离心水泵隔振稳定性影响因素的研究

发布时间：2017-07-17 23:21

  本文关键词：离心水泵隔振稳定性影响因素的研究

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【摘要】：水泵作为输送液体的动力元件，，无论是在日常生活中还是在大型生产中都起到了举足轻重的作用，其中最为常用的就是离心水泵。离心力是机组工作的主要动力，是由叶轮高速旋转产生的。机械或者电气方面的影响因素，都有可能引起水泵机组的振动。振动不仅会影响人们正常的生活和生产，同时长期下去还会给人们的身体健康带来危害，甚至危及生产安全。因此，对离心水泵隔振进行研究是极其必要的。随着隔振技术的日益成熟，水泵隔振稳定性问题也随之出现，对隔振稳定性进行研究也是很有价值的。本文针对离心水泵的振动特点，对水泵隔振稳定性以及隔振效果进行了深入的研究。采用传统的单层隔振系统，对不同影响因素与隔振稳定性及隔振效果之间的关系进行了研究。根据分析结果，可从理论上比较两种不同方案的隔振稳定性和隔振效果，为实际工程中隔振系统的改进和优化提供参考。针对系统进行详尽分析，利用Proe建立起系统的三维模型。利用微分方程法推导出各个方向的振动幅值表达式。根据振动幅值表达式，可以判断系统的稳定性。由于激振力的大小始终没有改变，可根据传递到基础力的大小来判断隔振效果的好坏。其次，传递到基础能量的大小也可作为判断系统隔振效果的依据。系统能量的表达式可通过功率流法和诺顿法求解得到。同时，不同因素与隔振稳定性及隔振效果之间的关系可通过MATLAB仿真得到。通过对比实验和理论结果，进一步说明建模方法的正确性。由于橡胶剪切隔振器的材料属于非线性材料，很难直接得到该隔振器的水平刚度。本文利用ANSYS对橡胶隔振器进行建模分析，并提出比值法求得隔振器的水平刚度。最后，针对多个隔振影响因素，采用粒子群法进行优化，找到系统隔振稳定性的最优值。
【关键词】：离心水泵 隔振稳定性 隔振效果 功率流法 粒子群法
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH311;TB535.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题的目的和意义10-11
• 1.2 离心水泵隔振技术研究现状11-14
• 1.3 本文研究的主要内容14-16
• 第二章 离心水泵隔振技术分析16-28
• 2.1 离心水泵的工作原理16
• 2.2 离心水泵振动的原因16-17
• 2.3 隔振的基本方法17-22
• 2.4 隔振效果的判别方法22-24
• 2.5 机械振动中的阻抗24-26
• 2.5.1 质量块的阻抗24-25
• 2.5.2 弹簧的阻抗25
• 2.5.3 阻尼的阻抗25
• 2.5.4 基础的阻抗25-26
• 2.6 弹性元件26-27
• 2.7 本章小结27-28
• 第三章 影响离心水泵隔振的因素分析28-53
• 3.1 离心水泵的理论模型28-31
• 3.2 诺顿法与功率流法31-34
• 3.3 隔振器竖直方向安装位置对隔振的影响34-37
• 3.3.1 竖直位置对隔振稳定性的影响34-37
• 3.3.2 竖直位置对隔振效果的影响37
• 3.4 隔振器水平方向安装位置对隔振的影响37-39
• 3.4.1 水平位置对隔振稳定性的影响37-39
• 3.4.2 水平位置对隔振稳定性的影响39
• 3.5 弹簧并联方式对隔振的影响39-42
• 3.5.1 并联方式对隔振稳定性的影响39-41
• 3.5.2 并联方式对隔振效果的影响41-42
• 3.6 惰性块质量分布对隔振的影响42-44
• 3.6.1 质量分布对隔振稳定性的影响42-44
• 3.6.2 质量分布对隔振效果的影响44
• 3.7 隔振器刚度对隔振的影响44-48
• 3.7.1 刚度对隔振稳定性的影响45
• 3.7.2 刚度对隔振效果的影响45-47
• 3.7.3 刚度不对称对隔振稳定性的影响47
• 3.7.4 刚度不对称对隔振效果的影响47-48
• 3.8 橡胶剪切隔振器的隔振分析48-52
• 3.8.1 橡胶隔振器的隔振稳定性研究49-50
• 3.8.2 橡胶隔振器隔振效果的研究50-52
• 3.9 本章小结52-53
• 第四章 离心水泵隔振系统实验验证及优化53-75
• 4.1 隔振器竖直安装位置对隔振的影响53-56
• 4.2 隔振器水平安装位置对隔振的影响56-58
• 4.3 弹簧并联方式对隔振的影响58-59
• 4.4 惰性块质量分布对隔振的影响59-61
• 4.5 隔振系统优化61-69
• 4.5.1 优化方法的选取61-63
• 4.5.2 水泵隔振系统优化理论分析63-68
• 4.5.3 方法验证68-69
• 4.6 隔振器刚度对隔振的影响69-72
• 4.7 橡胶隔振器对隔振的影响72-74
• 4.8 本章小结74-75
• 第五章 结论75-77
• 5.1 结论75
• 5.2 展望75-77
• 参考文献77-79
• 在学研究成果79-80
• 致谢80

【参考文献】

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本文编号：555074