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基于神经网络的振动给料机故障诊断算法

中国安全科学学报 2023年第S2期33卷 55-59页

作者：张斌张辛忻杨海涛国能准能集团有限责任公司

为解决振动给料机故障诊断采用传统信号处理方式缺乏自适应性的问题，引入基于自适应一维卷积神经网络(1D-CNN)的故障诊断算法；通过深入分析振动给料机的故障特性，将故障状态的原始振动信号进行预处理，构建训练样本和测试样本；将每... 详细信息

为解决振动给料机故障诊断采用传统信号处理方式缺乏自适应性的问题，引入基于自适应一维卷积神经网络(1D-CNN)的故障诊断算法；通过深入分析振动给料机的故障特性，将故障状态的原始振动信号进行预处理，构建训练样本和测试样本；将每个训练样本按照时间划分，作为1D-CNN的输入，在不同时间段内对振动信号的特征进行自适应层级化提取。结果表明：通过引入自适应性，算法能够更灵活地适应振动信号中存在的复杂动态模式。这种自适应性带来了更高的诊断准确度，尤其是在面对振动特性频繁变化或者存在噪声干扰的情况下。通过选取合适的神经网络尺寸，输出针对振动给料机的故障状态的诊断结果，在重叠比例为49%的情况下，准确率高达90.2%。

关键词：振动给料机一维卷积神经网络故障诊断自适应提取重叠比例

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直线式压电垂直驱动振动给料机设计

包装工程 2022年第15期43卷 274-280页

作者：苏江童杰沈燕虎广东科学技术职业学院广东珠海519090 吉林大学长春130025

目的为了满足现代电子工业领域中对微小电子元器件高速送料的需要,采用环形压电双晶片,设计一种直线式压电垂直驱动振动给料机。方法首先对给料机结构进行设计,阐述其工作原理,通过对环形压电双晶片进行模态分析,确定双晶片工作振型。... 详细信息

目的为了满足现代电子工业领域中对微小电子元器件高速送料的需要,采用环形压电双晶片,设计一种直线式压电垂直驱动振动给料机。方法首先对给料机结构进行设计,阐述其工作原理,通过对环形压电双晶片进行模态分析,确定双晶片工作振型。然后利用小挠度的弹性薄板理论,推导压电双晶片输出力的表达式,利用Matlab软件,探究压电陶瓷和基板的厚度与出力系数的关系,以及压电陶瓷和基板的弹性模量与出力系数的关系。最后制作振动给料机样机,并对其进行实验测试。结果测试结果表明,系统有效工作频率为184~190 Hz,当驱动电源电压为220 V,频率186.8 Hz时,对3.2 mm×2.8 mm的发光二极管(LED)给料速度可达到22.6个/s,比市场上同型号的矩形压电双晶片驱动给料机速度提升了14.7%。结论在精密电子元件高速输送的自动化包装或自动化检测线上具有良好的应用前景。

关键词：压电垂直驱动振动给料机环形压电双晶片振动模态输出力实验测试

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振动给料机的偏心振动特性

机械设计与研究 2014年第5期30卷 161-164,169页

作者：夏建芳刘继佼中南大学机电工程学院长沙410083

针对转底炉直接还原技术中振动给料机偏心造成含碳球团在转底炉炉膛径向上分布不均匀的问题,建立了振动给料机的五自由度动力学模型;通过数值计算,得到了偏心与稳态振动幅值的关系曲线;经过分析,提出了配重法,并通过布料试验进行了验证... 详细信息

针对转底炉直接还原技术中振动给料机偏心造成含碳球团在转底炉炉膛径向上分布不均匀的问题,建立了振动给料机的五自由度动力学模型;通过数值计算,得到了偏心与稳态振动幅值的关系曲线;经过分析,提出了配重法,并通过布料试验进行了验证。研究发现,偏心对振动给料机的直线振动影响极小,但会造成机体绕质心的摇摆振动,影响机体上各点的振动;水平方向上的偏心对振动给料机的影响远大于竖直方向上的偏心;通过配重法消除水平方向上的偏心,能够明显改善振动给料机的布料效果。

关键词：振动给料机振动特性偏心等厚布料

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振动给料机高速连续抛掷模态下的物料结合

起重运输机械 2008年第7期 58-60页

作者：于辉沈阳理工大学

介绍振动给料机的物料在抛掷指数3．3～3．84区间的2种运动模态，在该运动模态下进行给料机的动力学分析，给出物料对给料机非线性力的表达式，对其做傅里叶级数的展开，通过振动分析，得到物料对机体振动质量及阻尼的影响系数，并绘制... 详细信息

