风机转子不平衡与基础失稳耦合引起振动原因的分析与研究

发布时间：2017-05-01 01:09

  本文关键词：风机转子不平衡与基础失稳耦合引起振动原因的分析与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：风机是一种被广泛运用于工业生产当中的通用机械，，其在国民经济各领域中都发挥着极其重要的作用。振动是风机故障的主要表现形式，转子系统不平衡是引起风机振动的主要激振源之一。同时，由于风机基础设计不合理、基础松动失稳等因素也会加剧风机的振动情况。风机基础及其隔振系统的设计是否合理、运行是否正常对于降低风机振动起着至关重要的作用。如何降低风机在工作状态下的振动与噪声，保护操作者的身心健康以及延长设备的使用寿命，同时确保风机能够长时间的在正常工况下连续运转，就成为一个必须解决的现实问题。因此，在风机设备的设计与制造之初就对其机械结构进行动态优化；在厂房建造与设备安装之时对其“风机-基础”耦合机构进行动力学分析，优化基础结构参数，以满足风机低噪声、低振动的要求以及结构的静、动力学特性，就具有十分重要的现实意义。 本文以某钢铁集团公司炼铁总厂的一台由英国豪顿公司生产的型号为L3N357512184DBL6F的烧结主抽风机为例，分析风机在转子不平衡力的激励下，基础及其隔振系统对于风机振动的影响。本论文运用Solidworks三维作图软件建立了风机转子系统和基础隔振系统的三维模型，然后把三维模型导入ANSYS中进行动力学分析。分别对转子系统、风机基础以及“转子-基础”耦合模型进行模态分析，得到了三者的固有频率和模态振型。通过对所得数据的比较分析，证明了对“风机-基础”耦合模型进行动力学分析的优越性与必要性。最后，通过对“风机-基础”耦合模型进行谐响应分析，通过改变刚度大小、刚度分布、阻尼以及基础结构等参数，来探讨在转子不平衡力的激励作用下，上述基础隔振参数对于风机振动的影响情况，并得出了一些相关结论。
【关键词】：转子不平衡 基础失稳 耦合 Solidworks ANSYS
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH43;TH113.1
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1.绪论9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 国内外对于风机振动原因的研究现状与发展前景9-10
• 1.3 ANSYS 在风机动力学研究中的应用10-11
• 1.4 本文主要内容11-13
• 2.风机简介13-22
• 2.1 风机分类13
• 2.2 风机技术参数13-15
• 2.3 风机振动原因及其振动特性15-21
• 2.3.1 风机振动原因15-16
• 2.3.2 风机常见的故障及其振动特征16-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3.风机转子系统动力学基本原理22-39
• 3.1 刚性转子不平衡的力学原理22-24
• 3.2 转子不平衡力计算24-25
• 3.3 转子临界转速25-31
• 3.3.1 转子临界转速的理论定义26-28
• 3.3.2 转子临界转速的计算方法28-31
• 3.4 转子系统动力学方程建立31-38
• 3.4.1 动力学建模基本定理31-33
• 3.4.2 动力学建模的基本原则与方法33-36
• 3.4.3 风机转子系统动力学方程建立36-38
• 3.5 本章小结38-39
• 4.风机结构子系统动力学分析39-54
• 4.1 ANSYS 模态分析的理论基础与简介39
• 4.2 风机转子系统有限元模型建立及其模态分析39-43
• 4.3 风机基础有限元模型建立及其模态分析43-52
• 4.3.1 弹簧阻尼隔振器工作的力学模型及其隔振原理44-48
• 4.3.2 风机基础有限元模型建立与分析48-52
• 4.4 本章小结52-54
• 5.“风机-基础”耦合系统动力学响应分析54-87
• 5.1 “风机-基础”耦合系统模态分析54-60
• 5.1.1 “风机-基础”耦合系统有限元模型建立54-56
• 5.1.2 “风机-基础”耦合系统模态分析56-60
• 5.2 “风机-基础”耦合系统谐响应分析60-86
• 5.2.1 “风机-基础”耦合系统谐响应分析61-65
• 5.2.2 “风机-基础”耦合系统中各参数对振动的影响65-86
• 5.3 本章小结86-87
• 6.结论与展望87-89
• 6.1 结论87-88
• 6.2 展望88-89
• 参考文献89-91
• 致谢91-92
• 作者简介92-93

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 尹学军,王伟强,沙曾p

本文编号：337949