大型振動烘干機有限元分析及應用.pdf

1、振動流化床烘干機是把振動的能量加入到普通流化床以達到改善烘干流化質量的一種設備，可以在較低的流化烘干氣速下形成比較均勻的流化狀態(tài)。因為物料顆粒之間產(chǎn)生脈沖跳動，使得氣體與固體、固體與固體之間的接觸得到加強，物料之間粘結的概率降低，從而提高了熱量在物料與熱風之間的傳遞速率，強化了生產(chǎn)過程，提高了生產(chǎn)質量。但是從目前來看，振動流化床烘干機還有很多問題沒有解決。首先，目前使用的振動烘干機物料在機內滯留時間短，對含水率高的物料就達不到烘干目的，

2、如若延長烘干時間，必須加長機體長度或使機器增加高度，從而會增大占地面積或空間。其次，傳統(tǒng)振動流化床烘干機只有一層篩板，在干燥過程中熱風與被干燥物料只進行一次交換，余下的相當一部分熱量被熱風帶走，所以熱效率較低，尤其是在高溫干燥物料時，熱效率更低。再次，對傳統(tǒng)振動流化床烘干機進行結構改進而得到的多層篩板振動烘干機結構普遍比較復雜，在振動的作用下結構穩(wěn)定性差，使用壽命比較低。因此，對以往振動流化床烘干機進行結構的改進，設計一種新型多層篩板振

3、動烘干機，使結構盡量簡單，提高烘干效率以及熱利用效率，能夠實現(xiàn)較長的使用壽命，對于我國干燥行業(yè)的發(fā)展具有重要的理論意義和實用價值。
　　 本文在總結國內外振動烘干機研究現(xiàn)狀的基礎上，根據(jù)給定的設計要求和設計數(shù)據(jù)，完成了多層對稱式振動烘干機的設計，并利用有限元軟件ANSYS對振動烘干機進行了模態(tài)分析和諧響應分析，之后根據(jù)分析結果完成了振動烘干機結構的改進。本文完成的主要工作如下:
　　 (1)根據(jù)給出的振動烘干機設計數(shù)據(jù)及

4、設計要求，對振動烘干機的走料路線進行了創(chuàng)新，設計了一種新型多層對稱式振動烘干機。并用三維建模軟件Solidworks建立了多層對稱式振動烘干機的三維模型，將Solidworks中建好的振動烘干機篩箱模型導入到HYPERMESH中進行網(wǎng)格的劃分。
　　 (2)將劃分好網(wǎng)格的振動烘干機模型導入有限元分析軟件ANSYS進行模態(tài)分析，求解得到振動烘干機的前8階固有頻率和模態(tài)振型。結果表明，振動烘干機的工作頻率能夠避開固有頻率，有效避免共

5、振的同時也能起到很好的隔振效果。
　　 (3)隨后對振動烘干機進行了諧響應分析，研究分析振動烘干機篩箱在周期性變化的激振力作用下的位移和應力情況。結果表明，篩箱的整體應力分布比較均勻，但是最大動應力十分接近振動烘干機設計時的許用應力，這種應力過大現(xiàn)象使得振動烘干機在工作中容易發(fā)生疲勞破壞，不符合設計要求。
　　 (4)針對振動烘干機設計不合理的情況，對篩箱部件進行了結構的修改。并利用有限元軟件ANSYS對修改后的篩箱進行

6、了模態(tài)分析和諧響應分析。模態(tài)分析結果表明，結構改進后的振動烘干機篩箱固有頻率雖然發(fā)生了變化，但是其工作頻率仍然能夠避開固有頻率，有效避免共振的發(fā)生。諧響應分析結果表明，結構改進后的篩箱動應力分布趨于均勻，而且最大應力遠小于篩箱的許用應力，能夠滿足振動烘干機的使用要求，結構合理。除此之外，振動烘干機整體重量降低，激振力和電機功率也隨之降低，這對于振動烘干機在節(jié)能、環(huán)保以及提高使用壽命等方面都有了很大的提高。
　　 綜上所述，本文的