螺旋推进器结构改进
阿基米德螺旋式提升机的动力分析与效率改进
阿基米德螺旋式提升机的动力分析与效率改进引言:随着工业化的不断推进,螺旋式提升机作为一种广泛应用于物料输送的机械设备,被广泛应用于各个行业。
而在这些应用中,螺旋提升机的动力分析及效率改进显得尤为重要。
本文将从动力分析和效率改进两方面探讨阿基米德螺旋提升机的相关问题并提出改进方法。
一、动力分析1. 液力耦合器的应用螺旋提升机在工作过程中,由于物料的不均匀分布或过多积聚在螺旋叶片上,容易造成负载过大,对电机的负载能力提出较高的要求。
因此,在设计螺旋提升机时,引入液力耦合器能够有效缓解过载压力对电机的冲击,保护电机并提高其寿命。
液力耦合器的作用是利用油液的流体动力学特性,通过转子和固定轮之间的速度差来实现传递动力。
在螺旋提升机中,当电机遭遇过载时,液力耦合器能够根据负载的大小自动调整输出转矩,从而使螺旋提升机保持稳定运行。
2. 驱动系统的优化螺旋提升机的驱动系统直接影响着其动力传递效率和运行状态。
为提高效率,我们可以考虑以下优化方案:(1)选用高效电机:选择高效率的电机作为驱动设备,可以有效地减少能源的消耗,提高驱动系统的整体效率。
(2)减小传动损耗:合理选择传动装置,如减速机和联轴器等,以减小能量传输过程中的能量损失,提高传动效率。
(3)控制系统的优化:使用先进的控制系统,如变频调速器等,能够根据实际工作需求,调整提升机的转速和功率输出,从而提高整体效率。
二、效率改进1. 螺旋叶片的优化设计螺旋叶片是螺旋提升机中的核心部件,其设计直接影响着提升机的输送效率。
为提高效率,我们可以从以下几个方面进行改进:(1)采用高强度材料:选择高强度、耐磨的材料制作螺旋叶片,能够有效提高叶片的耐磨性和使用寿命,减少因磨损而导致的能量损失。
(2)优化叶片形状:通过数值模拟和试验分析,调整叶片的形状和角度,使得物料在输送过程中更加顺畅,减小物料与叶片之间的摩擦力,提高输送效率。
(3)增加叶片数量:在设计螺旋叶片结构时,可以适当增加叶片的数量,以增加螺旋提升机的输送能力和效率。
推进型装置的设计与优化
推进型装置的设计与优化第一章:引言推进型装置是现代飞行器、船舶、导弹等高速移动物体中不可或缺的关键部件之一。
它们起到了推动物体运动的作用,因此其稳定性、安全性以及效率都是设计时必须考虑的重点。
在本文中,我们将探讨推进型装置的设计与优化的相关问题,包括流体力学原理、叶片设计、材料选取等方面,以期能够更有效地提升推进型装置的性能和使用寿命。
第二章:流体力学原理推进型装置的作用是将燃料转化为运动能量,因此流体力学原理是设计和优化的基础。
常见的推进型装置包括喷气式发动机、螺旋桨、涡轮增压机等。
在这些装置中,流体的动能和压力能是如何转化为机械能的是非常重要的。
此外,流体力学还涉及到气流速度、进气口的面积和形状以及燃料的燃烧速度等因素。
这些都需要在设计和优化过程中仔细考虑和计算。
第三章:叶片设计在推进型装置中,叶片是转化燃料动能的关键部件之一。
叶片在高速旋转时需要承受巨大的离心力和摩擦力,因此叶片的形状、曲率、表面处理等方面都需要仔细设计和优化。
此外,在高速运动时,叶片的振动问题也需要考虑。
叶片的材料也需要考虑到其强度、耐磨性、重量和成本等方面。
第四章:材料选取在推进型装置的设计与优化过程中,材料的选取也是非常关键的。
因为在高温、高压和高速的环境下,材料可能会发生变形、开裂、腐蚀、疲劳等问题。
因此,材料需要具有高温、高强、高耐腐蚀、高耐磨和低密度等特点。
常见的材料包括钛合金、镍基合金、陶瓷复合材料等。
此外,材料的成本和可用性也需要考虑。
第五章:仿真模拟设计和优化推进型装置是一个复杂的过程,因为其中涉及到的多个因素都相互作用。
为了更好地了解各种设计参数的影响,仿真和模拟技术也成为了一种重要的工具。
通过使用计算流体力学技术、有限元分析技术等,可以更好地模拟流体流动、叶片振动、温度分布等多种因素。
这有助于提升设计的准确性和效率。
