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悬臂筛网振动筛是在解决高炉槽下筛分堵孔难题的实践中研发出来的,它被认为可很好地用来解决因物料堵孔而造成的筛分效率低下的问题。但是,现行的筛分理论都是针对于传统的封闭式筛网结构的,针对这一新型结构的筛分理论还不明确、完善。在济南市科技发展计划项目[041029]的资助下,进行了悬臂筛网振动筛的筛分理论、产品优化设计方法及其虚拟样机分析三方面的研究工作,探讨了悬臂筛网振动筛独特的结构特点以及相应的筛分机理。 研究了悬臂筛网振动筛的筛分过程,将其分为物料在悬臂筛网上的运动、物料的分层和物料的透筛三个方面。在普通振动筛的筛分理论基础上,建立了针对悬臂筛网振动筛的较完善、系统的筛分理论。建立了物料在层状工作面上的运动模型,提出了物料运动平均速度和跳动次数的计算方法。分析了物料在筛面上的分层过程,提出了筛面上物料最大厚度的计算方法。分析了悬臂筛网结构上物料的透筛特点,提出了物料在悬臂筛网上的透筛概率和筛分效率的计算方法。 对比普通振动筛,指出了悬臂筛网振动筛的创新性主要在层状悬臂筛网结构上。从棒条的二次振动、透筛概率、物料的沿筛面向下运动和筛网的层状结构四个方面分析了悬臂筛网结构对筛分过程的影响。建立了悬臂筛网结构单元——悬臂棒条二次振动的数学模型,并进行了求解。总结出悬臂筛面的流畅结构和悬臂棒条的二次振动是其解决物料堵孔的两个最重要的原因。 对悬臂筛网振动筛结构参数进行优化设计,其中着重讨论筛面的振幅、振频、倾角和长度,以及激振方向角的设计与计算。以筛机的筛分效率最大为目标,考虑筛机的处理量和筛面、筛箱的寿命,结合实际的设计要求将整机参数的设计空间从9维降为4维,并将此空间离散成网格,在网格点中寻找最优化的参数组合。通过一个算例说明了悬臂筛网振动筛的详细设计过程。 利用Pro/E和ADAMS软件,根据优化设计得到的结构参数建立悬臂筛网振动筛的虚拟样机。建立了“单层双网自清理悬臂筛网振动筛”的虚拟样机,对其进行了运动学和动力学分析。通过将分析结果与实际设计数据进行比较,对样机进行验证,并对样机设计参数进行了修正和调整。