烟秆拔秆破碎机机架轻量化设计与随机振动疲劳分析

为优化自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机质量及作业功耗,探究随机振动对整机疲劳寿命的影响,采用基于遗传算法的多目标优化、振动试验和基于功率谱密度(PSD)的随机振动疲劳计算等方法对机架进行轻量化设计和疲劳寿命分析。首先通过振动试验获得典型测点的加速度功率谱密度,再将其作为随机振动载荷添加到有限元中进行随机振动响应分析,最后计算出该载荷机架的疲劳寿命。结果表明,优化后使机架的在保证结构强度的基础上质量减轻19.6%,当随机振动频率为47.814 Hz时,机架的功率密度谱最大响应值为6.66e-7 m~2/Hz,随机振动载荷下烟秆拔秆破碎机的振动疲劳寿命约为3.65年。     

基于谐响应分析的籽瓜破碎机机架抗振性能研究

为了研究籽瓜破碎机在受迫振动下的振动响应以及振动载荷带来的变形、失效等问题,通过ABAQUS软件分析了机架在无阻尼状态下的固有频率和振型号,在此基础上通过模态叠加法研究了机架在电机激振力作用下振幅和应力的响应特征,得到了对应的响应曲线。结合相应曲线研究了机架在交变载荷作用下振幅峰值发生的峰值和频率范围,验证了抗振性能是否满足实际生产要求。研究结果表明:在正弦激振力的作用下,机架的主要振动变形位于机架低端。当激振频率在85～125Hz之间时,机架容易发生强烈振动,尤其是在125Hz附近机架振幅出现了最大值。由于驱动电机的激励频率范围为23.33～60.00Hz,远小于最大振幅发生的频率,说明只要电机转速控制在3600r/min以下,机架就能有效避免振幅的急剧增加,不会发生严重的振动变形。     

新型葡萄除梗破碎机

<正>新疆机械研究院股份有限公司根据市场需求,研制开发了一种新型葡萄除梗破碎机。1结构该机由进料器、传动装置、除梗转筒、除梗拨叉、破碎装置、机架等组成(图1)。进料器采用螺旋进料,后连接除梗转筒,在除梗转筒中安装除梗拨叉,     

烟苗移栽机机架轻量化研究

为减轻机架质量和分析其动态特性,针对课题组研制的烟苗移栽机机架进行轻量化研究,通过建立机架有限元模型,展开机架动静态力学特性校核与分析,得到机架各项均满足设计要求,且材料冗余过大,存在很大的优化空间。基于HyperStudy搭建了机架静态工况与模态工况下的机架多目标优化模型,利用多目标遗传算法进行求解化设计。结果表明：优化后的机架经优化后的质量减轻了40.56%,机架第4阶模态频率为46.08 Hz,避开了共振频率,机架最大应力为64.87 MPa,减小了27.17%,表明优化后的机架具备了良好的力学性能。     

2CM-2型起垄式木薯种植机机架的模态分析及拓扑优化

以2CM-2型起垄式木薯种植机机架为研究对象,采用UG软件建立了机架的有限元模型,利用NX NASTRAN解算器进行了机架的模态特性分析,确定了机架前6阶模态振动固有频率范围、振动位移最大值和主要振型特征,明确了机架发生共振的情况,并进行机架拓扑优化。研究结果表明:优化后木薯种植机机架的前6阶模态固有频率为30.778～120.965 Hz,避免了路面激振频率与固有频率发生重叠共振,机架优化合理,动态特性良好。本研究为2CM-2型起垄式木薯种植机机架的优化改进提供理论参考依据,对提高木薯种植机机架的使用寿命具有重要意义。     

一体式烟秆拔秆破碎机振动测试与分析

自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机存在振动较大、噪音严重、工作质量及可靠性不能令人满意等问题,要解决该问题首先需研究机器系统的振动影响因素。为此,采用DH5925动态信号测试系统对怠速和满油门条件下拖拉机发动机空载、整机空载及田间拔秆实载作业的5种工况下该机的8个测点处的振动进行了测试与分析,得到相应的振动时域特性和频谱特性分布规律,以寻找主要因素。试验结果表明:整机在全油门空载工况下由发动机引起的振动频率为153. 23Hz,破碎机、对辊传输结构、拔秆刀辊引起的激振频率分别为48. 34、27. 5、4.88 Hz,且田间拔秆作业时整机各测点的振动幅度达到2. 65、3. 05、2. 42、2. 99、2. 73、2. 5、2. 81、2. 13 m/s2,相比空载下振动幅度明显增大,这表明拖拉机发动机不平衡燃烧力矩及二阶不平衡惯性力、拔秆刀辊、对辊传输机构及破碎机的回转运动是拔秆破碎机振动的主要原因。对振源部件与机架连接处的减振结构优化,可为降低该机振动的整机结构优化和二代样机设计提供依据。     

