0引言从国内外相关资料看出，在所有研究工作中，振动测试技术是目前高频振动筛结构动态设计及设备故障诊断重要方法。通过分析可以研究高频振动筛的结构特性及在各种激振作用下的振动响应情况。本文通过对某大型高频振动筛进行振动测试实验，研究振动测试技术在高频振动筛结构模态分析及振动响应中的应用，该研究可为今后该设备或相似设备的结构优化及振动信号测试与检测提供指导。1大型高频振动筛结构特点振动测试实验分析采用宽度2.4m大型高频振动筛，该高频振动筛是目前国内外市场上常见的跨度较大高频振动筛之一，主要适用于选煤厂的0~3mm细粒级煤泥、大于20%入料浓度的煤泥脱介或脱介作业。该高频振动筛主要由桁架式筛箱部分、弹性支撑装置、夹板式激振装置部分、筛板（复合网筛板或者不锈钢焊接筛板）及挠性联轴器传动装置等部件装配而成。高频振动筛结构图如图1所示。图1高频振动筛结构图1.支撑装置2.筛箱3.筛面4.激振器5.传动装置（1）筛箱筛箱主要由侧板、内加强板、外加强板、横梁、加强梁等采用螺栓联接副联接而成。主要用于承受高频振动筛在运动过程中内外部的各种作用力。支承端梁与支撑装置通过高强度螺栓与侧板联接，主要用于承受筛机振动部分的激振力。（2）激振器激振器采用偏心块结构，对称布置连接筛箱两侧板上，4组偏心块采用万向传动轴或挠性连接轴联接，电机通过挠性联轴器驱动激振器。另外根据需要，通过调整偏心块上的配重块的数量或厚度，以此对振幅的大小进行调整。（3）筛面筛面筛板根据现场的实际情况，目前一般主要采用2种：复合网或者焊接筛板。（4）支撑装置筛机通过前部和后部对称分布4组支撑装置，分别固定在车间地面上的地脚螺栓上。（5）传动装置传动装置主要采用挠性联轴器，挠性连轴器与激振器联接，可承受筛分运动过程中较大的启动扭矩。2振动测试方法的设计本文采用大型振动测试及模态分析综合系统对该高频振动筛进行分析，该系统可以使用各种振动测试与检测方法中常用的信号分析方法，采用传统的先进的测试分析工具（计算机、信号分析软件以及测试工具）与信号分析方法对高频振动筛进行测试并分析其运动过程中的动态信息，以此来对设备故障与运行状态进行进一步分析。其振动信号采基于振动测试技术的高频筛结构特性分析石君（上海中侨职业技术学院，上海201319）摘要：为探讨振动测试技术在高频振动筛结构分析中的应用，采用了大型振动测试及模态分析综合系统对高频振动筛进行振动测试及分析，分析结果得出该高频振动筛的激振频率的选取值合理，其最大位移与加速度主要在出料梁的中间部位，但数值较小。该研究可为今后该设备或相似设备的结构优化及振动信号测试与检测提供指导。关键词：高频振动筛；模态特性；结构分析中图分类号：TD452文献标志码：A文章编号：1008－8725（2017）12－0240－03AnalysisonStructuralCharacteristicsofHighFrequencyVibratingScreenBasedonVibrationTestTechnologySHIJun（ShanghaiZhongqiaoCollege,Shanghai201319,China）Abstract:Inordertoinvestigatetheapplicationofthestructureanalysisintesttechnologyofthehighfrequencyvibration,thetestandmodalvibrationoflargehighfrequencyvibratingscreenisusedtotestandanalyzethevibrationanalysissystem,theresultsshowthatthevalueoftheworkingfrequencyofthehighfrequencyvibratingscreenisreasonable,themaximumdisplacementandaccelerationaremainlyfocusedonthedischargebeamcentralposition,butthevaluesmall,whichprovideguidanceforthestructureoptimizationofthedeviceorsimilardeviceandthevibrationsignaltestKeywords:highfrequencyvibratingscreen;modalcharacteristics;structureanalysis煤炭技术CoalTechnologyVol.36No.12Dec.2017第36卷第12期2017年12月doi:10.13301/j.cnki.ct.2017.12.09312345240中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

