基于Adams的烟末振动筛筛分效率研究毕初李浙昆摘要：针对云南曲靖卷烟厂使用烟末振动筛过程中出现筛分效率低、电能消耗大的问题，对直线振动筛的工作参数进行优化改进。通过对物料的力学分析得出影响透筛率的工作参数为激振力大小、方向和频率。每组变量设计3个实验参数，在Adams中建立参数化模型，采用仿真分析模拟废烟支和烟末在每组参数下的筛分过程。分析27组实验结果得出每组参数对透筛率的具体影响，根据生产实际选择合适的参数。优化后的工作参数相比原来节约能源35%以上，对M5型卷烟机的自动回收系统推广具有指导意义。关键词：直线振动筛;工作参数;烟末筛分;Adams;仿真分析DOI：10.11907/rjdk.191301：TP319：A：1672-7800（2019）012-0155-040引言针对PROTOS-M5型卷烟机设计开发了一款自动回收箱，但发现回收箱内部的直线振动筛在使用过程中筛分效率较低，导致回收箱收集的废烟支和烟末无法彻底分离，同时振动筛功率较大，电能消耗高于正常产品。目前关于直线振动筛振动参数对废烟支与烟末运动状态及筛分效率的影响研究较少。因此，本文基于Adams模拟了颗粒物料在直线振动筛不同工作参数下的运动过程和透筛行为，分析各因素对物料筛分效率的影响，最终找到该烟末振动筛的最佳工作参数，可为直线振动筛分机结构和运动参数设计提供参考，同时对PROTOS—M5卷接机的自动回收系统推广具有一定的指导意义。1实验变量选择1.1振动筛工作方式为自动分类回收箱设计的振动筛为直线式振动筛，如图1所示。振动筛由两个相同规格的振动电机驱动，两个振动电机的偏心块大小相同且偏心距也相同。工作时连接两组偏心块的电机匀速转动，两组偏心块做同步反向转动，二者的始相位角相同，速度相同，方向正好相反。二者产生的合力在平行于电机轴线的方向上相互抵消，在垂直于电机轴线的方向上相互叠加，从而形成垂直于电机轴方向的单一激振力。叠加后的激振力通过三角形导力板传递到上方托盘，从而带动其上的筛箱做近似于直线的往复运动。1.2筛分效率参数筛分过程指通过振子的振动带动筛面振动，从而使颗粒直径不同的物料与筛面产生相对运动，通过反复穿过振动的筛面（可单层、多层）得到不同直径等级的物料。颗粒直径小于等于筛孔直径的物料会在反复运动中透过筛面进入下方的回收盒，称为筛下物。颗粒直径大于筛孔直径的物料遗留在筛面上方，成为筛上物。对物料进行受力分析可知，物料在筛面上振动时受到重力G和激振力P的作用，而筛面的倾斜角度以及激振力P与水平面的夹角不同，都会导致物料的运动状态发生改变，如图2所示。本文设计的直线振动筛筛面倾角为0°，结构已经固定无法更改，因此影响其运动状态的只有激振力参数。将激振力大小、方向和频率作为本次实验的变量。结合自动回收箱的设计参数，每组参数选取3个变量，其中激振力大小为320N、480N、640N;激振力方向为30°、45°、60°;激振频率为12Hz、14Hz、16Hz。在仿真模拟过程中通过逐个修改这些参数发现该参数对透筛率的影响，从而实现振动筛的最佳优化。2实验设置2.1Adams简介Adams由几个模块组成，核心模块包括用户操作界面、求解模块和后处理模块。专业模块则是附加的应用程序，主要包括汽车领域的各项应用，如底盘振动、传动系统等。为增强人机交互体验，便于初学者学习，新款Adams推出了Adams/view模块，这是一个集成程序，将整个模拟仿真过程的设置、求解、后处理集成到一起，极大方便了用户操作。2.2激振力简化激振器是振动筛工作的振源，因此激振力参数影响整个筛分过程。本实验将激振力大小、频率、方向作为实验变量。原模型中，激振器产生的激振力通过三角形导力板传递到筛网，不易变换角度。激振力需要通过整个筛网的质心，否则容易导致筛分过程不平衡，因此在Adams中省略掉激振器，将激振力直接加在筛网质心上。这样处理后的受力效果与原模型产生的受力效果相同，还能便捷地更改激振力方向，从而达到本文研究所需的仿真分析目的。2.3Adams中参数化模型建立在SolidWorks软件中已经有振动筛完整的三维模型图，将其导入到Adams中，通过整个振动筛的质心添加激振力，生成相应的参数化模型。2.4物料颗粒设置本文研究几个实验变...