机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (15): 421-437.doi: 10.3901/JME.260264
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胡坤1,2, 陈卓2, 蒋浩2, 牛杰2, 孙亚伟2
HU Kun1,2, CHEN Zhuo2, JIANG Hao2, NIU Jie2, SUN Yawei2
摘要: 永磁悬浮带式输送机是一种新型低阻力、低能耗连续运输设备,其横向振动是制约系统稳定性提升的主要因素之一。为深入研究其横向振动机理,将永磁悬浮带式输送机等效为具有质量-弹簧-阻尼支承的梁模型,并基于Kelvin-Voigt粘弹性理论建立了其横向振动模型,同时采用伽辽金截断法和Newmark-β算法对该模型进行求解。此外,选取永磁悬浮托辊的横向振动变化作为研究永磁悬浮带式输送机横向振动的核心,并通过数值仿真分析,探讨了初始条件下的横向振动响应、不同工况参数的影响以及稳定运行时受物料激励的横向振动特性。仿真结果表明:初始条件下,永磁悬浮托辊横向振动呈现周期性特征,振幅随时间逐渐增大,且在低频范围内会发生共振;输送带速度的增加会加剧永磁悬浮托辊的横向振动,而加速度和张紧力的增加则能有效降低其横向振动;在物料激励的作用下,永磁悬浮托辊表现出显著的隔振特性。为验证理论模型的有效性,搭建了永磁悬浮带式输送机实验平台进行实验验证。并通过设计对比实验,选取输送带的横向振动变化作为评价指标,分析了在不同工况下永磁悬浮托辊与传统托辊对输送带横向振动的影响。对比实验结果表明:相较于传统托辊,永磁悬浮托辊在低速和重载工况下有效降低了输送带横向振动。研究结果为永磁悬浮带式输送机横向振动分析提供了参考。
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