粉体物料振动烘干机总体与有限元设计开题报告

1. 研究目的与意义

选题背景本振动烘干机是专为微生物肥料粉体的烘干设计的，主要采用低温吹干的原理使物料在较低温度下得到干燥。

由于采用了多层振动流化床技术和气流干燥技术相结合的方式，使本烘干机的效率比传统烘干机的烘干效率有了质的提高。

对烘干机零部件进行有限元分析，可实现结构性能的优化、使用寿命延长。

2. 课题关键问题和重难点

本次研究的立式振动干燥机是非线性双质体空间振动干燥机，结构如下图所示： 1.烘干筒2.观察门3.上质体4.减振弹簧5.振动电机6.板弹簧7.下质体8.减振弹簧下座9.主振弹簧振动烘干机是由烘干筒1、观察门2、上质体3、减振弹簧4、振动电机5 等组成，内筒为热空气道（入口），内外筒之间为多层筛板结构。

从烘干筒顶部进来的湿物料由于激振力的作用，将在内外筒之间的筛板上作圆周运动，当其运行至下料口时，物料将从上一层筛板进入下一层筛板，直至从烘干筒的出料口卸出。

振动烘干机在工作过程中，物料从进料口进入干燥筒，可能会受物料粒度的不均匀等因素的影响，进入各层筛板的物料会突然堵塞在某侧，产生突然载荷，使系统横向失稳，此时板弹簧在这个横向力的作用下会发生屈曲变形，因此要对板弹簧曲面的变形进行有限元分析，来保证系统的安全性。

3. 国内外研究现状（文献综述）

振动干燥机是一种利用振动电机抛掷产生激振力进行干燥的一种干燥设备，是由日本八十年代研制的干燥设备。

可采用托盘多层薄摊静置堆放的形式，干燥介质可循环颠倒穿透物料层，物料在烘干过程中不需人工进行翻动，避免了物料的破碎损伤染菌而降低质量。

如图所示，环境空气在风机的吸引作用下，通过换热器排烟囱的余热回收风筒进入换热装置，经加热升温后的热气流由进气阀门经调节开关按需要被强制压入烘干仓的热风室，形成静压的热气流穿过托盘的筛网孔与静置的物料充分接触，使物料表面水分获得热量而汽化蒸发，并被降低了温度的气流由回风装置回收或排走。

4. 研究方案

方案一：立式振动干燥机干燥容器是立式圆筒体，底部用四个弹簧支撑，振动机构是两台振动马达，安置在容器的底部两侧，振动马达的振幅约3毫米，振动频率范围自900到1800次/分钟，可予以调节。

由于二台电动机频率不同，造成容器倾斜某角度，作半圆状的振动。

方案二：卧式振动干燥机干燥容器是卧式圆形空筒，两旁有数个弹簧支撑，小型干燥机配备一台振动马达，大型干燥机一台马达带动数个振动发生器，振幅3-4毫米，振动频率自900到1800次/分钟之间可进行调节 。

5. 工作计划

第一周：了解振动烘干机的原理与工艺；复习相关的所学知识，查阅相关的参考资文献，了解国内外研究现状及发展趋势。

第二周到第四周：确定振动烘干机总体设计方案；进行筛板的设计计算，设计筛箱、进行激振器的形式隔振弹簧及电机功率的设计计算，设计振动烘干机总装配图、主要零件图。

第五周到第六周：进行振动烘干机零件有限元分析；先对零件进行建模，接着施加载荷，然后进行模态及谐响应分析，再对其进行优化，最后得到最优解，再次对其做模态及谐响应分析，看是否满足设计目的，并且设计最优。