非圆柱式对辊破碎机机架动力学分析

杨文杰， 邓小雷， 徐辉， 陈制衡， 张鹏

（衢州学院机械工程学院，浙江衢州324000）

0 引言

非圆柱式移动对辊破碎机的机架是所有非圆柱式移动对辊破碎机基础件中最主要的支承部件，是对辊原件及发动机等总成的安装基础，在工作中承受很大的冲击载荷。机架的振动特性对整个机体工作状态影响很大，而模态是机械结构所固有的振动特性，每一个模态具有自己特定的固有频率、阻尼比和模态振型，可由计算或试验分析取得。振动模态是弹性结构固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法确定了结构物在某一易受影响的频率范围内，各阶主要的模态特性，就可能预知结构在此频段内，在外部或内部各种振源作用下实际振动响应，而且一旦通过模态分析知道模态参数并给予验证，就可以把这些参数用于（重）设计过程，优化系统动态特性，或者研究把该结构连接到其他结构上时所产生的影响［1］。因此，对机架进行动力学模态分析以获得其固有频率和振型是非常有必要的。

1 模态分析的基本理论［2－4］

研究系统的固有振动特性，首先就是要建立该系统的动力方程，而多自由度的运动方程可以应用牛顿第二定律、达朗伯原理、拉格朗日方程和哈密顿定理来建立。对于一个N自由度的线性系统，其运动微分方程为：

式中，［M］、［C］、［K］分别为系统的质量、阻尼、刚度矩阵，｛x｝及｛F｝分别为系统各点的位移响应向量和激励力向量。

由于弹性体的自由振动总可以分解为一系列简谐振动的叠加，为了决定弹性体的自由振动固有频率及振型，需考虑简谐振动的解如下∶