秸秆致密成型机组机械性能分析与关键结构改进设计

发布时间：2020-06-06 23:24

【摘要】：随着机械设计理论的发展及CAD技术的成熟,CAD技术已经成为机械工程设计的必要手段。特别是近年来,CAD系统已经将建模技术、刚体动力学分析方法、有限元分析算法、弹性动力学方法进行无缝集成,在一个平台下可以方便完成机械设计的大部分工作。在减轻设计劳动强度,提高设计质量,减少产品研制环节,加快产品设计速度等方面有着显著的优点。可以认为CAD技术是现代机械设计工程师必须掌握的方法。本文结合国家自然科学基金项目(51405311)以传统方法设计的生物质压缩成型机成套机组系统为研究对象,针对机组在运行当中出现的问题,运用目前应用最为广泛的SolidWorks系统,实现机组的建模,并采用SW-MOTION,SW-SIMULATION等功能对机组总体动力学进行分析,找出影响机械性能的参数,并提出改进设计意见,使得该机组工作更加平顺、安全。其目的是在改进设计基础上,探索采用CAD技术完成复杂机组总体动力学分析及关键零件设计的一般方法,为类似机组的设计提供参考。本文主要研究内容为：(1)完成机组结构测绘,参阅资料获得关键部件的结构参数及质量特性参数,观测在不同工况状态下的振动现象,进一步确定了测试点及工况；(2)采用电测技术对机组在主要工况条件下,关键点位进行振动测试,并分析振动特性,并将关键点位的测试结果作为CAD仿真分析的输入参数；(3)完成机组的几何模型建立,在各部件之间连接关系、机组基座结构等方面进行详细研究,进而建立了弹性动力学模型；(4)采用SW-SIMULAITON对机组整机进行刚体动力学分析,并与实际测量结果进行验证,得到两者的吻合度达到80%以上,分析造成振动的主要原因,提出减轻振动的思路,并对各部件的位置布置、基座结构进行了改进设计；(5)针对原机组中旋风分离器工作效果不明显问题,采用流体力学分析方法,模拟分离器的工作状态,得到内部的空气流场运动情况以及粒子在空气流场作用下的分离情况,通过对模拟结果的分析,对分离器的尺寸进行改进设计,得到机组中分离器在分离效果达到最佳时的结构参数。本文研究所涉及的技术方法,在现代设计方法方面具有一定代表性,它采用现代机械设计技术,将多项设计理论与技术进行有机结合。所给出的具体技术方法,具有一定的通用性,对类似机组的设计具有较强的参考价值。同时针对具体机组,提出了多处改进意见,对下一代机组的研制具有指导意义。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK6;TP391.72

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