为振动筛正常工作时 , 偏心质量逆时针 旋转 , 角速度为 ω , 产生惯性力为 P , 质心偏移 R 并旋 转形成圆形轨迹 , 曲柄等效圆半径 R , 并落后 P 180°, 曲柄旋转角速度和方向与偏心质量旋转角速度和方 向相同 , 连杆随质心 e 平动 。
如图 1(c) 所示 , 以连杆一端点 e 为中心 , 旋转连 杆使其另一端点落到 Oe 延长线上 , 旋转角位移为 φ , 可以看出 , 连杆与其滑移轴线夹角也等于 φ , 角位的正负确定方法是 : 伸出右手 , 握住 e 点 ,4 指指向连 杆转动方向 , 拇指指向读者为正 , 背离读者为负 , 图中 φ >0。
图1 单轴振动筛运动的几何等效
由此可知 , 曲柄 、 连杆长度确定后 , 单轴振动筛及 其运动轨迹随之确定 , 对曲柄施加一定角速度 , 振动 筛的运动就确定 , 调整曲柄长度就能够改变质心 圆运动的直径大小 , 调整连杆长度 , 就能改变振动筛 摇摆程度 , 确定了曲柄 、 连杆和曲柄角速度就确定单 轴振动筛轨迹 、 速度和加速度 , 不仅如此 , 确定了曲柄 和连杆长度后 , 由式 (1) 和 (2) 分别求出 m 0 r 和 l 0 , 从 而确定了偏心质量及其安装位置 , 给出了振动筛设计 参数 , 方法简单实用 , 物理意义直观 。
本文关键词：
