本文關(guān)鍵詞：離心機(jī)的振動分析與減振裝置的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：離心機(jī)是通過離心力場分離液體中固體顆粒的高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，在化工工業(yè)和核工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的離心機(jī)結(jié)構(gòu)通常將轉(zhuǎn)子設(shè)汁為剛性軸。但是，，在一些核電工業(yè)中，離心機(jī)的轉(zhuǎn)子常常采用柔性軸。柔性軸離心機(jī)結(jié)構(gòu)的工作轉(zhuǎn)速高于一階臨界轉(zhuǎn)速，當(dāng)離心機(jī)要作轉(zhuǎn)速經(jīng)過一階臨界轉(zhuǎn)速時，可能會產(chǎn)生劇烈振動，導(dǎo)致離心機(jī)結(jié)構(gòu)破壞。因此，減小離心機(jī)振動振幅，保障離心機(jī)平穩(wěn)安全運(yùn)行，具有重人的工程意義。本論文從實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬兩辦面對離心機(jī)不同結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動組件進(jìn)行研究，分析不同減振裝置對其振動的影響，研究減小離心機(jī)振動的有效途徑。首先，論文對離心機(jī)不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有元諧響應(yīng)分析，獲得了轉(zhuǎn)子的振動特性。研究表明，通過添加軸承等附件可減小離心機(jī)轉(zhuǎn)子懸梁的長度，很好地控制離心機(jī)的振動振幅，達(dá)到減振效果；但是，柔性軸轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)離心機(jī)無法添加軸承等附件，其一階固有頻率較低，轉(zhuǎn)子振動強(qiáng)烈，需要添加阻尼器等減振裝置來控制離心機(jī)的振動振幅。其次，根據(jù)離心機(jī)的振動特性和減振裝置的工作原理，選擇出適合離心機(jī)振動特性的三種阻尼器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)研究了三種阻尼器的抵抗載荷能力、耗能能力、穩(wěn)定性和溫度敏感性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：(1)缸式阻尼器KX-900的阻尼系數(shù)較大,抵抗載荷能力較強(qiáng),但是阻尼力隨頻率變化較大,穩(wěn)定性差；而筒式阻尼器BTA-900和MTA-900的阻尼系數(shù)較小,抵抗載荷能力較差，但阻尼力變化曲線較為光滑,性能更加穩(wěn)定；(2)缸式阻尼器KX-900在低頻率小振幅工況下具有較大的位移-阻尼力滯問曲線面積,具有較好的耗能能力,但隨著振幅或者頻率的增大,缸式阻尼器KX-900的耗能能力急速下降；而筒式阻尼器BTA-900和MTA-900的位移-阻尼力滯回曲線面積保持穩(wěn)定,具有較好的耗能能力；(3)筒式阻尼器MTA-900和BTA-900在0℃時都具有較強(qiáng)的耗能能力,但是筒式阻尼器BTA-900的位移-阻尼力滯回曲線面積隨溫度升高急劇下降,耗能能力減弱,為溫度不穩(wěn)定型阻尼器；而阻尼器MTA-900的滯回曲線具有較好的飽和度,耗能能力穩(wěn)定,為溫度穩(wěn)定型阻尼器。同時,論文還選出了適合離心機(jī)振動特性的四種減振彈簧進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)研究了四種減振彈簧的動、靜剛度和耗能能力。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：(1)四種彈簧的動剛度受振動頻率的影響很小。在振幅不變的工況下,復(fù)合高順丁橡膠彈簧B100的動剛度最大,復(fù)合橡膠彈簧B101動剛度最小,金屬螺旋彈簧的動剛度基本沒有變化；在頻率不變的工況下,橡膠彈簧的動剛度隨振幅的增大而相應(yīng)的增加,其中B100的變化最為明顯；金屬螺旋彈簧A100的動剛度幾乎保持常數(shù),自身結(jié)構(gòu)剛度穩(wěn)定；(2)橡膠彈簧在小振幅下耗能能力趨近于0，振幅逐漸增大時橡膠彈簧逐漸具有一定的耗能能力,以橡膠彈簧B100消耗能量的能力最好。金屬螺旋彈簧A100消耗能量的能力始終接近于0；(3)最適合離心機(jī)運(yùn)行工況的減振彈簧為高順丁復(fù)合橡膠彈簧B100。最后,建立了安裝減振裝置前后離心機(jī)轉(zhuǎn)動部件有限元模型,進(jìn)行了有限元諧響應(yīng)分析,得到了安裝減振裝置前后離心機(jī)的最大振幅，由此可以分析減振裝置的減振效果。另外,論文還計算得到了離心機(jī)運(yùn)行過程升降速時間曲線,為離心機(jī)確定升降速過程提供參考。
【關(guān)鍵詞】：離心機(jī) 阻尼器 減振彈簧 有限元模擬
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH69;TB53
【目錄】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-17
• 第一章 緒論17-21
• 1.1 課題研究的目的和意義17
