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卷取机是轧钢厂的重大关键设备,保证卷取机在生产过程中的正常工作对生产有重要意义。为了消除梅山钢铁公司轧钢厂2号卷取机振动烈度过大故障,保证设备能正常运行并且增加设备及其部件的寿命,有必要对传动基架进行结构模态分析,确定结构的固有频率,从而可以改进传动基架结构,错开工作频率,消除共振。
本文应用模态分析理论和动态有限元技术,深入地研究了卷取机传动基架振动的原因,采用ANSYS软件建立了传动基架的三维实体模型,并对其进行了合理简化,方法是选用壳单元对传动基架三维实体模型进行了网格划分,建立了传动基础的有限元模型。采用工程上常用的Lanczos法,计算出机体约束模态的固有频率和振型,通过对振型分析,找到传动基础振动的薄弱部位,并且将分析结果和实验数据进行比较,结果是一致的,说明了分析的正确性。
在模态分析基础上,研究助卷辊输出的简谐力引起的传动基架位移响应(即谐响应分析),以考察传动基架各部位的振动情况并与模态分析对比,分析是否与该传动基架的固有频率相耦合而导致共振,谐响应分析结果进一步验证了传动基架模态分析是正确的。
在研究传动基架的模态分析及谐响应分析、清晰地认识了结构动态特性的基础上,分析并提出了采用增加筋板增强结构刚度的减振方法,并且对改进后结构进行了模态分析和谐响应分析,分析结果表明了改进后结构的固有频率和刚度都提高,消除了共振。
依据原来结构,改进设计了卷取机传动基架,并且进行了静力学和模态分忻,并将分析结果和原来结构进行比较,发现结构的特性比原来的结构有了明显改善。