1. 研究目的与意义
从基础力学理论入手建立了转子系统动力学特性方程，利用有限元工具ansys完成了包括自由状态以及实际装配后的工作状态的转子动力学特性分析。在此基础上完成转子系统的临界转速分析，得到了高速离心机转子系统的薄弱环节以及解决方法。毕业设计的具体目的：
1、通过这次设计，把大学所学的专业知识资源整合，运用有关知识解决实际问题；
2、通过查阅大量文献，培养研究习惯，树立严谨的态度，创造有价值的设计；
2. 国内外研究现状分析
我国从七十年代末开始引进螺旋离心机，对国外著名公司生产的多种规格的卧螺离心机进行了仿制。卧螺离心机是原化工部七五科技攻关项目，1989年南京绿洲机器厂仿制了ALFANx42o型大锥角((20)离心机(即L201)，用于玉米蛋白的分离，并于1992年制成样机;此后，重庆江北机械厂、解放军第4819厂和金华铁路机械厂等研制开发了一系列的螺旋卸料沉降离心机，并成功地应用于生产实践。但是就整体水平而言，我国还是远远落后于工业发达国家的。随着现代工业文明的发展和人类对环境以及可持续发展战略的重视，分离效果好，振动小、噪声低成为离心机能否被市场接受的重要条件。这就需要离心机具有良好的动态特性。通常，动态特性包括临界转速、不平衡响应和稳定性等内容。卧螺离心机的参数选择及优化是提高卧螺离心机动态特性的首要环节哈尔滨工程大学机电工程学院工程师袁夫彩，分析了卧螺离心机内物料的受力情况，推导出螺旋推料力矩的计算公式，并以其为目标函数，以工艺要求为约束条件，运用优化设计理论中的复形调优法对wL一600卧螺离心机参数进行了综合分析和定量选择，编制出优化求解的C程序，使得参数确定工作简捷、方便、合理。 江苏省石油化工学院机械系刘友宏，提出用二维立体单元对离心机整个转鼓进行分析，并对某国产卧式刮刀离心机大直径转鼓进行了有限元计算，结果表明，在转鼓底和拦液板中的应力水平较低;在转筒体中应力水平较高，在开孔周围存在着应力集中现象，最大虚拟弹性应力值远大于材料的屈服限。 瑞典Ａｌｆａｌａｖａｌ公司,在碟片流道研究中发现,碟片间隙横断面上的速度分布取决于一个无量纲数λ,而工业离心机的λ通常在5～28之间。随着λ值的增加,碟片的转速增加,薄层减少,可提高雷诺数并缓和涡流。通过对碟片间隔件和分布孔的巧妙设计,进料量可增加20%。此外,还对相分离技术进行了研究。近年来,研究人员为选择最佳方案,采用流场分离法、有限元模拟法、大梯度密度梯级法、反模态分析法等,对离心机的工作性能和关键零件进行研究,为设计优良性能的离心机提供了理论依据。并对带内洗涤的卧螺离心机中堰池深度以及卧螺离心机技术参数之间的关系等进行了最佳化研究。 |
3. 研究的基本内容与计划
采用模块化结构设计、pro/e绘制的方法，完成高速管式离心机转子系统的动力学分析，从而改进在设计离心机时应注意的问题。需要研究的内容有：
毕业设计的具体内容：
1、对高速管式离心机转子系统的动力学分析的整体规划；
4. 研究创新点
转子系统失稳是转子发生了自激振动，转子犹豫内部发生了振动，通过这种机制，转子的旋转能量转化为转子的横向振动。
转子失稳可由很多因素造成的，如油膜失稳，密封失稳，内耗失稳，内腔积液失稳等等，失稳因素虽多，但根本机理是转子扰动运动时受到一个切向力，这个切向力扰动位移和扰动速度的非线性函数。对小扰动状态，可以加以线性化，足够大的切向力，足以克服外阻尼，并导致转轴的增幅涡轮。
转子系统在受到力的干扰之后会产生形变而让其恢复到形变之前的状态就是我们要研究的课题。
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