本文關(guān)鍵詞：基于螺旋軸和動(dòng)靜環(huán)優(yōu)化設(shè)計(jì)的疊螺式脫水機(jī)的研發(fā)

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【摘要】：疊螺式脫水機(jī)是一種高效率、低維護(hù)且能夠?qū)崿F(xiàn)自清洗的新型螺旋擠壓過(guò)濾機(jī),可用于市政、食品飲料、印染、造紙等各行業(yè)污泥脫水。針對(duì)在中小型污泥處理項(xiàng)目上,帶式壓濾機(jī)、離心式過(guò)濾機(jī)和板框式壓濾機(jī)處理污泥的運(yùn)行成本高,能耗高,工作壞境差且處理效果難以保證的問(wèn)題,本課題研制了疊螺式脫水機(jī),可以實(shí)現(xiàn)在保證污泥處理效果的前提下節(jié)約能耗、降低運(yùn)行成本以及改善工作環(huán)境。本課題完成了疊螺式脫水機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和三維建模,并運(yùn)用流場(chǎng)分析軟件Fluent對(duì)污泥流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析以及運(yùn)用有限元分析軟件Workbench對(duì)關(guān)鍵部件螺旋軸進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化；根據(jù)靜環(huán)在疊螺式脫水機(jī)污泥脫水的入料段、濃縮段和脫水段承載不同的情況,運(yùn)用Workbench對(duì)每個(gè)階段中的靜環(huán)進(jìn)行靜力結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),根據(jù)分析結(jié)果完成了靜環(huán)的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)；結(jié)合動(dòng)環(huán)的受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),運(yùn)用Workbench對(duì)每個(gè)階段中的動(dòng)環(huán)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化,得到了動(dòng)環(huán)的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)；根據(jù)疊螺式脫水機(jī)的工作流程,設(shè)計(jì)了與其配套的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)污泥輸送泵、絮凝劑輸送泵、攪拌機(jī)、螺旋軸電機(jī)和電磁閥的集中控制。經(jīng)過(guò)有限元分析驗(yàn)證,本課題設(shè)計(jì)的螺旋軸和動(dòng)靜環(huán)結(jié)構(gòu)合理,強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。
【關(guān)鍵詞】：疊螺式脫水機(jī) 螺旋軸 靜環(huán) 動(dòng)環(huán) 有限元
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH122;TP273
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-17
• 第1章 緒論17-25
• 1.1 引言17
• 1.2 課題來(lái)源17
• 1.3 過(guò)濾分離簡(jiǎn)介17-20
• 1.3.1 過(guò)濾機(jī)的分類(lèi)18-20
• 1.3.2 過(guò)濾介質(zhì)20
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-23
• 1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀22-23
• 1.5 課題目的及意義23
• 1.6 課題研究?jī)?nèi)容23-25
• 第2章 疊螺式脫水機(jī)總體方案設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25-36
• 2.1 疊螺式脫水機(jī)的過(guò)濾原理25-27
• 2.1.1 過(guò)濾基礎(chǔ)理論25-26
• 2.1.2 疊螺式脫水機(jī)的過(guò)濾原理26-27
• 2.2 疊螺式脫水機(jī)總體方案設(shè)計(jì)27-30
• 2.2.1 疊螺式脫水機(jī)的設(shè)計(jì)要求27-28
• 2.2.2 總體方案設(shè)計(jì)28-30
• 2.3 主要部件設(shè)計(jì)30-35
• 2.3.1 螺旋軸設(shè)計(jì)30
• 2.3.2 動(dòng)靜環(huán)組成的疊螺式濾網(wǎng)設(shè)計(jì)30-31
• 2.3.3 電機(jī)和減速器選型31-33
• 2.3.4 背壓裝置設(shè)計(jì)33-34
• 2.3.5 污泥進(jìn)料部分設(shè)計(jì)34
• 2.3.6 其他部件設(shè)計(jì)34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第3章 螺旋軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化36-57
• 3.1 螺旋軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36-38
• 3.2 螺旋軸結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算38-43
• 3.2.1 螺旋葉片截面形狀的確定38-39
• 3.2.2 螺距和螺旋升角的確定39-41
• 3.2.3 旋轉(zhuǎn)軸直徑的確定41
• 3.2.4 壓縮比的計(jì)算41-43
• 3.3 有限元仿真分析43-52
• 3.3.1 流場(chǎng)設(shè)計(jì)及分析44-48
• 3.3.2 螺旋軸結(jié)構(gòu)分析48-52
• 3.4 螺旋軸優(yōu)化設(shè)計(jì)52-55
• 3.5 螺旋軸模態(tài)分析55-56
• 3.5.1 模態(tài)分析55
• 3.5.2 螺旋軸模態(tài)分析55-56
• 3.6 本章小結(jié)56-57
• 第4章 靜環(huán)有限元分析及優(yōu)化57-63
• 4.1 靜環(huán)承載分析57
• 4.2 靜環(huán)有限元模型的建立57-58
• 4.3 施加載荷和約束58-59
• 4.4 結(jié)果分析59-61
• 4.4.1 靜環(huán)應(yīng)力分析59-60
• 4.4.2 靜環(huán)變形分析60-61
• 4.5 靜環(huán)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案61-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 第5章 動(dòng)環(huán)有限元分析及優(yōu)化63-71
• 5.1 動(dòng)環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化63-64
• 5.2 動(dòng)環(huán)有限元模型的建立64
• 5.3 施加載荷和約束64-65
• 5.4 求解結(jié)果分析65-66
• 5.4.1 脫水段動(dòng)環(huán)變形分析65-66
• 5.5 動(dòng)環(huán)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案66-70
• 5.5.1 結(jié)果分析67-69
• 5.5.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案69-70
• 5.6 本章小結(jié)70-71
• 第6章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)71-79
• 6.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求71
• 6.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案71-73
• 6.2.1 污泥脫水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案71-73
• 6.2.2 PLC選型73
• 6.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)73-75
• 6.3.1 電氣控制電路設(shè)計(jì)73-74
• 6.3.2 PLC輸入輸出電路圖74-75
• 6.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)75-78
• 6.5 本章小結(jié)78-79
• 第7章 總結(jié)與展望79-81
• 7.1 總結(jié)79
• 7.2 展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況84

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本文編號(hào)：712828