帶式壓濾機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)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(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)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(diǎn),帶式壓濾機(jī)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(jī)在起動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的整機(jī)沖擊抖振現(xiàn)象且在工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)滑移問(wèn)題,這直接影響其運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性,加速傳動(dòng)系統(tǒng)的磨損失效,因此有必要對(duì)帶式壓濾機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行深入研究。本文以帶式壓濾機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,綜合運(yùn)用機(jī)械動(dòng)力學(xué)、巖土力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和機(jī)械系統(tǒng)建模與動(dòng)態(tài)分析等理論和方法,圍繞動(dòng)力學(xué)建模,動(dòng)態(tài)特性分析和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方面進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容如下: (1)建立了帶式壓濾機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。將帶式壓濾機(jī)工作時(shí)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(duì)帶段張力的影響,建立了帶段張力模型;對(duì)各輥筒進(jìn)行受力分析,建立了各輥筒旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模型和張緊輥直線運(yùn)動(dòng)模型;使用穩(wěn)態(tài)求解的方法建立了旋轉(zhuǎn)振動(dòng)響應(yīng)模型。 (2)對(duì)帶式壓濾機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性分析。首先對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了前三階模態(tài)分析,然后分析了穩(wěn)態(tài)時(shí)驅(qū)動(dòng)輥轉(zhuǎn)速對(duì)帶段牽引張力的影響以及張緊輥預(yù)載力、驅(qū)動(dòng)輥轉(zhuǎn)速對(duì)濾帶滑移的影響,接著利用MATLAB/Simulink軟件對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性仿真,分析了驅(qū)動(dòng)輥外力矩的突變以及鏈輪和鏈條之間的縱向嚙合沖擊對(duì)帶式壓濾機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響,以及濾帶剛度和張緊輥預(yù)載力對(duì)滑移趨勢(shì)的影響。研究成果能夠合理解釋帶式壓濾機(jī)沖擊抖振和濾帶滑移機(jī)理,為其傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 (3)對(duì)帶式壓濾機(jī)壓榨脫水區(qū)的壓榨輥進(jìn)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(jì)因素,以壓榨脫水區(qū)帶段張力波動(dòng)幅值均值最小為優(yōu)化目標(biāo),使用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(duì)試驗(yàn)結(jié)果分別進(jìn)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(guò)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(dòng)幅值均值比原始值降低了28.6%,帶式壓濾機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)能獲得較好的動(dòng)態(tài)特性。
【關(guān)鍵詞】:帶式壓濾機(jī) 傳動(dòng)系統(tǒng) 沖擊抖振 滑移分析 動(dòng)態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】:湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH132
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 課題來(lái)源及研究意義10
- 1.1.1 課題來(lái)源10
- 1.1.2 研究意義10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
- 1.2.1 帶式壓濾機(jī)壓榨理論的研究10-11
- 1.2.2 帶式壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化11-12
- 1.2.3 帶式壓濾機(jī)參數(shù)的優(yōu)化12-13
- 1.2.4 帶傳動(dòng)動(dòng)態(tài)特性的研究13-14
- 1.3 主要研究?jī)?nèi)容14-16
- 第二章 帶式壓濾機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模16-30
- 2.1 引言16
- 2.2 帶式壓濾機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介16-17
- 2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)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(yùn)動(dòng)模型24
- 2.3.4 張緊輥直線運(yùn)動(dòng)模型24-25
- 2.3.5 穩(wěn)態(tài)求解和旋轉(zhuǎn)振動(dòng)響應(yīng)模型25-29
- 2.4 本章小結(jié)29-30
- 第三章 帶式壓濾機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析30-59
- 3.1 引言30
- 3.2 13 輥筒-帶式壓濾機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型30-38
- 3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)分析38-40
- 3.4 傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析50-57
- 3.6.1 張緊輥動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析50-52
- 3.6.2 牽引張力動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析52-54
- 3.6.3 濾帶滑移動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析54-56
- 3.6.4 系統(tǒng)參數(shù)對(duì)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(jì)分析59-60
- 4.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)60-65
- 4.4 張力波動(dòng)幅值均值直觀分析和方差分析65-68
- 4.4.1 張力波動(dòng)幅值均值直觀分析65-67
- 4.4.2 張力波動(dòng)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(dòng)幅值對(duì)比68-70
- 4.5.2 滑移因子對(duì)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(xiàn)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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