機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)研究
發(fā)布時間:2021-05-06 16:36
機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)是非金屬礦行業(yè)用的較多的粉碎設(shè)備,市場需求的快速增長迫使產(chǎn)品形成系列,然而設(shè)計理論的缺乏卻阻礙了該行業(yè)的發(fā)展。本文在對CM51型沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步獲得了該系統(tǒng)動力學(xué)特性對某些設(shè)計參數(shù)的敏感度,提出了有價值的設(shè)計依據(jù)。本文首先以集總參數(shù)法和傳遞矩陣法為依據(jù),結(jié)合沖擊式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點,建立了系統(tǒng)的離散模型,然后在MATLAB環(huán)境下編制傳遞矩陣法程序,計算了各階臨界轉(zhuǎn)速和模態(tài)振型,并在此基礎(chǔ)上編制了穩(wěn)態(tài)不平衡響應(yīng)程序,該程序通用性強(qiáng),可以對任何轉(zhuǎn)速下任意位置不平衡量的響應(yīng)做出分析。隨后又在ANSYS有限元分析軟件中,通過適當(dāng)?shù)睾喕驮O(shè)定參數(shù),對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的有限元模型進(jìn)行了仿真,結(jié)果與傳遞矩陣法一致,從而驗證了這兩種方法的可行性。最后,運(yùn)用以上兩種方法,針對軸承剛度、主軸徑、葉輪間距和不平衡量等關(guān)鍵的參數(shù),得到了這些參數(shù)對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響曲線,并對結(jié)果做出分析,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)等特性對每一種設(shè)計參數(shù)的敏感度都不同,這些分析結(jié)論可以使設(shè)計人員抓住影響系統(tǒng)動力學(xué)特性的最關(guān)鍵、最直接因素,以最快的速度優(yōu)化系統(tǒng)。
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 選題工程背景
1.2 轉(zhuǎn)子動力學(xué)的研究方法
1.3 本文主要工作
2 CM系列粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性及其結(jié)構(gòu)
2.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性
2.1.1 轉(zhuǎn)子的渦動
2.1.2 陀螺效應(yīng)
2.1.3 臨界轉(zhuǎn)速
2.1.4 圓盤偏心質(zhì)量引起的振動
2.2 CM51型粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2.1 主軸
2.2.2 葉輪和錘頭
2.2.3 軸承、鍵的選用
3 傳遞矩陣法計算CM系列粉碎機(jī)臨界轉(zhuǎn)速及不平衡響應(yīng)
3.1 傳遞矩陣法概述
3.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的建模
3.2.1 集總參數(shù)法
3.2.2 CM51型粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的集總化模型
3.3 傳遞矩陣法計算CM51型粉碎機(jī)臨界轉(zhuǎn)速
3.3.1 典型部件的傳遞矩陣
3.3.2 傳遞矩陣算法
3.3.3 計算結(jié)果
3.4 傳遞矩陣法計算CM51型粉碎機(jī)不平衡響應(yīng)
3.4.1 不平衡響應(yīng)算法
3.4.2 計算結(jié)果
4 有限元法計算CM系列粉碎機(jī)臨界轉(zhuǎn)速
4.1 轉(zhuǎn)子動力學(xué)有限元方法概述
4.1.1 轉(zhuǎn)子動力學(xué)有限元方法
4.1.2 轉(zhuǎn)子動力學(xué)有限元計算軟件
4.2 CM51型粉碎機(jī)有限元模型
4.2.1 簡化方法
4.2.2 重要部件的等效參數(shù)
4.3 有限元法計算結(jié)果
4.3.1 計算模型一
4.3.2 計算模型二
4.3.3 小結(jié)
5 CM系列粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對其動力學(xué)特性的影響
5.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)與臨界轉(zhuǎn)速的關(guān)系
5.1.1 支承剛度與臨界轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系分析
5.1.2 主軸徑與臨界轉(zhuǎn)速變化關(guān)系分析
5.1.3 葉輪間距與臨界轉(zhuǎn)速變化關(guān)系分析
5.1.4 二級粉碎室葉輪參數(shù)與臨界轉(zhuǎn)速變化關(guān)系分析
5.1.5 風(fēng)扇參數(shù)與臨界轉(zhuǎn)速變化關(guān)系分析
5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)與響應(yīng)的關(guān)系
5.2.1 一階臨界轉(zhuǎn)速下的響應(yīng)分析
5.2.2 前兩階臨界轉(zhuǎn)速之間轉(zhuǎn)速下的響應(yīng)分析
5.2.3 小結(jié)
