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《气动振动精密排种器试验研究及虚拟样机设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、气动振动精密排种器试验研究及虚拟样机设计2011年6月农机化研究第6期气动振动精密排种器试验研究及虚拟样机设计王淑铭,魏天路,周海波(佳木斯大学机械工程学院,黑龙江佳木斯154007)摘要:通过对气动振动式精密排种器的分析,建立了试验模型,并进行试验;在简化振动模型的基础上,在Mat?1ab中利用试验数据进行振动仿真,初选了系统振动刚度系数及阻尼系数等参数.将由Pm/E建立的排种器三维模型导入ADAMS中,建立了虚拟样机;针对虚拟样机仿真结果与试验数据的差异,在六自由度上对系统的刚度及阻尼进行了参数化设计,得到了不同方向上刚度,阻
2、尼系数对系统振动位移的影响,并优选了虚拟样机的刚度和阻尼,使虚拟样机更加完善,为进一步利用虚拟样机进行工作参数的优选打下了重要基础.关键词:排种器;试验;虚拟样机;优化设计中图分类号:s223.25;$126文献标识码:A文章编号:1003—188X(2011)06-0062—040引言振动系统的刚度,阻尼和质量是振动系统的3个要素.对一个比较复杂的系统来说,阻尼和刚度的获得存在很大的障碍J.本文对气动振动精密排种器进行了试验设计,获得了设备在稳定工作时的振幅和频率等数据,并在简化模型的基础上,通过Matlab振动仿真,得到排种器
3、刚度和阻尼等参数.将由Pro/E建立的三维实体模型导入动力学仿真软件ADAMS中,建立虚拟样机,并进行仿真.在六自由度上对系统的刚度,阻尼进行了参数化设计,仿真结果得到了系统在不同方向上的刚度,阻尼对系统振动响应的影响,并优选了刚度和阻尼等参数,使虚拟样机仿真结-果与试验数据的误差减小,为虚拟样机的进一步参数化设计,进行虚拟试验以及优化工作参数打下了重要基础.1试验研究1.1试验参数的选择1.1.1安装倾角设计倾角可调范围为4.一10..本试验预选的安装倾角为OL.=7..1.1.2振动方向角6收稿日期:2010—08—07基金项
4、目:黑龙江省自然科学基金项目(E200841);佳木斯大学研究生创新基金项目(YJSCX2009—003JD)作者简介:王淑铭(1971一),女,黑龙江明水人,讲师,硕士研究生,(E—mail)wsmwsm2000@163.corn.通讯作者:魏天路(1970一),男,黑龙江甘南人,教授,硕士生导师,(E—mail)wtltong@163.com.试验证明,当振幅较小时,振动方向角对物料的输送速度有明显的影响.为使排种器得到较高的速度,可取较大的振动方向角.本次试验选取微幅振动,预选6=35..12试验过程及结果本试验采用FP一1
5、8一MFP气动活塞式振动器,将其安装在气动振动盘的中间位置.监测设备采用AwA629OA型多通道噪声振动分析仪.按照试验参数,调整排种盘面倾角=7.和振动方向角=35..空气压缩机为气动振动器提供气源,由空气调压阀控制进气压力.测得不同压力水平时的频率及水平方向的振幅Az,如表1所示.表1频率及振幅随压强变化数据Tab.1Dataoffrequencyandamplitudefollowingpressure?62?1.3试验数据分析及仿真将气动振盘系统简化成单自由度有阻尼强迫振动系统,其振动方程为m+c+kx=Fosintot.
6、其稳2011年6月农机化研究第6期态振幅公式为A:k~/(1一A)+(2)式中4一振动方向上的振幅,A=A/cos6;一振动压力;一刚度系数;A一频率比,A=to/~o(∞为工作频率,为系统固有频率);一阻尼比,=c/(2mto);m一振动质量;c一阻尼系数.按上述公式在Matlab中编程进行数值仿真,选取相邻二压强的振幅和频率代入上式求解,得到的实数解取平均值,得到其阻尼C=2×10N?s/m,刚度k:1.45×10N/m2三维模型的建立及传递在Pro/E中,在草绘的基础上,主要采用拉伸,旋转和扫描等特征的综合应用,并根据设计尺
7、寸建立各零件三维立体模型,通过匹配与对齐等相关的装配功能进行装配J.通过ADAMS与Pro/E专用接口软件Mech/'Pro程序,将排种器导人动力学分析软件ADAMS中.根据排种器的工作特点,利用Mech/Pro软件导入AD—AMS的过程如下J:1)打开装配好的Pro/E文件,将所有零件及组件的单位都改成minks(毫米千克秒).2)用Mech/pro生成刚体.选择MECH/Pro--+SetUpMechanism---~RigidBodies--*Create--~byselection;点选组成支架的所有零件,点选down/r
8、eturn,再选择byselection,点选排种器振动种盘上的所有零件,点down/returno3)导出模型到ADAMS.选择MECH/Pro~Inter-face---~ADAMS/View("OnlyWriteFiles"项选"No"),P
