臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)動力學(xué)特性與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)是一種應(yīng)用廣泛的離心沉降分離設(shè)備，其轉(zhuǎn)子系為由轉(zhuǎn)鼓與螺旋同心裝配的特殊雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，振動問題是制約其發(fā)展的主要因素。為此，本文針對某型高速臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)開展了振動測試分析和數(shù)值模擬計算的研究，分析了臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)主要的振動故障，研究了臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的動力學(xué)特性。
　　針對負(fù)載工況下的臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)的振動測試，包括開機(jī)過程、勻速過程和停車過程，并應(yīng)用時域圖、幅頻圖、軸心軌

2、跡和頻譜圖等方法分析了臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的振動特征，得到了臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速為4833r/min。結(jié)果表明，采用測定副臨界轉(zhuǎn)速法來確定臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速是有效的，而且還可以避免機(jī)器在臨界轉(zhuǎn)速下運行保障機(jī)器的安全；同時由于轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間存在差轉(zhuǎn)速，振動會伴隨著“拍振”，這使臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)振動的危險性更高，發(fā)生故障的可能性更大。
　　采用有限元軟件方法建立了臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)轉(zhuǎn)子系的三維有限

3、元模型，并進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)計算分析，得到了轉(zhuǎn)鼓、螺旋和不同工況下轉(zhuǎn)子系的渦動頻率、臨界轉(zhuǎn)速、相應(yīng)振型以及物料參數(shù)對臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)臨界轉(zhuǎn)速的影響。結(jié)果表明，耦合后轉(zhuǎn)子系的各階臨界轉(zhuǎn)速低于其部件轉(zhuǎn)鼓和螺旋相應(yīng)的各階臨界轉(zhuǎn)速，耦合后轉(zhuǎn)子系的振型與轉(zhuǎn)鼓和螺旋的渦動頻率由低到高排列所相應(yīng)的振型一一對應(yīng)；同時，空載下轉(zhuǎn)子系的臨界轉(zhuǎn)速為4914.2r/min，負(fù)載下轉(zhuǎn)子系的臨界轉(zhuǎn)速為4857.7r/min，差別為1.15％，因此在實際工程上計算

4、臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速時，可忽略物料的影響。
　　在臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)轉(zhuǎn)子系數(shù)值模擬研究的基礎(chǔ)上，耦合機(jī)座與轉(zhuǎn)子系構(gòu)建了整機(jī)三維有限元模型，對負(fù)載工況下的整機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)子系動力學(xué)計算分析，得到了整機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速、相應(yīng)振型及不平衡響應(yīng)特性，并就機(jī)座的結(jié)構(gòu)參數(shù)對臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)臨界轉(zhuǎn)速的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的最低階臨界轉(zhuǎn)速由剛度最低的部件決定；改變機(jī)座的結(jié)構(gòu)參數(shù)對機(jī)座激勵引起的整機(jī)振動產(chǎn)生較大