帶式壓濾機傳動系統(tǒng)動態(tài)特性分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
本文關(guān)鍵詞:帶式壓濾機傳動系統(tǒng)動態(tài)特性分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:由于能耗低、污泥處理能力大且可連續(xù)作業(yè)等優(yōu)點,帶式壓濾機被廣泛應(yīng)用于化工、煤炭、造紙和環(huán)保等領(lǐng)域。帶式壓濾機在起動時會產(chǎn)生明顯的整機沖擊抖振現(xiàn)象且在工作時會出現(xiàn)滑移問題,這直接影響其運行穩(wěn)定性和可靠性,加速傳動系統(tǒng)的磨損失效,因此有必要對帶式壓濾機傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性進行深入研究。本文以帶式壓濾機傳動系統(tǒng)為研究對象,綜合運用機械動力學(xué)、巖土力學(xué)、機械振動、試驗設(shè)計和機械系統(tǒng)建模與動態(tài)分析等理論和方法,圍繞動力學(xué)建模,動態(tài)特性分析和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方面進行了研究,主要研究內(nèi)容如下: (1)建立了帶式壓濾機傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型。將帶式壓濾機工作時所受的污泥載荷等效為外力矩加載至各輥筒上,,建立了污泥載荷等效模型;考慮濾帶在輥筒上的蠕變對帶段張力的影響,建立了帶段張力模型;對各輥筒進行受力分析,建立了各輥筒旋轉(zhuǎn)運動模型和張緊輥直線運動模型;使用穩(wěn)態(tài)求解的方法建立了旋轉(zhuǎn)振動響應(yīng)模型。 (2)對帶式壓濾機傳動系統(tǒng)進行了動態(tài)特性分析。首先對傳動系統(tǒng)進行了前三階模態(tài)分析,然后分析了穩(wěn)態(tài)時驅(qū)動輥轉(zhuǎn)速對帶段牽引張力的影響以及張緊輥預(yù)載力、驅(qū)動輥轉(zhuǎn)速對濾帶滑移的影響,接著利用MATLAB/Simulink軟件對傳動系統(tǒng)進行了動態(tài)特性仿真,分析了驅(qū)動輥外力矩的突變以及鏈輪和鏈條之間的縱向嚙合沖擊對帶式壓濾機傳動系統(tǒng)動態(tài)特性的影響,以及濾帶剛度和張緊輥預(yù)載力對滑移趨勢的影響。研究成果能夠合理解釋帶式壓濾機沖擊抖振和濾帶滑移機理,為其傳動系統(tǒng)的動態(tài)設(shè)計提供了理論依據(jù)。 (3)對帶式壓濾機壓榨脫水區(qū)的壓榨輥進行了結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。以壓榨輥的輥徑及其輥心位置為設(shè)計因素,以壓榨脫水區(qū)帶段張力波動幅值均值最小為優(yōu)化目標,使用正交試驗設(shè)計的方法優(yōu)化了壓榨輥的輥徑及其輥心位置等結(jié)構(gòu)參數(shù)。對試驗結(jié)果分別進行了直觀分析和方差分析,得到了各因素水平值的最優(yōu)組合。通過MATLAB/Simulink軟件仿真分析,得出結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后,壓榨脫水區(qū)帶段張力波動幅值均值比原始值降低了28.6%,帶式壓濾機傳動系統(tǒng)能獲得較好的動態(tài)特性。
【關(guān)鍵詞】:帶式壓濾機 傳動系統(tǒng) 沖擊抖振 滑移分析 動態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】:湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH132
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 課題來源及研究意義10
- 1.1.1 課題來源10
- 1.1.2 研究意義10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
- 1.2.1 帶式壓濾機壓榨理論的研究10-11
- 1.2.2 帶式壓濾機結(jié)構(gòu)的優(yōu)化11-12
- 1.2.3 帶式壓濾機參數(shù)的優(yōu)化12-13
- 1.2.4 帶傳動動態(tài)特性的研究13-14
- 1.3 主要研究內(nèi)容14-16
- 第二章 帶式壓濾機傳動系統(tǒng)動力學(xué)建模16-30
- 2.1 引言16
- 2.2 帶式壓濾機傳動系統(tǒng)簡介16-17
- 2.3 傳動系統(tǒng)動力學(xué)建模17-29
- 2.3.1 污泥載荷等效模型18-20
- 2.3.2 帶段張力模型20-24
- 2.3.3 輥筒旋轉(zhuǎn)運動模型24
- 2.3.4 張緊輥直線運動模型24-25
- 2.3.5 穩(wěn)態(tài)求解和旋轉(zhuǎn)振動響應(yīng)模型25-29
- 2.4 本章小結(jié)29-30
- 第三章 帶式壓濾機傳動系統(tǒng)動態(tài)特性分析30-59
- 3.1 引言30
- 3.2 13 輥筒-帶式壓濾機傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型30-38
- 3.3 傳動系統(tǒng)模態(tài)分析38-40
- 3.4 傳動系統(tǒng)牽引張力和濾帶滑移穩(wěn)態(tài)分析40-48
- 3.4.1 牽引張力穩(wěn)態(tài)分析40-42
- 3.4.2 濾帶滑移穩(wěn)態(tài)分析42-48
- 3.5 建立傳動系統(tǒng) Matlab/Simulink 仿真模型48-50
- 3.5.1 建立 MATLAB/Simulink 子模型48-49
- 3.5.2 建立 MATLAB/Simulink 總模型49-50
- 3.6 傳動系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)分析50-57
- 3.6.1 張緊輥動態(tài)響應(yīng)分析50-52
- 3.6.2 牽引張力動態(tài)響應(yīng)分析52-54
- 3.6.3 濾帶滑移動態(tài)響應(yīng)分析54-56
- 3.6.4 系統(tǒng)參數(shù)對滑移因子的影響分析56-57
- 3.7 本章小結(jié)57-59
- 第四章 壓榨脫水區(qū)壓榨輥結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化59-72
- 4.1 引言59
- 4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計分析59-60
- 4.3 正交試驗設(shè)計60-65
- 4.4 張力波動幅值均值直觀分析和方差分析65-68
- 4.4.1 張力波動幅值均值直觀分析65-67
- 4.4.2 張力波動幅值均值方差分析67-68
- 4.5 優(yōu)化結(jié)果比較68-71
- 4.5.1 張力波動幅值對比68-70
- 4.5.2 滑移因子對比70-71
- 4.6 本章小結(jié)71-72
- 第五章 結(jié)論與展望72-74
- 5.1 主要工作及結(jié)論72-73
- 5.2 工作展望73-74
- 參考文獻74-78
- 致謝78-79
- 附錄:攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果79
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