臥螺過濾離心機(jī)動(dòng)力特性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、臥螺過濾離心機(jī)是實(shí)現(xiàn)固液分離與工業(yè)脫水的重要設(shè)備。隨著分離因素與處理能力要求的不斷提高,臥螺過濾離心機(jī)出現(xiàn)了以機(jī)械振動(dòng)與動(dòng)載荷為代表的動(dòng)力學(xué)問題。過大的機(jī)械振動(dòng)與動(dòng)載荷不僅影響了整機(jī)性能與使用壽命,甚至?xí)斐蓢?yán)重的安全事故。因此,有必要對臥螺過濾離心機(jī)動(dòng)力學(xué)特性作深入研究與分析,以求通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),改善其在實(shí)際復(fù)合工況作用下的動(dòng)態(tài)特性。
　　本文以轉(zhuǎn)鼓直徑為1000mm的臥螺過濾離心機(jī)為研究對象,結(jié)合零部件工程圖以及UG三維建模

2、技術(shù),詳細(xì)介紹了臥螺過濾離心機(jī)的結(jié)構(gòu)特征與工作原理;采用集中參數(shù)法,建立了具有偏心質(zhì)量的單自由度系統(tǒng)的振動(dòng)模型;應(yīng)用牛頓力學(xué)定律與微分方法,推導(dǎo)出了系統(tǒng)振動(dòng)瞬態(tài)響應(yīng)解的通式,其穩(wěn)態(tài)響應(yīng),揭示了系統(tǒng)振幅與系統(tǒng)的總體質(zhì)量、偏心質(zhì)量、偏心距、固有頻率以及轉(zhuǎn)子的工作圓頻率有關(guān)。
　　其次,為了避免固有頻率與工作頻率相近而發(fā)生結(jié)構(gòu)共振,對臥螺過濾離心機(jī)的振源——轉(zhuǎn)鼓系進(jìn)行了模態(tài)分析。利用Hypermesh對轉(zhuǎn)鼓系進(jìn)行了六面體網(wǎng)格劃分;采用接

3、觸對與MPC算法,實(shí)現(xiàn)了零部件之間不連續(xù)網(wǎng)格的連接?；贐lock Lanczos算法,計(jì)算并分析了轉(zhuǎn)鼓系在有、無離心預(yù)應(yīng)力下的前8階固有頻率與振型;結(jié)果表明,臥螺過濾離心機(jī)在工作轉(zhuǎn)速下不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)共振。
　　最后,為了分析臥螺過濾離心機(jī)在工作時(shí)的動(dòng)態(tài)特性,在Ansys中,使用APDL語言建立了整機(jī)的參數(shù)化有限元模型;使用Newmark完全法對其進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,計(jì)算得到了主軸振動(dòng)特性以及離心機(jī)對安裝基礎(chǔ)的動(dòng)載荷特性隨時(shí)間變化的