风机振动特性分析及减振技术研究

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随着社会发展和环境保护意识的增强,对风机的要求也越来越高,其中重要的一个方面就是要求风机运行时振动不超过允许值并尽可能的小,以提高设备运行的可靠性。因此,对风机进行振动特性分析以及减小其振动对于风机设计制造及其实际运行具有重要的现实意义。  本文以某局部风机叶轮为分析对象。作为风机系统能量转换的主要部件,叶轮的性能直接决定着风机系统的效率及安全。因此,为了保证风机安全运行,本文利用有限元法对叶轮进行静力分析和模态分析。计算结果表明:叶轮最大应力小于材料的许用应力,满足强度要求;叶轮可能发生危险的部位为叶片与轮毂的焊接处;叶片进气边的叶尖处产生的位移最大,在进行叶片结构设计时,必须高度重视叶片进气边叶尖处的位移问题;叶轮的固有频率成功避开了风机系统的激励频率,不会发生共振。  为了对风机运行时产生的振动进行有效的隔离并使其衰减,本文设计了一种橡胶减振器。根据风机的减振要求,利用公式计算获得满足设计所要求的橡胶减振器刚度值范围。为了研究橡胶不同参数与刚度之间的具体关系,利用ANSYS有限元软件对橡胶块进行刚度分析,得知橡胶块的刚度随着橡胶硬度的增大而增大、随着橡胶厚度的增加而减小。运用三维建模软件Pro/E建立橡胶减振器的实体模型,并导入ANSYS分析其减振性能。对模态分析和刚度分析的计算结果进行分析,验证该橡胶减振器可以有效减小风机的振动,满足设计要求。此外,通过静力分析对橡胶减振器各结构件进行强度校核,保证橡胶减振器有足够的可靠性和使用寿命。最后,对橡胶减振器进行谐响应分析,得到其可能发生共振的频率。
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