喷杆喷雾机机架动态特性分析与减振设计

在Pro/E中建立了喷杆喷雾机机架的三维模型,在Hypermesh中建立了机架的有限元模型,并导入到ANSYS中进行了自由模态分析,并通过模态实验分析了机架的振动特性并验证了有限元模型的准确性.结合模态分析结果,分析了外部激励对机架动态特性的影响,发现发动机1、2阶往复惯性力的频率会导致机架共振.通过谐响应分析得到机架的振动情况,提出了避免机架与发动机共振的方案,对比了减振前、后的机架位移响应幅值.结果表明,安装橡胶减振元件后机架的动态特性得到明显改善,提高了整机的操纵舒适性.     

某打浆机机架有限元分析及优化

为研究打浆机承载机架的可靠性,对机架进行有限元分析。通过应变电测试验,验证了有限元模型与仿真计算的可靠性;通过静力学分析,校核了机架在平稳运输状态下的强度、刚度;对机架的主要组成部件进行了多目标尺寸优化,并依据优化结果进行了改进,改进后的机架在满足强度、刚度要求的前提下减轻了8.07%,同时简化了结构,减少了焊接工序,达到了机架轻量化的目的。     

骑跨式机架的随机振动疲劳分析

为了提高矮化密植红枣收获机的工作性能,以骑跨式机架为研究对象,建立有限元模型。对机架进行模态分析,得出机架的固有频率与振型,并与各激励频率范围比较,可知机架的固有频率仍在发动机的激振频率范围之内。为避免机架产生共振,在发动机安装位置添加弹性元件,对机架采用减振方案的谐响应分析,计算得出应力、变形量变化曲线。结合机架结构材料的S-N曲线和线性累积损伤理论,对机架进行疲劳分析,验证机架的可靠性。研究结果表明:减振方案的谐响应分析使机架的最大变形量由2.977mm变到0.358mm,减小了87.974%,明显改善了机架的振动特性;在激振载荷的作用下对添加减振元件前后的机架分别计算疲劳寿命,得出添加减振元件后机架的疲劳寿命为1.84×10~8次,高于1.0×10~6次,满足机架疲劳强度设计要求。     

焦家金矿选矿厂HP500破碎改造分析

介绍了选矿厂改造前4台圆锥破碎机的使用中存在的问题。将原有一台中碎HP500圆锥破碎机与3台细碎HP400圆锥破碎机,改造为2台中碎2台细碎,并对破碎机老电气系统进行改造。通过改造大大提高了破碎系统的稳定水平和性能,同时对改造后的经济效益进行了论述。     

基于有限元对农业污水脱离机机架轻量化设计

以典型的农业污水脱离机——带式压滤机的机架作为研究对象,应用SolidWorks软件对机架进行三维建模,并通过ANSYS Workbench有限元软件对机架进行结构力学分析。通过对比2种工况下(空载和负载)机架结构强度,对机架进行轻量化设计。优化后在负载工况下机架最大形变量由1.29 mm变为1.96 mm,最大应力由118.89 MPa提高到184.67 MPa,小于材料屈服极限,满足安全要求。更重要的是,机架的质量减低了13.05%,节约了制造成本,降低了动力输出,更好地满足节能、低碳、环保要求。通过模态分析法分析了轻量化机架在外部激励源电机作用下不会产生共振现象。     

基于HyperWorks的耕整机机架组合式优化分析

耕整机机架的轻量化和高强度化是机架设计的目标之一。在CATIA中建立了简化的几何模型,用Hy-perMesh对其前处理建立了有限元模型。以模态分析理论为基础,通过有限元软件HyperWorks对机架进行了模态分析,考察了该机架的刚度特性,并用拓扑优化中的变密度法,通过HyperWorks对耕整机机架进行了拓扑与形貌的组合分析,得到了高刚度和轻质量的设计方案。     

刮板式花生脱壳机机架的模态分析

为了研究刮板式花生脱壳机机架的动态特性,以其机架为研究对象,利用SolidWorks对脱壳机机架进行了三维实体建模,然后导入到有限元软件ANSYS Workbench中对其进行了固定模态分析,得到了花生脱壳机机架的前6阶固有频率和振型,为进行花生脱壳机机架的谐响应分析、瞬态响应分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计奠定了基础.同时,分析了刮板式花生脱壳机工作时的零部件对机架固有频率和振型的影响.结果表明,脱壳机的工作频率和皮带传动引起的振动频率都远离其第1阶固有频率,不会对脱壳机机架的共振产生影响.模态分析的结果可为刮板式花生脱壳机机架的结构和性能改善提供必要的参考依据.     

