一种惯性弛张筛实验台的制作方法

本发明属于振动实验台领域，具体涉及一种惯性弛张筛试验台。

背景技术：

由于普通筛分设备在处理潮湿细粒物料时存在严重的堵孔现象，因此，难以实现潮湿细粒物料的有效筛分。弛张筛是一种利用弹性筛面的弛张运动实现物料筛分的设备，其显著特点是筛面振动加速度大，筛分潮湿细粒物料时不堵孔且筛分效率高，但弛张筛存在价格昂贵、寿命短等问题。

为降低弛张筛的成本，提高筛分效率和寿命，对其进行深入的研究。然而，工业弛张筛体积较大且工作时产生振动较大，对其工作性能的实验室研究存在困难；同时，实验室研究需要考虑各种测试仪器的布置与安装、弛张筛多工况设置等问题。因此，需要对工业弛张筛的尺寸进行缩小，建立实验室研究需要的弛张筛实验台。

目前，已有基于曲柄连杆结构的弛张筛实验台，但由于驱动方式造成的整体结构差异，该实验台获得的测试数据，不具有互换性，无法进行相关惯性弛张筛的性能研究。

技术实现要素：

本发明为解决上述弛张筛实验台存在的问题，本发明提供一种惯性弛张筛实验台，该惯性弛张筛实验台具有设计简单，安装方便，测试方式灵活多样等优势。一种惯性弛张筛实验台，包括固定筛框、浮动筛框、12个剪切弹簧、4个隔振弹簧、4个筛板、4个支架法兰、4个支架、偏心电机、机座，其中：固定筛框包括2个侧板、2个第i支撑横梁、2个第ii支撑横梁、2个固定横梁、4个第i支撑横梁法兰、4个第ii支撑横梁法兰、4个固定横梁安装板，浮动筛框包括2个浮动边框、2个第i浮动横梁、第ii浮动横梁；还包括第i加速度传感器、第ii加速度传感器、变频器以及数据采集系统，固定筛框还包括电机横梁和电机横梁安装板，电机横梁为截面是矩形的中空槽钢，其表面加工电机安装孔和电机横梁传感器定位面，电机横梁安装板为矩形的平板，上加工安装孔，用于将电机横梁安装在固定筛框的2个侧板之间；所述偏心电机和第i加速度传感器均安装在固定筛框的电机横梁上，第i加速度传感器通过固定筛框电机横梁上的传感器定位面定位，用来测试固定筛框沿x、y、z方向的振动加速度；第ii加速度传感器安装在浮动筛框的浮动边框上，通过浮动筛框上的传感器定位面定位，用来测试浮动筛框沿x、y、z方向的振动加速度；

所述剪切弹簧为圆柱形，其上下端面带有金属安装片，上下端面的金属安装片上均连有螺柱，剪切弹簧的上端面通过螺栓固定在浮动边框的底面上，剪切弹簧的下端面通过螺栓固定在固定筛框侧板的底面上；

所述机座为楔形，表面与地面夹角为20°，4个隔振弹簧对称安装在机座的斜面上；

支架包括套筒、l形支撑架和圆柱形凸台，l形支撑架的立板上开有半圆形凹槽，套筒置于凹槽内，并与其焊接，圆柱形凸台位于l形支撑架水平板的下底面，并与l形支撑架焊接，支架的圆柱形凸台与隔振弹簧的中心圆孔配合；支架法兰包括圆盘和短轴，短轴与圆盘同轴焊接，圆盘通过螺栓固定在侧板的外表面上；支架法兰与支架通过短轴与套筒的过渡配合相连。

偏心电机与变频器相连，通过调节变频器改变偏心电机的转速和方向。

所述数据采集系统包括数据采集卡和计算机，数据采集卡实时采集第i加速度传感器和第ii加速度传感器的检测数据，并将其传输给计算机，由安装在计算机上的数据处理软件实现对所采振动信号的实时分析。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的一种惯性弛张筛实验台，设计简单，安装方便，测试方式灵活多样。

2、本发明提供的一种惯性弛张筛实验台，采用不同规格的剪切弹簧和隔振弹簧，并通过调节偏心电机的转速，可实验分析多种振动频率、剪切弹簧参数以及隔振弹簧参数对弛张筛性能的影响。

3、本发明提供的一种惯性弛张筛实验台，其数据采集系统可实现数据动态采集、记录及简单分析，便于对惯性弛张筛性能进行后续的理论分析及模型优化，进而对仿真参数及算法进行调整，缩短研发和设计的周期，降低成本。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明固定筛框的结构示意图；