第六章:结论在本文中,我们讨论了推进型装置的设计与优化的相关问题,包括流体力学原理、叶片设计、材料选取和仿真模拟等方面。
螺旋桨系统振动特性研究与优化
螺旋桨系统振动特性研究与优化引言:螺旋桨是推进器的核心组件,对于船舶、飞机或其他涉及水上、空中推进的工具而言,其振动特性的研究和优化至关重要。
振动过大不仅会增加噪音和能耗,还会对系统的稳定性产生负面影响。
因此,深入研究振动问题,并找到相应的优化方法,对于提高螺旋桨系统的性能至关重要。
振动特性分析:螺旋桨的振动主要来源于以下几个方面:一是叶片与流体的相互作用力;二是叶片的非均匀分布质量;三是叶片结构和连接部件的刚度和强度。
第一方面,由于叶片与流体的相互作用力,会产生涡脱离和涡脱层现象,从而引起螺旋桨的振动。
这个问题在船舶和飞机上尤为明显,因为在水中或空气中,流体与叶片的相互作用会产生较大的压力和气动力,进而引起振动。
第二方面,叶片的非均匀分布质量也会导致振动问题。
一些螺旋桨在生产过程中存在叶片重量分布不均匀的情况,这会导致螺旋桨在运行过程中出现不平衡,从而引起振动。
第三方面,螺旋桨的结构和连接部件的刚度和强度也会对振动产生影响。
如果螺旋桨的叶片材料选择不当,或者连接部件的刚度不够,都会导致螺旋桨的振动问题。
振动优化方法:针对螺旋桨系统的振动问题,可以采取一系列的优化方法来降低振动水平。
首先,通过减小叶片和流体的相互作用力,可以有效地减小振动问题。
这可以通过改善叶片的流线型设计和减小流体阻力来实现。
同时,可以对螺旋桨进行数值模拟和实验验证,找到合适的叶片形状和角度,以达到减小振动的效果。
其次,通过优化叶片的质量分布,可以减轻螺旋桨的不平衡现象,降低振动水平。
可以通过在叶片上添加适当的减重材料,或者在生产过程中对叶片进行精密加工,以实现叶片质量分布的均匀化。
第三,提高螺旋桨的结构和连接部件的刚度和强度,可以减小振动问题。
可采用更高强度的材料来制造螺旋桨的叶片和连接部件,或者通过加固连接部件的方式来提高整个系统的刚度。
这样可以有效地减少振动的发生。
结论:螺旋桨系统的振动特性研究和优化对于提高系统的性能和稳定性至关重要。
船舶推进装置的效率提升技术
船舶推进装置的效率提升技术在当今的航运领域,船舶推进装置的效率提升是一个至关重要的课题。
随着全球贸易的不断发展和对环境保护的日益重视,提高船舶推进装置的效率不仅能够降低运营成本,还能减少能源消耗和污染物排放,具有重要的经济和环境意义。
船舶推进装置的类型多种多样,常见的包括内燃机驱动的螺旋桨推进、电力推进以及混合动力推进等。
每种推进装置都有其特点和适用范围,但无论哪种类型,都存在着效率提升的空间。
首先,优化螺旋桨设计是提高船舶推进效率的关键之一。
螺旋桨的形状、尺寸、叶片数量和角度等参数都会对其性能产生影响。
通过先进的流体动力学计算和模型试验,可以设计出更加符合水流特性的螺旋桨,减少空泡和涡流的产生,从而提高推进效率。
此外,采用可调螺距螺旋桨可以根据船舶的不同运行工况灵活调整螺距,使螺旋桨在各种负载条件下都能保持较高的效率。
其次,改进内燃机的燃烧过程也是提升船舶推进装置效率的重要途径。
内燃机是船舶中常见的动力源,提高其燃烧效率可以降低燃油消耗。
采用高压共轨燃油喷射技术、涡轮增压和中冷技术等,能够使燃油更加充分地燃烧,释放出更多的能量。
同时,对内燃机进行精细化的控制和管理,根据船舶的负载和航行条件实时调整发动机的运行参数,也能有效地提高能源利用效率。
在电力推进系统中,提高发电机和电动机的效率同样不容忽视。
选用高效的发电机和电动机,并采用先进的变频调速技术,可以实现更加精确的功率控制,减少能量损失。
此外,优化电力传输线路和减少电气设备的损耗,也有助于提高整个电力推进系统的效率。
除了硬件方面的改进,船舶的运行管理和维护也对推进装置的效率有着重要影响。
合理规划航线,充分利用海流和风向,可以减少船舶的阻力,降低推进功率需求。
