Title of article :
Vibration and Noise Reduction Optimization Design of Mine Chute with Foam Aluminum Laminated Structure
Author/Authors :
Yang, K College of Mechanical Engineer and Automation - Liaoning University of Technology, Jinzhou, China , Zou, J College of Mechanical Engineer and Automation - Liaoning University of Technology, Jinzhou, China , Shen, J College of Mechanical Engineering - Liaoning Technical University, Fuxin, China
Abstract :
The mining chute is an important equipment in the process of coal transportation and coal screening
preparation. During the working process, the mining chute generates a lot of vibration and noise because
of constant friction and impact of gangue and coal blocks. In order to reduce the vibration and noise
during the operation of the chute, a new type of foam aluminum laminated structure is used to
manufacture the mining chute. According to the characteristic of chute, the laminated structure is
optimized by taking the vibration amplitude as the objective function and the thickness of the steel plate
and the foam aluminum core plate as the design variables. Then, the vibration and noise reduction
performance of two types of chute are evaluated through experiments and finite element simulation
method. Results show that use of foam aluminum laminate structure to manufacture the chute can
obviously increase the damping ratio of the system, which can effectively reduce the vibration amplitude
of the chute. The average sound insulation performance of foam aluminum laminated chute is better than
prototype chute, especially in the middle and high frequency section, which can be reduced by about 7.1
dB on average in comparison with prototype chute. So, the foam aluminum laminated structure chute
has a more significant sound insulation and vibration reduction effects than the prototype chute.
Farsi abstract :
مجراي سرريز (ناودان) معدن يكي از تجهيزات مهم در فرآيند حمل و نقل ذغال سنگ و غربالگري آن است. در طي فرايند كار، ناودان معدن به دليل اصطكاك مداوم و اثر كلوخه و بلوكهاي ذغال سنگ، لرزش و سر و صداي زيادي ايجاد مي كند. به منظور كاهش لرزش و سر و صدا از ناودان در حين كار، از نوع جديدي از سازه روكش شده آلومينيومي فوم براي ساخت ناودان معدن استفاده مي شود. با توجه به ويژگي هاي ناودان، ساختار چند لايه با بهره گيري از دامنه ارتعاش به عنوان تابع هدف و ضخامت صفحه فولادي و صفحه اصلي آلومينيوم فوم به عنوان متغيرهاي طراحي، طراحي شده است. سپس عملكرد لرزش و كاهش سر و صدا در دو نوع ناودان از طريق آزمايشات و روش شبيه سازي عنصر محدود ارزيابي مي شود. نتايج نشان مي دهد كه استفاده از سازه ورقه ورقه آلومينيومي فوم براي توليد ناودان مي تواند موجب افزايش نسبت كاهش ميرايي سيستم شود، كه در نتيجه مي تواند به طور موثري دامنه ارتعاش ناودان را كاهش دهد. متوسط عملكرد عايق صوتي فوم آلومينيومي نسبت به نمونه اوليه بهتر است، خصوصا
آلومينيوم فوم داراي 7 . 1 دسي بل در مقايسه با نمونه اوليه كاهش يابد. بنابراين، ناودان سازهاي با روكش در بخش فركانس مياني و بالا، كه مي تواند به طور متوسط در حدود خاصيت عايق صوتي قابل توجهي نسبت به نمونه اوليه است و موجب كاهش لرزش مي شود.
Keywords :
Chute , Foam Aluminum , Vibration Reduction , Noise Reduction , Experimental Research
Journal title :
International Journal of Engineering