[發(fā)明專利]一種緊湊型振動(dòng)干燥/冷卻流化床的參數(shù)確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811540863.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN109614725B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張學(xué)良;高志國(guó);崔世舉;李超;王志輝;李明;馬輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉;梅洪玉

本發(fā)明屬于振動(dòng)干燥/冷卻流化領(lǐng)域，公開了一種緊湊型振動(dòng)干燥/冷卻流化床的參數(shù)確定方法，該流化床的動(dòng)力學(xué)模型包括主振系統(tǒng)中四個(gè)內(nèi)質(zhì)體分別通過四組彈簧連接在外部隔振系統(tǒng)質(zhì)體上；隔振系統(tǒng)由外質(zhì)體及固連于其上兩激振器構(gòu)成；每組激振器分別由偏心轉(zhuǎn)子及電機(jī)組成，反向回轉(zhuǎn)；外質(zhì)體通過彈簧固連于基礎(chǔ)上，僅能沿y方向運(yùn)動(dòng)；四個(gè)質(zhì)體分別通過彈簧和導(dǎo)向板與外質(zhì)體連接，僅能沿彈簧方向運(yùn)動(dòng)。主要應(yīng)用振動(dòng)同步理論，利用振動(dòng)系統(tǒng)不同共振類型的振動(dòng)狀態(tài)對(duì)物體進(jìn)行干燥/冷卻流化的設(shè)備的同步性及穩(wěn)定性條件進(jìn)行確定，采用數(shù)值分析與仿真分析兩種分析方法，得出了該模型的合理工作點(diǎn)，并為工程中實(shí)際振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)同步問題提出了理論依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于振動(dòng)干燥/冷卻流化裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種緊湊型振動(dòng)干燥/冷卻流化床的參數(shù)確定方法。

背景技術(shù)

在振動(dòng)干燥/冷卻流化領(lǐng)域，很多設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用到工程實(shí)際中，而本專利提出一種新型緊湊型振動(dòng)干燥/冷卻流模型。其自動(dòng)化程度高，擁有較高的干燥、冷卻、流化效果，其結(jié)構(gòu)緊湊，可根據(jù)需要設(shè)定若干層裝置，節(jié)省空間，經(jīng)濟(jì)性能有所提高。本專利以五質(zhì)體雙機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型為研究對(duì)象，應(yīng)用平均法和哈密頓最小作用量的原理，分別得到兩激振器最終實(shí)現(xiàn)同步的同步性判據(jù)，分析了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同步的耦合機(jī)理，定義了同步性和穩(wěn)定性能力系數(shù)，數(shù)值方面，給出了系統(tǒng)同步能力系數(shù)曲線及穩(wěn)定性系數(shù)，界定出系統(tǒng)處于不同共振區(qū)間下的三類相位關(guān)系：激振器間、質(zhì)體間以及質(zhì)體與激振器間的相位關(guān)系。而三類相位關(guān)系就是機(jī)械設(shè)備最終功能的體現(xiàn)。仿真方面，驗(yàn)證了數(shù)值結(jié)論的正確性。通過對(duì)仿真區(qū)域進(jìn)行特性分析，選擇適合工程實(shí)際的穩(wěn)定區(qū)域，這樣可根據(jù)五質(zhì)體雙機(jī)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)同步理論為新型、高效率、高的干燥，冷卻，流化效果的振動(dòng)干燥/冷卻設(shè)備的研制開發(fā)提供理論指導(dǎo)。普通的流化床有如下問題：

1.物料停留時(shí)間及干燥后的產(chǎn)品不均勻，導(dǎo)致干燥強(qiáng)度低。

2.單層流化床占用空間較大，且使用效率及能量利用率低，不符合國(guó)家節(jié)能減排的要求。

3.傳統(tǒng)的多層振動(dòng)流化床，質(zhì)體相對(duì)較少，驅(qū)動(dòng)的電機(jī)功率要求較大，且干燥流化效果相對(duì)較差，且對(duì)地面的振動(dòng)影響較大。

隨著振動(dòng)理論的不斷完善，需要依照先進(jìn)的振動(dòng)原理設(shè)計(jì)一款性能完善，符合要求的緊湊型振動(dòng)干燥/冷卻流化床，使其既提升生產(chǎn)率又提高能源的利用率，并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前干燥/冷卻流化設(shè)備存在的使用大功率激振器、耗能、干燥不均勻、空間占比高等弊端，本發(fā)明提出了多質(zhì)體雙機(jī)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)沖擊破碎機(jī)的設(shè)計(jì)方法，理論上論述了該動(dòng)力學(xué)模型的同步性條件及同步狀態(tài)下的穩(wěn)定性判據(jù)，并通過仿真分析驗(yàn)證數(shù)值分析的正確性，最終確定了系統(tǒng)的合理工作區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)類型為線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而，為新型、干燥程度高、干燥冷卻流化時(shí)間短的振動(dòng)干燥冷卻流化床的研制開發(fā)提供指導(dǎo)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種緊湊型振動(dòng)干燥/冷卻流化床的參數(shù)確定方法，該流化床的動(dòng)力學(xué)模型如圖1所示，內(nèi)部四個(gè)質(zhì)體構(gòu)成振動(dòng)系統(tǒng)的主振系統(tǒng)，主振系統(tǒng)中各質(zhì)體分別通過四組彈簧連接在外部隔振系統(tǒng)質(zhì)體上；

隔振系統(tǒng)由質(zhì)體m₅及固連于其上兩激振器構(gòu)成；每組激振器分別由偏心轉(zhuǎn)子及電機(jī)組成，激振器1與激振器2反向回轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)半徑均為r；每個(gè)偏心轉(zhuǎn)子分別繞各自的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)，激振器1的旋轉(zhuǎn)中心為o₁，激振器2的旋轉(zhuǎn)中心為o₂，各自的旋轉(zhuǎn)角度為質(zhì)體m₅通過彈簧k₅固連于基礎(chǔ)上，并在橡膠墊的限制下僅能沿y方向運(yùn)動(dòng)；

主振系統(tǒng)由質(zhì)體m₁，m₂，m₃，m₄構(gòu)成，四個(gè)質(zhì)體分別通過彈簧和導(dǎo)向板與質(zhì)體m₅連接，導(dǎo)向板限制了質(zhì)體僅能沿著彈簧方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)體上方箭頭方向表明質(zhì)體的主運(yùn)動(dòng)方向；所述激振器及振動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)確定方法，包括如下步驟：

步驟1,動(dòng)力模型的建立