• 1.2 離心機(jī)減振及減振裝置的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 離心機(jī)不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬21-27
• 2.1 離心機(jī)轉(zhuǎn)動組件結(jié)構(gòu)21
• 2.2 剛性轉(zhuǎn)子離心機(jī)數(shù)值模擬分析21-25
• 2.2.1 單元類型的選擇22
• 2.2.2 離心機(jī)轉(zhuǎn)動組件的有限元模型22-23
• 2.2.3 不平衡載荷的確定23-24
• 2.2.4 振動振幅與頻率的關(guān)系24-25
• 2.3 柔性轉(zhuǎn)子離心機(jī)數(shù)值模擬分析25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 減振裝置的選擇27-35
• 3.1 阻尼器工作基本原理27
• 3.2 阻尼器類型選擇27-30
• 3.3 阻尼器參數(shù)確定30-31
• 3.3.1 阻尼系數(shù)的計算方法30-31
• 3.3.2 阻尼力和阻尼系數(shù)的確定31
• 3.4 阻尼器的選擇31-32
• 3.5 減振彈簧的選擇32-33
• 3.6 本章小結(jié)33-35
• 第四章 阻尼器性能的實(shí)驗(yàn)研究35-55
• 4.1 試件與實(shí)驗(yàn)過程35-36
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)試件35
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)過程35-36
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析36-49
• 4.2.1 筒式阻尼器實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析36-41
• 4.2.1.1 抵抗載荷能力分析36-38
• 4.2.1.2 耗能能力分析38-41
• 4.2.2 缸式阻尼器實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析41-43
• 4.2.2.1 抵抗載荷能力分析41-42
• 4.2.2.2 耗能能力分析42-43
• 4.2.3 阻尼器性能穩(wěn)定性分析43-45
• 4.2.3.1 筒式阻尼器性能穩(wěn)定性分析43-44
• 4.2.3.2 缸式阻尼器性能穩(wěn)定性分析44-45
• 4.2.4 三種阻尼器性能對比分析45-47
• 4.2.5 溫度敏感性分析47-49
• 4.3 阻尼器的改進(jìn)設(shè)計49-53
• 4.3.1 阻尼器的設(shè)汁參數(shù)與結(jié)構(gòu)49-51
• 4.3.2 改進(jìn)型筒式阻尼器MTA-900A的實(shí)驗(yàn)結(jié)果51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 第五章 減振彈簧的實(shí)驗(yàn)研究55-61
• 5.1 試件與實(shí)驗(yàn)過程55
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)試件55
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)過程55
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析55-59
• 5.2.1 減振彈簧的靜剛度55-56
• 5.2.2 減振彈簧的動剛度56-57
• 5.2.3 減振彈簧的耗能能力57-58
• 5.2.4 橡膠彈簧的循環(huán)軟化現(xiàn)象研究58-59
• 5.3 本章小結(jié)59-61
• 第六章 不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)分析和運(yùn)行參數(shù)的確定61-65
• 6.1 離心機(jī)轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)61-62
• 6.2 離心機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)分析62-63
• 6.3 離心機(jī)運(yùn)行參數(shù)計算63-64
• 6.4 本章小結(jié)64-65
• 第七章 結(jié)論與建議65-67
• 7.1 主要結(jié)論65-66
• 7.2 對后續(xù)研究的建議66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 附錄Ⅰ 阻尼器力學(xué)性能測試結(jié)果71-95
• 附錄Ⅱ 減振彈簧性能測試結(jié)果95-97
• 附表Ⅰ 阻尼器力學(xué)性能測試結(jié)果97-99
• 附表Ⅱ 減振彈簧力學(xué)性能測試結(jié)果99-101
• 致謝101-103
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文103-105
• 作者和導(dǎo)師簡介105-106
• 附件106-107

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本文編號：277283