本文關鍵詞：大型立磨關鍵部件的設計與研究

  更多相關文章： 六輥立磨 參數(shù)化設計 有限元分析 優(yōu)化設計

【摘要】：水泥物料粉磨系統(tǒng)離不開磨,磨的設備性能不僅決定著成品物料的生產(chǎn)效率,而且直接關系著企業(yè)的生產(chǎn)能耗。自從立磨出現(xiàn)以來,由于其擁有著獨特的粉磨原理,有效的克服了傳統(tǒng)磨機粉磨機理上的諸多缺陷,在國際水泥市場上逐漸取代了其他粉磨設備。立磨作為現(xiàn)已廣泛運用的大型粉磨設備,集細粉、烘干、選粉、輸送于一體,與傳統(tǒng)的球磨機相比,擁有著粉磨能耗低、效率高、工藝流程簡單、占地少、金屬消耗少、維修便捷等特點。本文在介紹立磨粉磨原理與結構組成的基礎上,按照設計要求對大型六輥立磨的磨輥、磨盤進行了參數(shù)化設計,并基于Solidworks平臺實現(xiàn)了關鍵部件的三維建模工作,可生成關鍵零件以及裝配體的二維工程圖,用于指導立磨的設計分析和實際生產(chǎn)。利用有限元軟件ANSYS Workbench對大型六輥立磨的關鍵部件進行深入的有限元分析。根據(jù)立磨的實際運行狀態(tài),對其關鍵部件進行靜力學分析,模擬關鍵部件的實際受力情況,得到各個關鍵部件的變形云圖和應力云圖,從而驗證關鍵部件結構的可行性和合理性。另外,對磨盤進行模態(tài)分析和諧響應分析,從而得到磨盤的動力學特性,確定可能發(fā)生共振時的頻率,避免磨盤運行過程中由于震動引起的破壞。運用ANSYS Workbench中的優(yōu)化設計功能對大型六輥立磨的關鍵部件磨盤進行了優(yōu)化分析。對磨盤先進行拓撲優(yōu)化,初步選擇優(yōu)化目標,選出具體優(yōu)化尺寸,進行尺寸優(yōu)化,優(yōu)化磨盤的結構,從而達到減輕重量,節(jié)省成本,增加企業(yè)效益,為立磨關鍵部件的進一步優(yōu)化設計提供指導。
【關鍵詞】：六輥立磨 參數(shù)化設計 有限元分析 優(yōu)化設計
【學位授予單位】：天津科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ172.632.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 國內外立式輥磨機的應用現(xiàn)狀8-10
• 1.1.1 國外應用現(xiàn)狀8-9
• 1.1.2 國內應用現(xiàn)狀9-10
• 1.2 本文研究的目的和意義10
• 1.3 本文主要研究的內容10-12
• 2 大型立磨關鍵部件的結構設計計算12-28
• 2.1 立磨的應用及特點12-14
• 2.2 立磨粉磨系統(tǒng)概述14-20
• 2.2.1 立磨粉磨系統(tǒng)14-15
• 2.2.2 立磨分類15-17
• 2.2.3 立磨主要結構組成和工作原理17-18
• 2.2.4 大型六輥立磨介紹18-20
• 2.3 立磨主要工藝參數(shù)及設計計算20-24
• 2.3.1 磨輥尺寸20-21
• 2.3.2 磨內料層厚度21
• 2.3.3 磨輥輥壓21-22
• 2.3.4 磨盤轉速22
• 2.3.5 立磨需用功率22-23
• 2.3.6 粉磨能力23-24
• 2.4 立磨關鍵部件的結構設計24-25
• 2.4.1 磨盤模型建立24
• 2.4.2 磨輥裝置模型建立24-25
• 2.5 立磨受力分析25-27
• 2.6 本章總結27-28
• 3 大型立磨關鍵部件有限元分析28-40
• 3.1 有限元分析概述28-29
• 3.2 ANSYS Workbench介紹29-30
• 3.3 基于ANSYS Workbench磨輥系統(tǒng)的仿真與分析30-35
• 3.3.1 有限元模型建立與材料設定30-31
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分31-32
• 3.3.3 接觸定義與邊界條件設置32-33
• 3.3.4 分析結果33-35
• 3.4 基于ANSYS Workbench的磨盤仿真與分析35-39
• 3.4.1 有限元模型建立與材料設定35-36
• 3.4.2 網(wǎng)格劃分36
• 3.4.3 接觸定義與邊界條件設置36-37
• 3.4.4 分析結果37-39
• 3.5 本章小結39-40
• 4 磨盤動力學分析40-49
• 4.1 動力學分析40
• 4.2 模態(tài)分析40-45
• 4.2.1 磨盤自由模態(tài)分析41-43
• 4.2.2 磨盤約束模態(tài)分析43-45
• 4.3 諧響應分析45-48
• 4.4 本章小結48-49
• 5 磨盤優(yōu)化49-56
• 5.1 結構優(yōu)化概述49
• 5.2 基于ANSYS Workbench磨盤拓撲優(yōu)化49-51
• 5.3 基于ANSYS Workbench磨盤尺寸優(yōu)化51-55
• 5.3.1 設計變量51-53
• 5.3.2 約束條件53
• 5.3.3 目標函數(shù)53
• 5.3.4 優(yōu)化分析結果53-55
• 5.4 本章小結55-56
• 6 總結和展望56-58
• 6.1 總結56
• 6.2 展望56-58
• 7 參考文獻58-63
• 8 致謝63-64
• 附錄Ⅰ64-65

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本文編號：686091