低壓斷路器的虛擬樣機(jī)技術(shù)

以糧食清理設(shè)備不銹鋼旋振篩為研究對(duì)象，利用CAD軟件建立其三維模型，基于ADAMS建立完整的不銹鋼旋振篩的虛擬樣機(jī)，并對(duì)不銹鋼旋振篩虛擬樣機(jī)進(jìn)行一系列的仿真分析,得到回轉(zhuǎn)體在不同轉(zhuǎn)速下設(shè)備的振幅與運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并分析了設(shè)備振幅曲線和運(yùn)動(dòng)軌跡。關(guān)鍵詞：虛擬樣機(jī)；不銹鋼旋振篩；ADAMS；不銹鋼旋振篩是糧食加工行業(yè)清理流程重要的篩分設(shè)備。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，物料在勻料箱勻料作用和篩子的振動(dòng)下，被松散展開(kāi)，以一定的速度經(jīng)過(guò)篩孔，借助物料重量、料層壓力和設(shè)備的振動(dòng)穿過(guò)篩孔實(shí)現(xiàn)物料和雜質(zhì)的分離，達(dá)到篩選的目的。振幅和回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速作為不銹鋼旋振篩的重要參數(shù)直接影響著設(shè)備的產(chǎn)量和使用效果。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)，我們可以直觀、方便、迅速地分析、比較多個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)，模擬各種真實(shí)工況下設(shè)備的性能，為不銹鋼旋振篩參數(shù)的選取和優(yōu)化提供依據(jù)。1虛擬樣機(jī)技術(shù)的概述虛擬樣機(jī)技術(shù)（VPT，)融合了先進(jìn)建模/仿真技術(shù)和現(xiàn)代化信息技術(shù)是一種基于虛擬樣機(jī)的數(shù)字虛擬化多軟件協(xié)同的設(shè)計(jì)分析方法。虛擬樣機(jī)技術(shù)有著傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品試制之前，對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化建模，在真實(shí)操作條件下對(duì)它的三維運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真和顯示，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)的反復(fù)進(jìn)行，排除非直觀的故障因素，降低試制樣機(jī)的失敗率，具有開(kāi)發(fā)周期短、節(jié)奏快、開(kāi)發(fā)成本低、反饋信息迅速等優(yōu)點(diǎn)。2不銹鋼旋振篩的仿真分析利用CAD軟件建立不銹鋼旋振篩完整的三維模型，采用ADAMS（）虛擬樣機(jī)分析軟件，對(duì)不銹鋼旋振篩虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真分析,研究回轉(zhuǎn)體在不同轉(zhuǎn)速下設(shè)備的振幅與運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并導(dǎo)出設(shè)備振幅曲線和運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析。的不銹鋼旋振篩仿真分析流程見(jiàn)圖1。圖1基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的不銹鋼旋振篩仿真分析流程圖2.1建立幾何模型在環(huán)境中建立不銹鋼旋振篩三維模型并裝配，見(jiàn)圖2所示，再將各個(gè)裝配體或零件生成剛體，導(dǎo)入ADAMS。

不銹鋼旋振篩的三維模型2.2施加約束和載荷在ADAMS/view中將模型中的各部分組件以部件形式導(dǎo)入，生成最初步的虛擬樣機(jī)，將每部分組件在中測(cè)量的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量賦給虛擬樣機(jī)。為每部分組件之間的連接添加運(yùn)動(dòng)副和驅(qū)動(dòng)，并通過(guò)模型校驗(yàn)工具驗(yàn)證虛擬樣機(jī)模型的整體自由度，排除過(guò)約束情況。建立完整的不銹鋼旋振篩虛擬樣機(jī)如圖3所示。2.3仿真分析啟動(dòng)ADAMS軟件，在ADAMS/solver中對(duì)不銹鋼旋振篩虛擬樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行仿真分析。設(shè)定時(shí)間為2s，運(yùn)行步長(zhǎng)為0.02s，設(shè)置不同的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，定義篩體振動(dòng)幅值差值的最大值為篩體的最大運(yùn)動(dòng)范圍直徑。進(jìn)行仿真結(jié)果回放和分析曲線繪制。圖3不銹鋼旋振篩虛擬樣機(jī)圖4不銹鋼旋振篩在X、Y方向上位移曲線54糧食加工2016年第41卷第4期圖5不銹鋼旋振篩在X、Y方向的運(yùn)動(dòng)軌跡曲線3仿真結(jié)果與分析由圖4和表1可以看出，篩體Z軸方向的振幅很小可以忽略不計(jì)，X、Y方向的振動(dòng)幅值隨著回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速的增加直線上升，并在回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速200~300r/min時(shí)趨于相等，由不銹鋼旋振篩在X、Y方向上位移仿真曲線可知，不銹鋼旋振篩在豎直Z方向上沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，只在X、Y平面內(nèi)做水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。表1篩體在X、Y、Z方向上的最大運(yùn)動(dòng)范圍直徑直徑/mm的受迫振動(dòng)。當(dāng)n=300r/min樣機(jī)整體的運(yùn)動(dòng)軌跡近似直徑為40mm的規(guī)則圓，延長(zhǎng)仿真時(shí)間至60s時(shí)，設(shè)備運(yùn)行軌跡為一個(gè)實(shí)心圓，由軌跡可知此時(shí)設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)。由以上分析結(jié)果我們可知設(shè)備回轉(zhuǎn)體的質(zhì)心和篩體的質(zhì)心不重合且不在一條豎直的直線上，300r/min為適合設(shè)備運(yùn)行轉(zhuǎn)速，并由此可以確定為電機(jī)的轉(zhuǎn)速，為傳動(dòng)帶輪等結(jié)構(gòu)尺寸提供理論依據(jù)。

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