5.3 支承剛度與響應(yīng)的關(guān)系
6 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄: 在校期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]600MW汽輪機(jī)組基于ANSYS的低壓轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的模態(tài)分析[J]. 李玉峰,石廣田. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2007(02)
[2]國內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點及9FA型燃機(jī)的模態(tài)分析[J]. 黃銳,鄧博. 中國電力教育. 2006(S3)
[3]中國非金屬礦加工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 鄭水林. 中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊. 2006(03)
[4]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)固有頻率的傳遞矩陣計算方法及其MATLAB實現(xiàn)[J]. 王寧,梁智權(quán). 四川理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(02)
[5]考慮流體作用的轉(zhuǎn)子動力學(xué)有限元模型[J]. 袁振偉,褚福磊,林言麗,王三保. 動力工程. 2005(04)
[6]離心泵轉(zhuǎn)子的有限元模態(tài)分析[J]. 于保敏,黃站立. 機(jī)械工程師. 2005(06)
[7]CM51A型沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)的應(yīng)用研究[J]. 王新江,吳治林. 中國粉體技術(shù). 2004(01)
[8]MATLAB在轉(zhuǎn)子振動固有頻率計算中的應(yīng)用[J]. 郭春華. 四川輕化工學(xué)院學(xué)報. 2001(04)
[9]CM51型超細(xì)粉碎機(jī)的粉碎與提純機(jī)理研究[J]. 朱瀛波. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2000(04)
[10]國內(nèi)外非金屬礦超細(xì)粉碎分級裝備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 尹小冬,王新江. 建材地質(zhì). 1997(S1)
碩士論文
[1]CM超細(xì)粉碎機(jī)參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)的研制[D]. 張超.西安理工大學(xué) 2007
[2]多轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性分析及應(yīng)用研究[D]. 龐輝.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[3]帶細(xì)長軸的動力渦輪轉(zhuǎn)子動力特性分析[D]. 徐金鎖.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[4]高速電主軸動靜態(tài)特性的有限元分析[D]. 胡愛玲.廣東工業(yè)大學(xué) 2004
[5]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性研究[D]. 杜小強(qiáng).華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
[6]撓性轉(zhuǎn)子動力特性分析及平衡計算[D]. 秦建軍.武漢理工大學(xué) 2003
本文編號:3172261
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 選題工程背景
1.2 轉(zhuǎn)子動力學(xué)的研究方法
1.3 本文主要工作
2 CM系列粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性及其結(jié)構(gòu)
2.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性
2.1.1 轉(zhuǎn)子的渦動
2.1.2 陀螺效應(yīng)
2.1.3 臨界轉(zhuǎn)速
2.1.4 圓盤偏心質(zhì)量引起的振動
2.2 CM51型粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2.1 主軸
2.2.2 葉輪和錘頭
2.2.3 軸承、鍵的選用
3 傳遞矩陣法計算CM系列粉碎機(jī)臨界轉(zhuǎn)速及不平衡響應(yīng)
3.1 傳遞矩陣法概述
3.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的建模
3.2.1 集總參數(shù)法
3.2.2 CM51型粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的集總化模型
3.3 傳遞矩陣法計算CM51型粉碎機(jī)臨界轉(zhuǎn)速
3.3.1 典型部件的傳遞矩陣
3.3.2 傳遞矩陣算法
3.3.3 計算結(jié)果
3.4 傳遞矩陣法計算CM51型粉碎機(jī)不平衡響應(yīng)
3.4.1 不平衡響應(yīng)算法
3.4.2 計算結(jié)果
4 有限元法計算CM系列粉碎機(jī)臨界轉(zhuǎn)速
