基于随机森林回归的管状带式输送机用托辊优化设计

作者：吉日格勒,刘畅,蔡志钦,等. 日期：2023-04-20/span> 浏览：1435 查看PDF文档

摘要:在管状带式输送机运输过程中,托辊在圆管带的接触载荷激励下会产生振动噪声,这是管状带式输送机运输过程中的主要噪声源。托辊参数的优化设计,对于管状带式输送机整体的减振降噪具有重要意义。为此,以托辊为优化对象,对托辊在不同结构参数下的振动特性和噪声规律进行了研究,提出了一种基于随机森林回归(RFR)的管状带式输送机用托辊参数优化设计方法。首先,对托辊进行了模态分析,得到了托辊的振动特性,确定了托辊的优化方向;基于有限元边界元混合声场仿真方法,以现场采集的托辊受力频谱作为激励,探究了托辊在不同结构参数影响下的振动噪声及规律;然后,开发了基于RFR算法的机器学习模型,建立了托辊结构参数与噪声值之间的设计数据库,结合约束条件,得到了托辊参数的最优解;最后,针对优化后的托辊结构进行了仿真分析。研究结果表明,当托辊的直径为152mm、厚度为6mm、材料为普通钢、轴径为30mm时,取得最优解,优化托辊产生的振动噪声较原托辊降低了约13.4dB;通过托辊的优化设计,可以为管状带式输送机整体减振降噪提供参考。

关键词:运输机械;接触载荷;随机森林回归;有限元边界元;模态分析;减振降噪;托辊参数最优解

中图分类号:TH223文献标识码:A文章编号:1001-4551(2023)02-0299-08


吉日格勒,刘畅,蔡志钦,等.基于随机森林回归的管状带式输送机用托辊优化设计［J］.机电工程,2023,40(2):299-306.

JIRI Ge-le, LIU Chang, CAI Zhi-qin, et al. Optimization design of roller for tubular belt conveyor based on RFR［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2023,40(2):299-306.