介绍振动给料机的物料在抛掷指数3．3～3．84区间的2种运动模态，在该运动模态下进行给料机的动力学分析，给出物料对给料机非线性力的表达式，对其做傅里叶级数的展开，通过振动分析，得到物料对机体振动质量及阻尼的影响系数，并绘制成曲线供参考。

关键词：振动给料机抛掷指数傅里叶级数质量阻尼

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振动给料机的离散元接触模型及研究

矿山机械 2011年第2期39卷 113-116页

作者：吴昊杨亚罗昆明理工大学机电工程学院云南昆明650000

颗粒离散元法是分析散体力学行为的新方法,其应用涵盖诸多工程领域。接触模型是离散元法的基础,目前多采用干球颗粒模型模拟。根据离散元法的理论和各种颗粒作用模型及其在振动给料机中的应用分析可知,它适用于振动给料机干颗粒铁矿石物... 详细信息

颗粒离散元法是分析散体力学行为的新方法,其应用涵盖诸多工程领域。接触模型是离散元法的基础,目前多采用干球颗粒模型模拟。根据离散元法的理论和各种颗粒作用模型及其在振动给料机中的应用分析可知,它适用于振动给料机干颗粒铁矿石物料,且简单实用。

关键词：离散元法颗粒接触模型振动给料机

基于CiteSpace的振动给料机国内研究可视化分析

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煤矿机械 2022年第9期43卷 75-78页

作者：乔德正王新文林冬冬蒲坤玮王岳庆中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

为分析国内振动给料机的研究热点与前沿,运用Cite Space软件,对建库至2021年收录在中国知网有关振动给料机的文献进行可视化分析。共检索到有效文献750篇;年度发文量呈现总体上升的趋势,机构间合作较少;对于振动给料机基本参数、结构和... 详细信息

为分析国内振动给料机的研究热点与前沿,运用Cite Space软件,对建库至2021年收录在中国知网有关振动给料机的文献进行可视化分析。共检索到有效文献750篇;年度发文量呈现总体上升的趋势,机构间合作较少;对于振动给料机基本参数、结构和激励方式的研究趋于成熟,自动控制技术也逐渐完善。研究热点以给料机床面颗粒物料运行速度的离散元模拟、结构的有限元优化和机体运动规律的动态分析为主。

关键词：振动给料机 Cite Space 可视化分析

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振动给料机给料槽有限元分析

振动给料机给料槽有限元分析

作者：邓永芳昆明理工大学

学位级别：硕士

振动给料机在矿山、冶金等各个领域都有广泛的应用,振动给料机的稳定性和工作效率的提高对矿山给料系统的效率提高都用重大的意义。现在,振动给料机正向着高精度、高效率的方向发展,因此对给料机在动态特性方面的高要求有着重要的意义... 详细信息

振动给料机在矿山、冶金等各个领域都有广泛的应用,振动给料机的稳定性和工作效率的提高对矿山给料系统的效率提高都用重大的意义。现在,振动给料机正向着高精度、高效率的方向发展,因此对给料机在动态特性方面的高要求有着重要的意义。在生产实践的过程中,振动给料机容易出现减震弹簧损坏、悬挂的金属件损坏、楼面基础振动较为激烈且电机较容易破坏等故障。因此,我们需要对振动给料机进行动力学分析,找出原因,为进一步改进振动给料机提供良好的基础。本文结合攀枝花钢铁集团有限公司选矿厂的实际生产情况,为了提高自同步振动给料机的生产稳定性和改善振动给料机的动态特性,进行了必要的研究。主要工作是对GZG2006型号的自同步振动给料机的给料槽和减震弹簧系统进行动力学分析与研究。本文所用的限元分析软件是ANSYS。在进行分析之前,首先是建立了GZG2006型号的自同步振动给料机的给料槽部分、减震弹簧部分、等效电机的部分以及整个系统的动力学有限元模型。然后对建立的动力学有限元模型进行动力学分析研究。具体的工作如下：首先,运用三维建模软件UG,对振动给料机系统进行了三维实体建模。再完成三维实体建模之后,运用有限元分析软件中的网格划分模块对其进行网格划分,生成有限元模型、以便后面计算之用。其次,在模态分析选用利用Block Lanczos算法对自同步振动给料机有限元模型进行有限元模态分析计算,得出振动给料机的的前20阶固有频率和固有振型。通过分析,振动给料机的耦合振动情况有了较清晰的了解。第三,在已经完成的模态分析计算的基础上,应用ANSYS软件的谐响应分析模块对振动给料机进行谐响应分析。谐响应分析可以求出系统的幅频动态响应曲线,得出到的结论是：振动给料机将可能在8Hz时12Hz和24Hz三个频率点附近产生共振情况。最后,对振动给料机进行了不同工况下的瞬态响应分析,主要进行空载工况下的瞬态分析和在抛掷给料工况下的瞬态分析。求出了关键节点的应力曲线和位移响应曲线和关键时间的振动给料机的振型图、位移图和应力图,对振动给料机在工作状况时的各种参数有了具体的了解。