图3是本发明浮动筛框的结构示意图；

图4是本发明剪切弹簧安装方式示意图。。

图5是本发明支架的结构示意图。

图中，1-固定筛框；2-浮动筛框；3-第ii加速度传感器；4-第i加速度传感器；5-偏心电机；6-支架法兰；7-支架；8-机座；9-隔振弹簧；10-筛板；11-剪切弹簧；12-侧板；13-固定横梁；14-固定横梁安装板；15-电机横梁；16-电机横梁安装板；17-第i支撑横梁法兰；18-第i支撑横梁；19-第ii支撑横梁法兰；20-第ii支撑横梁；21-浮动边框；22-第i浮动横梁；23-第ii浮动横梁；24-电机横梁传感器定位面；24-浮动筛框传感器定位面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种惯性弛张筛实验台，包括固定筛框1、浮动筛框2、12个剪切弹簧11、4个隔振弹簧9、4个筛板10、支架7、偏心电机5、机座8，还包括第i加速度传感器4、第ii加速度传感器3、变频器以及数据采集系统，固定筛框。机座为楔形，表面与地面夹角为20°，4个隔振弹簧对称安装在机座的表面上。

如图2所示，固定筛框包括2个侧板12、2个第i支撑横梁18、2个第ii支撑横梁20、2个固定横梁13、4个第i支撑横梁法兰17、4个第ii支撑横梁法兰19、4个固定横梁安装板14、还包括电机横梁15和电机横梁安装板16。电机横梁为截面是矩形的中空槽钢，其表面加工电机安装孔和电机横梁传感器定位面24，电机横梁安装板为矩形的平板，上加工安装孔，用于将电机横梁安装在固定筛框的2个侧板之间；侧板的底端内侧设有通孔，通过螺栓与剪切弹簧的下端安装面相连，电机横梁、第i支撑横梁、固定横梁分别通过位于其两端的电机横梁安装板、第i支撑横梁法兰、固定横梁安装板与两侧的侧板连接，偏心电机和第i加速度传感器均安装在固定筛框的电机横梁上，第i加速度传感器通过电机横梁上的传感器定位面24定位，用来测试固定筛框沿x、y、z方向的振动加速度；固定横梁上设有通孔，用来固定筛板的一端。

如图5所示，支架包括套筒、l形支撑架和圆柱形凸台，l形支撑架的立板上开有半圆形凹槽，套筒置于凹槽内，并与其焊接，圆柱形凸台位于l形支撑架水平板的下底面，并与l形支撑架焊接，支架的圆柱形凸台与隔振弹簧的中心圆孔配合；支架法兰包括圆盘和短轴，短轴与圆盘同轴焊接，圆盘通过螺栓固定在侧板的外表面上；支架法兰与支架通过短轴与套筒的过渡配合相连。

如图3所示，浮动筛框包括2个浮动边框21、2个第i浮动横梁22、第ii浮动横梁23；第i浮动横梁和第ii浮动横梁安装在2个浮动边框之间，浮动边框底面设有通孔，并通过螺栓与剪切弹簧的上端安装面相连接，第i浮动横梁和第ii浮动横梁上设有通孔，用来固定筛板的另一端。所述第ii加速度传感器安装在浮动筛框的浮动边框上，通过浮动筛框上的传感器定位面25定位，用来测试浮动筛框沿x、y、z方向的振动加速度。

如图4所示，所述剪切弹簧为圆柱形，其上下端面带有金属安装片，上下端面的金属安装片上均连有螺柱，剪切弹簧的上端面通过螺栓固定在浮动边框的底面上，剪切弹簧的下端面通过螺栓固定在固定筛框侧板的底面上。

所述数据采集系统包括数据采集卡和计算机，数据采集卡实时采集第i加速度传感器和第ii加速度传感器的检测数据，并将其传输给计算机，由安装在计算机上的数据处理软件实现对所采振动信号的实时分析。

惯性弛张筛测试装置开始工作时，偏心电机振动，带动固定筛框在隔振弹簧的配合下做类椭圆运动，固定筛框运动时通过剪切弹簧带动浮动筛框运动，剪切弹簧变形，这样使浮动筛框做不同于固定筛框的运动轨迹的类椭圆运动。浮动筛框与固定筛框做相对运动，相邻的固定横梁和浮动横梁的间距因上述相对运动而变化，带动安装在固定横梁和浮动横梁上的筛板做弛张运动。

偏心电机与变频器相连，通过调节变频器改变偏心电机的转速和方向，从而带动固定筛框按照既定要求振动。通过对惯性弛张筛在不同频率下振动情况的测量，分析振动频率对惯性弛张筛性能的影响。第i加速度传感器和第ii加速度传感器均通过数据采集系统进行实时数据采集和处理并存储在计算机中，以便于后续的分析及论证。