對圓振動篩進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計是一個常見問題。在建立了優(yōu)化模型后，設(shè)計人員通常需找到合適的優(yōu)化程序，否則，設(shè)計人員就必須自己編制優(yōu)化程序。這是一件既費力又費時的事情。MATLAB是一個面向工程的大型科學(xué)計算工具軟件，它包含許多工具箱，優(yōu)化工具箱是其中之一。本文建立了圓振動篩優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，然后描述了如何利用MATLAB優(yōu)化工具箱解決圓振動篩的參數(shù)優(yōu)化問題的具體方法。

圓振動篩;優(yōu)化工具箱;數(shù)學(xué)模型;參數(shù)優(yōu)化;優(yōu)化程序0

在實際當(dāng)中，對圓振動篩產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計時，一般都是按照《振動篩設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行常規(guī)性的設(shè)計，但所得參數(shù)不是優(yōu)值，缺乏定量的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，具有明顯的不確定性。為了彌補常規(guī)優(yōu)化設(shè)計的缺點，將現(xiàn)代設(shè)計方法中的優(yōu)化技術(shù)與圓振動篩常規(guī)設(shè)計相結(jié)合，形成了可靠的優(yōu)化設(shè)計法。本文以動力消耗得到更多的生產(chǎn)效率，即以得到單位生產(chǎn)量的功率消耗為優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)，在建立數(shù)學(xué)模型后，利用MATLAB優(yōu)化工具箱完成其設(shè)計計算。

1 目標(biāo)函數(shù)及設(shè)計變量

對于圓振動篩，一般以單位生產(chǎn)的功率消耗降低為優(yōu)化目標(biāo)來建立目標(biāo)函數(shù)。單位生產(chǎn)的功率消耗E是篩箱振幅A,拋射強度凡、篩面傾角a的函數(shù)，故可取篩箱振幅A,拋射強度凡、篩面傾角a作為設(shè)計變量

(1)振幅的限制,振動篩的篩箱振幅通常取

(2)拋射強度的限制,振動篩的拋射強度

(3)篩面傾角的限制,振動篩的篩面傾角

3 實例計算

以ZDM1556圓振動篩為例，其相關(guān)參數(shù)有:

篩面寬度B二1.5 m，參振質(zhì)量M=2 700軸承摩擦系數(shù)幾 =0.004，阻尼系數(shù)e二0.3，重加速度9.=9. 81 m2/s，傳動效率17=0.95，物料松散密度y=2. 0 t/耐，激振器軸直徑d二0. 12篩面上物料層厚度h=0. 1 m，常數(shù)，取N'二0m/s o過程如下:

(1)計算圓振動篩的生產(chǎn)量: 物料運動的平均速度，M/80對于圓振動篩，物料運動平均速度:

(2)計算圓振動篩的總消耗功率

(3)計算單位生產(chǎn)量的功率消耗:對于圓振動篩，其振動頻率為:由于篩箱振幅A、拋射強度K?,篩面傾角a作為變量，則公式(14)可轉(zhuǎn)化為:

5 結(jié) 論

(1)將常規(guī)設(shè)計(輸人初值)x0=[0.004 3 201以及優(yōu)化所得參數(shù)x = [ 0. 006 2. 9865 20. 4203」帶人公式(15)，可得以下結(jié)果:篩箱振幅 拋射強度 篩面傾角 單位生產(chǎn)量功率設(shè)計方法比較上表數(shù)據(jù)可知，優(yōu)化設(shè)計所得到單位生產(chǎn)量功率消耗明顯小于常規(guī)設(shè)計所得到的功率消耗，這說明優(yōu)化設(shè)計方法可使圓振動篩的單位功率生產(chǎn)量得到較大提高，其經(jīng)濟效益是顯著的。

(2)對于工程實踐中的許多優(yōu)化問題，尤其是結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化問題，只要優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)可以顯示表達(dá)，用MATf AB的優(yōu)化工具箱來求解是完全可行的。設(shè)計人員可以把精力集中在問題本身，而不用費力去尋找或編制優(yōu)化程序。

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