榮莉 劉瓊 龔冬梅 凌清華 許文雷

摘?要：設(shè)計(jì)一款三自由度串聯(lián)振動(dòng)篩.仿真結(jié)果表明，振動(dòng)篩篩框運(yùn)動(dòng)軌跡與理論計(jì)算結(jié)果完全一致，能滿足制茶工藝的要求.

關(guān)鍵詞：振動(dòng)篩;ADAMS;運(yùn)動(dòng)軌跡;制茶

[中圖分類號(hào)]TD425?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

文章編號(hào)：1003-6180（2019）02-0028-03

茶葉制作工藝需要增加茶葉振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)自由度，模擬人工篩分茶葉的動(dòng)作.本文設(shè)計(jì)一款三自由度茶葉振動(dòng)篩[1]，并對(duì)篩面的實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行仿真.仿真結(jié)果表明，振動(dòng)篩篩框運(yùn)動(dòng)軌跡與理論計(jì)算結(jié)果完全一致，能滿足制茶工藝的要求.

1?三自由度振動(dòng)篩總體設(shè)計(jì)

三自由度振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1.設(shè)定豎直方向?yàn)閆向，沿著圖1中平面彈簧的方向?yàn)閄向，另外一個(gè)方向?yàn)閅向.振動(dòng)篩Z向振動(dòng)由篩框上方兩個(gè)Z向振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，兩Z向振動(dòng)電機(jī)同步反向旋轉(zhuǎn).平面振動(dòng)電機(jī)對(duì)稱豎直布置于篩框的前后兩側(cè)，平面振動(dòng)電機(jī)同步同向旋轉(zhuǎn)，可以驅(qū)動(dòng)振動(dòng)篩X向振動(dòng).由于套筒的一端與篩架之間通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，因此，篩框能夠?qū)崿F(xiàn)繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng).

2?振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)分析

2.1?XOZ面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析

Z向激振由兩個(gè)固定在篩框上端的振動(dòng)電機(jī)提供（圖2）.坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)心，Δα為兩個(gè)振動(dòng)電機(jī)偏心塊的初始相位差角，ψ為振動(dòng)電機(jī)偏心塊的夾角，β為運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)心和振動(dòng)電機(jī)中心的連線與X軸之間的夾角，忽略彈簧剛度的影響，振動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)方程的穩(wěn)定解為：

2.2?XOY面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析

XOY面激振由兩個(gè)固定在篩框前后兩端的平面振動(dòng)電機(jī)提供，平面振動(dòng)電機(jī)同步同向旋轉(zhuǎn)，如圖3所示.將坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)心，當(dāng)Δα=0時(shí)，Ψ=0，可求得篩框的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓：

3?振動(dòng)篩ADAMS模型的建立及運(yùn)動(dòng)仿真

3.1?ADAMS運(yùn)動(dòng)仿真模型建立

將三維建模軟件中建立的振動(dòng)篩模型導(dǎo)入ADAMS中，按照設(shè)計(jì)參數(shù)為振動(dòng)篩各部件添加連接和驅(qū)動(dòng)，輸入仿真時(shí)間和步長(zhǎng)，對(duì)振動(dòng)篩篩框的Z向位移時(shí)間曲線和XOY平面內(nèi)的運(yùn)行軌跡進(jìn)行提取，結(jié)果見(jiàn)圖4.

3.2?結(jié)果分析

由圖4（a）振動(dòng)篩篩框Z向位移時(shí)間曲線可知，振動(dòng)篩位移隨時(shí)間周期性變化，振幅平穩(wěn)，表明Z向激振裝置僅可沿Z向進(jìn)行振動(dòng)，仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果相符.由圖4（b）振動(dòng)篩篩框XOY面運(yùn)動(dòng)軌跡可知，XOY面運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓形，仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果相符，表明振動(dòng)篩激振機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)現(xiàn)垂直方向的往復(fù)振動(dòng)和水平面內(nèi)間歇圓形運(yùn)動(dòng)，滿足傳統(tǒng)茶葉制作工藝中圓篩的運(yùn)動(dòng)要求.

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編輯：吳楠