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

1、臥螺過濾離心機是實現(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,臥螺過濾離心機出現(xiàn)了以機械振動與動載荷為代表的動力學問題。過大的機械振動與動載荷不僅影響了整機性能與使用壽命,甚至會造成嚴重的安全事故。因此,有必要對臥螺過濾離心機動力學特性作深入研究與分析,以求通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,改善其在實際復合工況作用下的動態(tài)特性。
　　本文以轉(zhuǎn)鼓直徑為1000mm的臥螺過濾離心機為研究對象,結(jié)合零部件工程圖以及UG三維建模

2、技術(shù),詳細介紹了臥螺過濾離心機的結(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)的振動模型;應(yīng)用牛頓力學定律與微分方法,推導出了系統(tǒng)振動瞬態(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,對臥螺過濾離心機的振源——轉(zhuǎn)鼓系進行了模態(tài)分析。利用Hypermesh對轉(zhuǎn)鼓系進行了六面體網(wǎng)格劃分;采用接

3、觸對與MPC算法,實現(xiàn)了零部件之間不連續(xù)網(wǎng)格的連接?；贐lock Lanczos算法,計算并分析了轉(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,臥螺過濾離心機在工作轉(zhuǎn)速下不會發(fā)生結(jié)構(gòu)共振。
　　最后,為了分析臥螺過濾離心機在工作時的動態(tài)特性,在Ansys中,使用APDL語言建立了整機的參數(shù)化有限元模型;使用Newmark完全法對其進行瞬態(tài)動力學分析,計算得到了主軸振動特性以及離心機對安裝基礎(chǔ)的動載荷特性隨時間變化的