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小型玉米秆粉碎机转子结构的优化设计

   每到收获的季节,秸秆处理就成了一大难题。可通过小型玉米秆粉碎机开进田间地头,帮助村民对秸秆进行粉碎还园、还田,成功解决了秸秆“消化”难题,而且被粉碎的秸秆还田后还能增加土地肥力,这种做法将秸秆禁烧工作变“堵”为“疏”,让秸秆不再成为丰收后的烦恼。
  小型玉米秆粉碎机主要利用高速旋转的锤片对物料产生强烈的冲击和摩擦来达到对物料破碎的目的,具有结构简单、通用性好、适应性强、生产率高的特点。但由于是在高速旋转工况下的机械,存在振动和噪音较大的问题。
  针对该问题利用有限元分析软件对粉碎机转子轴承系统进行了动力学分析,得到了系统的固有频率、振型以及不平衡振动响应。基于灵敏度分析原理分析各结构参数对系统动态特性的影响,并根据现代机械优化设计理论对转子结构进行优化设计提供参考。
  由于小型玉米秆粉碎机的结构复杂,设计变量很多,为有效地进行结构的动态优化设计,必须了解哪些物理参数对结构的动态特性影响较大,即研究结构的动态特性对这些结构参数的敏感程度。在灵敏度分析基础之上,有目的地修改结构,从而达到合理优化结果。
  以有限元分析软件为平台,建立了小型玉米秆粉碎机转子有限元分析模型,对转子进行了动力学分析,得到了转子固有频率、模态振型、不平衡响应等重要动态性能参数。在此基础对转子结构进行灵敏度分析并完成了结构的动态优化设计。经过优化后的粉碎机转子的动态性能得到了明显提高,为粉碎机的改进提供了行之有效的解决办法,并为相似类型的旋转机械的动态优化设计提供有益的参考。
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