集分析系统测试方法设计如图2所示，其操作方法：首先使用加速度传感器采集力锤锤击所产生的振动信号，然后转换为数字信号，与此同时过滤干扰的各种噪声信号或各种频段的信号，使采集到的信号更加纯净。最后将数据采集仪采集到的数字信号,采用电脑同步采样功能进行数模转换后，并记录信号。图2测试方法3模态分析数据采集及分析该实验模态分析主要是通过采集信号，并经过相应的识别，以此获得各种分析需要的模态参数。使用大型振动测试及模态分析综合系统对高频振动筛进行测试数据采集，在采集数据过程中，分别在该高频振动筛的2个侧板、7根横梁和1根出料、入料端梁上共布置108个激振分布点。同时采用力锤，依次敲击所有布置的各种激振分布点来收集各种力信号等数据，同时，在该高频振动筛的出料端梁上某个激振分布点处固定一个加速度传感器来收集高频振动筛的响应信号数据。采集数据时，在每个激振分布点上连续敲击3次，每次敲击均采集到输出与输入信号数据，最后每个激振分布点分别采集3组数据，108个激振分布点总共采集到324组数据组。数据收集后，在其系统平台上对收集到的324组数据组进行传函计算、谱阵分析与模态参数识别等，最后得出了该高频振动筛前4阶的测试参数值如表1所示。表1测试分析结果Hz从表1看出，该大型高频振动筛的工作频率（24Hz）分布在实测值的第2阶固有频率（10.26Hz）和第3阶固有频率（29.71Hz）之间，从而减少了该大型高频振动筛在运动过程中由于筛机整体共振的发生而影响到整体可靠性的现象。4位移及加速度响应数据采集及分析高频振动筛位移及加速度响应的测试方法主要是对该高频振动筛侧板、激振器、横梁等对高频振动筛可靠性起主要作用的关键部件布置测试点进行测试，对该高频振动筛进行激振后，分别测出各个振动测试点信号，测试点布置位置如图3所示，具体测试位置：（1）测试点1激振器的测试位置中在Y方向的加速度与位移；（2）测试点2~测试点7横梁中部测试位置Y方向的位移及加速度；（3）测试点8出料端梁中部测试位置Y方向的位移及加速度；（4）测试点9和测试点10同侧弹簧侧板测试位置Z方向的位移及加速度；（5）测试点11和测试点12同侧弹簧侧板测试位置Y方向的位移及加速度；（6）测试点13~测试点16弹簧位置Y方向的加速度与位移。图3测试点的布置位置经振动测试后对测试结果分析汇总，得出加速度和位移的曲线图如图4、图5所示。图4加速度测试图图5位移测试图（1）由图4可以得出：在相同的激振加速度下，出料端的振动加速度远远大于其他测点的振动加速度；出料梁端弹簧所对应的两侧侧板次之；出料梁端侧弹簧处、入料端起第3根梁与第4根梁的振动加速度也较大。第36卷第12期Vol.36No.12基于振动测试技术的高频筛结构特性分析———石君阶次固有频率14.11210.26329.71437.58力锤高频振动筛抗混滤波器电荷放大器电荷放大器电荷放大器电荷放大器10和12（对称侧）19和11（对称侧）入料出料出料入料151413168765432YX26024022020018016014012010080604020加速度/m·s-2012345678910111213141516测点位置0.0110.0100.0090.0080.0070.0060.0050.0040.0030.0020.001位移/m012345678910111213141516测点位置▲▲▲▲241中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

（2）由图5可以得出：在相同的激振情况下，出料端的振动位移远远大于其他测点的振动位移；出料梁端弹簧所对应的两侧侧板次之；入料端起第3根横梁、第4根横梁以及出料端电机侧弹簧处也有着较大的振动位移。5结语（1）高频振动筛的激振频率选取合理，减少了筛机整体共振现象，结构可靠。（2）高频振动筛的出料梁中部位移和加速度较大，出料梁端弹簧位移和加速度所对应的两侧侧板次之，入料端起第3根梁、第4根梁，出料端电机侧弹簧处位移和加速度的振动也较大。参考文献：［1］赵环帅，鲍玉新，陈思元，等.国内外高频振动筛技术与设备现状及发展趋势［J］.矿山机械，2011，39（10）：83-88.［2］张功学，王小龙，游丽嘉.大型振动筛的动特性分析及结构优化［J］.矿山机械，2013，41（8）：84-87.［3］张力.模态分析与实验［M］.北京：清华大学出版社，2011.［4］贺孝梅，刘初升，张成勇.超静定网梁激振结构大型振动筛动态特性［J］.煤炭学报，2008，33（9）：1040-1044.［5］潘罗平.大型水轮机转轮动应力测试技术研究［D］.北京：清华大学，2005.［6］柴保明，琚斌峰，张浩，等.基于ANSYS的香蕉筛谐响应分析［J］.矿山机械，2012，40（10）：96-100.［7］王永岩，张则荣.振动筛试验模型和原型相似试验研究［J］.机械工程学报，2011，47（5）：101-105.作者简介：石君(1981-)，上海人，讲师，硕士，主要从事机械设计与制造研究，电子信箱：shijun1981888@21cn.com.