玉米精選篩篩是一種篩分與清理設備，可廣泛應用于糧食、礦山、煤炭、冶煉、建材等行業(yè)。糧食領域廣泛使用的振動清理篩利用雙振動電機驅動使篩面產(chǎn)生往復運動，通過篩分方式實現(xiàn)糧食中大雜和小雜的清理。其具有結構簡單、性能*、除雜效率高、產(chǎn)量大、篩面不易堵孔、篩體的振幅和振動方向可根據(jù)需要調節(jié)等優(yōu)點，是糧食領域應用為廣泛的篩分產(chǎn)品之一。
但目前國產(chǎn)振動清理篩的可靠性有待提高，普遍存在強度低、噪聲大、共振振幅大等問題田，其性能與國外同類產(chǎn)品相比仍存在差距。振動清理篩在工作過程中，其主要零部件*經(jīng)受周期變化的激
振力作用，致使篩體的側板、橫梁等部件頻繁發(fā)生斷裂事故，嚴重影響了振動篩的篩分效果和生產(chǎn)效率。因此，在振動篩的設計與生產(chǎn)過程中，必須滿足篩分機械結構的動態(tài)特性要求，以提高振動清理篩的可靠性和使用壽命。
對振動清理篩進行模態(tài)分析得到的固有頻率和振型只能反應出其結構本身的固有特性，不能判斷其在激振力作用下是否能夠滿足強度要求。因此，必須對其進行諧響應分析，求出該振動篩各個節(jié)點的應力和變形，以便分析其在外載荷驅動下的真實振動規(guī)律。
對糧食清理篩進行諧響應分析的基本思想是計算篩體在多種頻率下的響應，然后取得其在工作狀態(tài)(工作頻率)下大等效動應力和大總體變形位置處的節(jié)點，得到這些關鍵節(jié)點響應值(常為位移)對頻率的關系曲線，進而預測振動清理篩的持續(xù)動力特性，驗證其是否能克服共振、疲勞等由振動引起的危害。
諧響應分析中除了熱載荷、重力載荷、旋轉速度載荷、僅有壓縮約束以及螺栓預緊載荷外，其他的約束以及結構載荷都可以被使用。
本研究將振動電機產(chǎn)生的激振力作用在相應位置，該激振力隨時間按簡諧(正弦)規(guī)律變化；約束條件為機架與地面采用固定約束。
諧響應分析一般有*法、縮減法和模態(tài)疊加法三種求解方法，其中，*法是三種方法中簡便的方法，它采用完整的系數(shù)矩陣計算諧響應，系數(shù)矩陣可以是對稱的或不對稱的，本研究采用*法進行分析。將振動清理篩分析的頻率設定為0~100Hz，分析振動篩在該頻率區(qū)間內(nèi)簡諧激振力作用下的響應情況。
首先提取振動清理篩在工作頻率16Hz下的等效動應力和總體變形分布，找出工作狀態(tài)下振動清理篩的高應力區(qū)和較大變形區(qū)，然后提取大等效動應力和大總體位移處的節(jié)點在0-100Hz頻率范圍內(nèi)的變形頻率響應數(shù)據(jù)，得到變形頻率響應關系曲線并對其進行分析。
振動清理篩在工作頻率16Hz下的等效動應力分布圖和總體變形分布。該振動清理篩在簡諧激振力的作用下進行穩(wěn)態(tài)運行時，其工作狀態(tài)下的較大等效動應力和較大總體變形主要分布在進料箱與篩體的連接口位置。其中，工作狀態(tài)下的大等效動應力為18.239MPa，遠小于振動清理篩的許用應力值92MPa，表明該振動篩的動強度是達標的，同時說明其還有較大的優(yōu)化空間；工作狀態(tài)下的大總體位移為4.9184mm，根據(jù)該型號振動清理篩設計規(guī)范，篩體振幅一般為2.5~5.5mm。