4.1 轉(zhuǎn)子動力學(xué)有限元方法概述
4.1.1 轉(zhuǎn)子動力學(xué)有限元方法
4.1.2 轉(zhuǎn)子動力學(xué)有限元計算軟件
4.2 CM51型粉碎機(jī)有限元模型
4.2.1 簡化方法
4.2.2 重要部件的等效參數(shù)
4.3 有限元法計算結(jié)果
4.3.1 計算模型一
4.3.2 計算模型二
4.3.3 小結(jié)
5 CM系列粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對其動力學(xué)特性的影響
5.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)與臨界轉(zhuǎn)速的關(guān)系
5.1.1 支承剛度與臨界轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系分析
5.1.2 主軸徑與臨界轉(zhuǎn)速變化關(guān)系分析
5.1.3 葉輪間距與臨界轉(zhuǎn)速變化關(guān)系分析
5.1.4 二級粉碎室葉輪參數(shù)與臨界轉(zhuǎn)速變化關(guān)系分析
5.1.5 風(fēng)扇參數(shù)與臨界轉(zhuǎn)速變化關(guān)系分析
5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)與響應(yīng)的關(guān)系
5.2.1 一階臨界轉(zhuǎn)速下的響應(yīng)分析
5.2.2 前兩階臨界轉(zhuǎn)速之間轉(zhuǎn)速下的響應(yīng)分析
5.2.3 小結(jié)
5.3 支承剛度與響應(yīng)的關(guān)系
6 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄: 在校期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]600MW汽輪機(jī)組基于ANSYS的低壓轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的模態(tài)分析[J]. 李玉峰,石廣田. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2007(02)
[2]國內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點及9FA型燃機(jī)的模態(tài)分析[J]. 黃銳,鄧博. 中國電力教育. 2006(S3)
[3]中國非金屬礦加工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 鄭水林. 中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊. 2006(03)
[4]轉(zhuǎn)子系統(tǒng)固有頻率的傳遞矩陣計算方法及其MATLAB實現(xiàn)[J]. 王寧,梁智權(quán). 四川理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(02)
[5]考慮流體作用的轉(zhuǎn)子動力學(xué)有限元模型[J]. 袁振偉,褚福磊,林言麗,王三保. 動力工程. 2005(04)
[6]離心泵轉(zhuǎn)子的有限元模態(tài)分析[J]. 于保敏,黃站立. 機(jī)械工程師. 2005(06)
[7]CM51A型沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)的應(yīng)用研究[J]. 王新江,吳治林. 中國粉體技術(shù). 2004(01)
[8]MATLAB在轉(zhuǎn)子振動固有頻率計算中的應(yīng)用[J]. 郭春華. 四川輕化工學(xué)院學(xué)報. 2001(04)
[9]CM51型超細(xì)粉碎機(jī)的粉碎與提純機(jī)理研究[J]. 朱瀛波. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2000(04)
[10]國內(nèi)外非金屬礦超細(xì)粉碎分級裝備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 尹小冬,王新江. 建材地質(zhì). 1997(S1)
碩士論文
[1]CM超細(xì)粉碎機(jī)參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)的研制[D]. 張超.西安理工大學(xué) 2007
[2]多轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性分析及應(yīng)用研究[D]. 龐輝.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[3]帶細(xì)長軸的動力渦輪轉(zhuǎn)子動力特性分析[D]. 徐金鎖.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[4]高速電主軸動靜態(tài)特性的有限元分析[D]. 胡愛玲.廣東工業(yè)大學(xué) 2004
[5]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性研究[D]. 杜小強(qiáng).華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
[6]撓性轉(zhuǎn)子動力特性分析及平衡計算[D]. 秦建軍.武漢理工大學(xué) 2003
本文編號:3172261
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