倒立式盘拉机是拉拔管材的重要设备,由于其具有效率高、速度快、成品性能好等优点得到了广泛的应用。目前,国内市场的盘拉机产量趋于饱和,厂家迫切需要拓宽国外市场,但是盘拉机支撑结构的振动问题严重影响了出口。本文以苏州奥智智能设备有限公司生产的一款倒立式盘拉机为研究对象,重点针对盘拉机支撑结构的静动态特性进行分析和优化,同时对卷筒上管材下落时的振动问题进行简要分析。文章主要内容如下:(1)建立支撑结构关键部件主平台的三维模型,并利用有限元软件对其进行模态分析;利用“锤击法”进行模态实验,获得主平台的仿真固有频率和振型。将实验模态和计算模态对比,验证有限元建模的准确性,并分析主平台的薄弱部位。将所有部件按照装配关系装配成支撑结构,计算支撑结构整体的频率和振型并进行分析。(2)利用信号采集箱和LabVIEW软件进行减速机在运动状态下的振动测试,得到了转速从300r/min到1000r/min变化时的振动数据。利用MATLAB分析振动加速度数据,找出了振源引发的实际激励频率的范围,明确支撑结构固有频率的优化目标。针对机内振源和机外振源提出对应的减振方法,为盘拉机等类似设备的减振提供参考。(3)针对一般工况和极端工况分析了支撑结构的静力学特性,校验了支撑结构的强度和刚度。并根据静力学分析结果,结合结构优化方法,利用ANSYS软件对支撑结构进行优化,在确保支撑结构安全可靠的前提下使其结构更加合理。对于优化后的结构进一步分析其静、动态特性,并对优化的结果进行评估。(4)分析缠绕在卷筒上的管材下落时发生振动的原因,针对次要原因弯曲应力设计了压力释放装置,针对主要原因摩擦力从摩擦系数和润滑的角度进行研究。利用ABAQUS模拟不同摩擦系数下管材的受力和变形情况,结果表明,摩擦系数越大,管材拉拔时的内部应力和变性越大,以此表明合理润滑的重要性。