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基于ADAMS的破碎机仿真
作者:管理员    发布于:2016-05-30 14:52:02    文字:【】【】【

  在水果破碎机的设计、试验过程中,理想的仿真应满足:建模简单快速、模型逼真,并对物料的真实工作过程进行运动分析,使得机械系统在外力条件下进行模拟仿真,实现虚拟样机的真实仿真。ADAMS是虚拟样机领域非常优秀的软件,它能根据实际运动系统建造仿真虚拟样机,在物理样机建造之前分析出系统的工作性能,并能方便地改进和优化,大大提高研究效率,节约时间和费用,实现高质量、快速、低成本的设计。

  1水果破碎机建模Solidwois为机械设计自动化软件,充分利用了众所周知的MicrosofWhdows图形用户界面,功能强大,易学易用。使用这套简单易学的工具,机械设计工程师能快速地按照其设计思想绘制草图及生成实体模型。

  ADAMS提供了建模指令,但造型功能相对薄弱,难以创建具有复杂特性的零件。所以,可以利用ADAMS和Soldworks两者共同支持的图形交换格式Parasolid实现数据交换|1,从而在ADAMS中确立水果破碎机的机械系统模型,然后添加约束和力。

  水果破碎机的结构如所示,物料经进料斗进入螺旋输送段,由螺旋推进器将物料推送至破碎刀盘,破碎后的物料颗粒在离心力的作用下分离,通过出料口排出机外。设该螺旋推进杆为标准的等螺距、等直径的单头螺旋,其螺距为S螺旋轴半径为r.,螺旋叶片半径为R物料与螺旋轴线的距离为r(摩擦因数卜=0.42螺旋推进器轴长/=0.6m. 2控制系统建模上,只要进行鼠标的简单拖拉操作就可以构造出复杂的仿真模型,它外表以方块图形形式实现,采用分层结构,在SMULNK环境中,用户可以直接观察到现实世界中摩擦、振动等非线性因素和各种随机因素对系统行为的影响,而不用进行数学推演和繁琐编程。

  描述了此水果破碎机的控制方案。其仿真结果如所示。

  时间/s螺旋推进器中物料的运动仿真由可知物料在推进过程中,苹果沿进料口至出料口轴向速度逐渐减小,而靠近螺旋叶片外层物料的轴向速度比螺旋轴附近的大;当物料被推送到刀盘时,物料的轴向速度将为零;在螺旋轴转速为200r/min时,苹果2的初始轴向速度为0.02m/s苹果1初始速度约为0.037m/s 4系统的动力仿真在破碎机的螺旋推进器以平均速度0.2m/s的速度输送时,螺旋设备输送物料量W为:-r0)m2;v为轴向平均速度,m /s今为装满系数。

  由式(1)可以求得螺旋推进器的输送物料量W =10.048t/h通过对螺旋轴和刀盘进行受力分析,添加受力约束,从而可以仿真出螺旋轴和刀盘轴所承受的扭矩,如所示。

  时间/s水果破碎机的动力仿真物料加载由仿真曲线可知电动机输出转矩在受振动等因素的影响时,扭矩有轻微的波动,但并不影响总体计算结果,螺旋轴所承受的扭矩为75Nm,破碎刀盘轴所承受的扭矩约为160Nm. 048t/h的苹果时,螺旋推进器在推进物料时所需功率P输=1.57kW,而破碎刀盘在破碎物料时所需的功率P刀=10.052kW. 5结论基于ADAMS自身强大的运动学和动力学分析功能,利用Solidworks实体建模方法,结合Matlab的接口技术,实现水果破碎机的控制系统仿真,同时模拟了水果破碎机在破碎物料时,物料的轴向推进速度,并实现了破碎机的动力学仿真,从而求出水果破碎机所消耗的功率。

  利用这种技术,可以为研究水果破碎机的运动规律及水果破碎机优化设计参数提供很好的方法。同时,本文成功地解决了运动可视化问题,为水果破碎机的设计开发节省了时间和成本。

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