基于ANSYS Workbench的深松机机架模态分析

利用Solidworks软件对深松机机架进行参数化实体建模,将模型通过软件接口导入ANSYS Workbench,利用Model模块对机架进行有限元模态分析,得到其前6阶频率和振型。分析结果表明,机架低阶模态频率和震动幅度都较小,机架结构满足设计要求,为机架的设计和改进提供了方法和依据。     

振动破碎机的设计分析

双腔振动破碎机是实现超细微粉碎的理想设备,本文介绍了振动破碎机的工作原理,并对其主要结构进行介绍,对关键技术的应用进行分析介绍,同时对振动破碎机的样机进行分析,找到其存在的问题,并且针对问题提出相应的改进措施,以提高振动破碎机的应用效率,拓宽应用领域。     

改进型烟秆拔秆粉碎机机架轻量化设计

研制了一种集烟秆拔秆、输送、粉碎和收集作业为一体的改进型烟秆拔秆粉碎机,且机架是影响整机质量和功率消耗的关键部件之一。为减轻机架质量和分析其动态特性,以机架为研究对象,建立机架有限元模型并进行静应力分析。在有限元分析的基础上,采用拓扑优化和基于遗传算法的多目标优化方法对机架进行轻量化设计,并以机架轻量化设计后的参数进行样机试制和机架振动验证试验。结果表明:优化后机架质量减轻了18%,样机的振动幅值谱在83.894Hz或其倍频处达到峰值,且激振频率远低于样机1阶固有频率,轻量化设计后的样机不会发生共振,改进型烟秆拔秆粉碎机机架的轻量化设计结果合理。     

基于ANSYS的茬地免耕播种机机架有限元分析

茬地免耕播种机的机架是免耕播种机的基础部件,其强度和稳定性直接影响播种质量。为此,利用SolidWorks建立了机架整体三维模型,并用ANSYS对机架进行了静态及模态分析,得到机架在工作时的应力、应变及模态频率。分析表明:影响主梁振动特性的模态频率主要集中在203.20～696.48Hz。此结果为机架的减振分析提供了理论依据,对提高播种株距的均匀性具有一定的意义。     

3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机机架的有限元分析

为了检验3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机机架设计的合理性,采用UG NX虚拟仿真软件建立了机架的三维模型,应用NX Nastran解算器对机架进行了有限元分析,通过静力学特性的有限元分析得到了机架的应力和应变位移分布规律,振动模态特性分析得到了机架前10阶的固有频率、振型特征、极值节点位置、节点位移最大幅值等振动特性参数,并将分析结果与实际工况进行了对比。研究结果表示:3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机机架设计的强度和刚度都满足要求,机架的固有频率与外部激励频率不重叠,不会产生共振现象,机架设计合理。本研究对3ZSP-2型甘蔗中耕施肥培土机使用寿命的延长和作业效果的提高具有重要意义。     

基于Workbench的立式径向挤压制管机机架的数值分析

采用CAD/CAM软件Pro/E对立式径向挤压水泥制管机机架进行几何实体建模.基于ANSYS Workbench仿真平台对制管机机架进行静态分析和模态分析以及瞬态动力分析.制管机机架采用热轧H 型钢作为机架的立柱和横梁,材料为Q235B.通过静力分析可知,下侧移动平台负载变化较大时,如更换大口径模具,其支撑气缸和牵引气缸结构强度不足.通过模态分析可知,制管机机架侧向支撑刚度不足,应根据低阶振型对其加强以提高机架整体的低阶振动的稳定性.通过瞬态分析可知,制管机机架瞬态应力集中区域主要在立柱和侧向支撑上,和预期比较一致,该区域的机械强度需要进一步增强.通过上述静态、模态以及瞬态分析验证了机架设计的合理性,优化了机架设计方案,研究了冲击载荷随着时间的变化对机架结构的影响,为大口径立式径向挤压制管机的设计提供了必要的依据.     

基于ANSYS WorkBench的预应力钢丝缠绕机架的应力分析

预应力钢丝缠绕机架是提高机架承载能力的一种常用结构,预应力的合理选择直接影响结构的可靠性。通过力学分析推导预应力钢丝缠绕机架上的等效压力,并运用ANSYS WorkBench进行应力分析,得到机架的应力分布;通过实验表明机架结构的可靠性,为机架的设计及优化提供一定的理论依据。