关键词： ANSYS 振动给料机模态分析谐响应分析瞬态响应分析

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振动给料机中的离散元数值仿真研究

振动给料机中的离散元数值仿真研究

作者：吴昊昆明理工大学

学位级别：硕士

介绍了振动给料机的发展情况以及离散元的国内外发展概况和相关理论,离散元法是根据牛顿第二运动定律和颗粒单元间相互碰撞基本定律,采用动态松弛法进行循环迭代计算的一种有效的数值方法,广泛应用于诸多工程领域。接触模型是离散元的基... 详细信息

介绍了振动给料机的发展情况以及离散元的国内外发展概况和相关理论,离散元法是根据牛顿第二运动定律和颗粒单元间相互碰撞基本定律,采用动态松弛法进行循环迭代计算的一种有效的数值方法,广泛应用于诸多工程领域。接触模型是离散元的基础,通过对比离散元法的线性接触模型和非线性接触模型,选定Cundall的弹簧—阻尼—滑动接触模型作为我们主要的研究模型,对其做力学分析,推导力学公式计算时确定一个特定坐标系,计算在这个坐标系上接触点处的坐标,接触单元之间的“叠合量”,接触单元之间的相对运动速度等运动状态。对单颗粒在振动面上的运动状态进行数值仿真,在算法分析中分配计算总量时,对比两种邻居元接触检索法：窗口法和区域法。研究计算时步同保险系数、以及刚度系数等参数的关系;研究恢复系数的完全弹性碰撞、完全塑性碰撞和弹塑性碰撞三大碰撞过程,以及恢复系数同接触刚度、计算时步的相互相关;研究不同刚度参数下时步与TCS的线性关系,接触刚度与碰撞接触时间的非线性关系;根据仿真结果的对比总结出碰撞的恢复系数最佳为0.5,保险系数最佳为0.1。在颗粒的自重作用、颗粒同振动面碰撞的阻尼作用下,研究颗粒在静止振动面上的弹性碰撞,弹塑性碰撞,滑动和转动等运动状态,对比不同参数的设定对其带来的影响。最后简单仿真振动盒加载后颗粒群的运动状态,通过定义一个反映颗粒群松散度的膨胀系数,根据计算结果总结出颗粒群的膨胀系数随恢复系数的增加而增大,而恢复系数又受颗粒群在振动盒上的初始堆积高度影响;摩擦因数对仿真结果的变化幅度也受初始堆积的影响;接触刚度不光越大越可以增大计算时步,较小的接触刚度值也可以增大计算时步。

关键词：振动给料机离散元法数值仿真

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振动给料机可调式出料口的研制

矿山机械 2007年第8期35卷 82-84页

作者：杨占峰刘亚峰穆忠利包钢(集团)公司白云鄂博铁矿内蒙古包头014080

搞要:为解决白云铁矿大型振动给料机在给料过程中出现的矿岩"堵料口"和"跑货"问题,经过研究对料口进行了改造,在料口上部设计制作了一套可调式活动挡料板,可根据不同自然安息角的矿岩自动调节料口放货高度,避免了矿岩"跑矿"和"堵料口"... 详细信息

搞要:为解决白云铁矿大型振动给料机在给料过程中出现的矿岩"堵料口"和"跑货"问题,经过研究对料口进行了改造,在料口上部设计制作了一套可调式活动挡料板,可根据不同自然安息角的矿岩自动调节料口放货高度,避免了矿岩"跑矿"和"堵料口"现象的发生。提高了给料机生产效率,节约了成本。

关键词：振动给料机可调式出料口挡料板