责任编辑：王泽兰收稿日期：2017－07－23!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!0引言近年来，随着煤炭需求量的增加，煤炭工业对作为煤散料运输设备的刮板输送机中部槽的工作性能和结构提出了更高要求。目前，传统的刮板输送机动态分析模型很少考虑到煤散料在运输过程中对中部槽的力学行为。由于煤散料是一种典型的离散体系统，在散料的内部以及散料与边界之间存在着复杂的运动与力学关系，这些无法采用连续介质理论的方法来解释。离散单元法是基于分子运动学理论提出的一种颗粒离散体物料分析方法，被广泛地应用于粉末加工、混合搅拌、粮食等颗粒离散基于离散元的刮板输送机中部槽动态承载特性的研究*杨晓冰1，2，3，李军霞1，2，3，梁绍伟1，2，3（1.太原理工大学，太原030024；2.山西省矿山流体控制工程实验室，太原030024；3.矿山流体控制国家地方联合工程实验室，太原030024）摘要：以某型号的刮板输送机为例，通过Hypermesh对刮板输送机的简化模型进行前处理，应用EDEM离散元分析软件建立刮板输送机动态承载模型进行仿真，分别得到了不同煤散料参数、不同铺设倾角下中部槽的承载特性曲线。研究结果表明，刮板输送机运输煤散料的过程中，随着运输的完成，煤散料大部分集中在刮板附近，中部槽受力随着煤料粒度的增加和铺设倾角的增大，承载特性曲线波动较大，而且在煤散料为无烟煤时中部槽受力最大，焦煤次之，褐煤最小。关键词：煤散料；承载特性；中部槽；离散元中图分类号：TD528.3文献标志码：A文章编号：1008－8725（2017）12－0242－04ResearchonDynamicBearingCharacteristicsofMiddlePanofScraperConveyorBasedonDiscreteElementYANGXiao-bing1，2，3，LIJun-xia1，2，3，LIANGShao-wei1，2，3(1.TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China;2.ShanxiProvinceMineralFluidControllingEngineeringLaboratory,Taiyuan030024,China;3.National-localJointEngineeringLaboratoryofMiningFluidControl,Taiyuan030024,China）Abstract:Onetypeofscraperconveyorwastakenasanexample.CarryingoutpretreatmentonthesimplifiedmodelofthescraperconveyorbasedonHypermesh，thedynamicbearingmodelofscraperconveyorwasbuildedtosimulatetheworkingprocessbythediscreteelementanalysissoftwareEDEM,sothatthecurvesoftheloadcharacteristicsofmiddlepanarepresentedunderdifferentcoalparame-tersanddifferentlayingangle,respectively.Theresultsshowthatcoalbulkismainlydistributedaroundthescraperintheprocessoftransportingcoalbulk,withthecompletionoftransportation.Withtheincreaseofthecoalparticlesizeandthelayingangle,theforceofthemiddlepanincreases,andthelargefluctuationoftheloadcharacteristiccurveoccurs.Also,theforceofthemiddlepanisthelargestwhenthecoalbulkisanthracite,followedbycokingcoal,ligniteminimum.Keywords:coalbulk;bearingcharacteristics;middlepan;discreteelement*国家自然科学基金项目（U1510205）煤炭技术CoalTechnologyVol.36No.12Dec.2017第36卷第12期2017年12月doi:10.13301/j.cnki.ct.2017.12.094242中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net