论文部分内容阅读
胶乳离心机属碟式分离机,是立式高速转子的典型应用实例,具有结构紧凑﹑体积小﹑分离效率高﹑生产能力大以及附属设备少等优点,因而是胶乳行业中使用最广泛的离心机之一。由于转子呈外悬外重心立式结构分布,转鼓组与立轴主要靠锥面配合且装配精度高等特点,机器长时间的运行会引发转鼓不平衡继而发生振动。机器在在出厂之前都会进行动平衡校正,但随着零部件的变形、磨损和机器操作不当,出厂时已平衡好的离心机在使用一段时间之后,转鼓组件原有的平衡可能会破坏,出现危害性的异常故障振动。为了防止重大经济损失的发生,因而要定期地对分离机做动平衡校正。针对目前高速旋转机械零部件在长期振动下磨损严重以及需要多次定期进行动平衡校正的情况,有必要对其进行动力学分析和动平衡研究,为机器的设计制造和动平衡技术提供优化依据,最终减少机器使用成本。本文首先介绍了转子动力学特性及转子动平衡的研究现状,并对胶乳离心机发展历程及工作原理做了概述。其次介绍了一般传统转子简化建模原则及有限元法动力学的建模思想,得到了胶乳离心机的有限元实体模型。然后简要介绍了转子临界转速的求解方法以及陀螺效应对临界转速的影响,利用ANSYS软件对转子系统进行模态分析,得出了转子系统的临界转速以及振型,分析得到了立轴部分结构参数对临界转速的影响趋势,为结构设计提供依据。并初步分析了齿轮间作用力对转子系统的影响,同时建立了离心机梁单元有限元模型,得出的结果与实体模型比较接近。最后利用ANSYS的APDL参数化设计语言编制了不平衡力加载形式,求解了转子对于上下校正面不平衡量的不平衡响应特性影响系数,得出了上校正面的扰度要比下校正面的大。同时模拟了转子系统3种不平衡类型(静不平衡、偶不平衡、动不平衡)。进行虚拟动平衡仿真分析,仿真后不平衡量引起的振动下降较明显,用有限元软件虚拟动平衡在一定程度上是可行的。进行现场动平衡测试,故障机器经过高低速平衡后,动平衡效果明显。