定期对推进装置进行维护保养,确保设备处于良好的运行状态,及时发现和解决潜在的故障和问题,能够避免因设备故障而导致的效率下降。
另外,新材料的应用也为船舶推进装置的效率提升带来了新的机遇。
例如,使用高强度、低重量的复合材料制造螺旋桨,可以减轻重量,降低旋转时的惯性阻力。
水稻插秧机移箱机构中螺旋轴的分析与改进
移 箱 机构 的原 理 是 由动力 输 入 轴 经 变 速 箱 主 轴 , 经 过速 度 调节 装 置 , 一 部 分 动 力 传 递 给 双 向螺 旋 轴 和 纵 向送 秧 机构 , 另一 部 分 经 链 轮 机 构 传 递 给 插 植 水 平
基金项 目:广西 制造 系统与先 进制 造技 术重 点 实验室 项 目(1 3 — 0 5 1 —
自主 研 制 既 能适 应 秋 季 稻 大 苗 , 又 能适 应 春 季 稻 小 苗
的高速插秧 机核心技术 , 完 善插秧农艺 的理论研究 ,
对 加 快 和 提 高 我 国 水 稻 种 植 机 械 化 和 规 模 化 水 平 具
有 重 要 的理论 和 实 际 意义 。
为保 证 移 箱机 构 能 够 高 速 安 全 运 转 , 降 低 滑 块 在
学 仿 真 分析 , 以验 证 双 向螺 旋 轴 回转 段 曲线 设 计 的合 理 性 。
关 键 词 :移 箱 机 构 ;螺 旋 轴 ;A D A MS ;水 稻插 秧 机 中图分 类号 :S 2 2 3 . 9 1 ; ¥ 2 2 0 . 3 文献标识码 :A 文章 编号 :1 0 0 3 - 1 8 8 X( 2 0 1 5 ) 1 1 - 0 0 3 7 - 0 5
1 1 . 动力输 入轴
1 4 . 插植 水平传动轴
l 5 . 分插机构
图1 移箱机 构工作原理 图
F i g . 1 Wo r k i n g p r i n c i p l e d i a g r a m o f mo v i n g -b o x me c h a n i s m
为分 插 机 构传 递 动力 _ 5 。 水稻 插 秧 机移 箱 机 构 结 构 如 图 1所 示 , 主 要 包 括 横 向送 秧 机构 、 纵 向送 秧 机 构 和 速 度 调 节 装 置 3个 部
船舶推进装置的创新设计研究
船舶推进装置的创新设计研究在海洋运输和船舶工程领域,船舶推进装置的设计一直是关键的技术环节。
随着科技的不断进步和航运业对高效、环保、节能等方面的需求日益增长,船舶推进装置的创新设计成为了研究的热点。
船舶推进装置的作用不言而喻,它为船舶提供动力,使其能够在水中航行。
传统的船舶推进装置主要包括螺旋桨推进、喷水推进等,但这些方式在某些方面已经逐渐难以满足现代船舶的发展需求。
为了提高推进效率,研究人员不断探索新的推进原理和结构。
其中,超导磁流体推进技术备受关注。
这种技术利用超导磁体产生的强磁场和电场来驱动海水,从而产生推进力。
相比传统的推进方式,超导磁流体推进具有效率高、噪音低、无机械磨损等优点。
然而,目前该技术仍处于实验阶段,面临着诸多技术难题,如超导材料的性能和成本、磁场控制的复杂性等。
除了推进原理的创新,推进装置的结构设计也在不断改进。
例如,采用多螺旋桨协同推进的方式,可以更好地适应不同的航行条件和船舶类型。
通过合理配置螺旋桨的位置和旋转方向,可以减少水流的干扰和阻力,提高推进效率。
此外,还有一些新型的螺旋桨设计,如扭曲叶片螺旋桨、可变螺距螺旋桨等,它们能够根据船舶的速度和负载自动调整,以达到最佳的推进效果。
在能源利用方面,船舶推进装置的创新也在不断推进。
随着环保意识的增强,清洁能源在船舶领域的应用越来越受到重视。
例如,燃料电池作为一种高效、清洁的能源装置,具有很大的潜力应用于船舶推进。
燃料电池通过化学反应将化学能直接转化为电能,不产生污染物排放,且能量转换效率高。
然而,燃料电池的功率密度和成本仍然是限制其广泛应用的因素。
此外,风能、太阳能等可再生能源也在船舶推进中得到了一定的应用,通过与传统燃油动力系统的结合,可以降低船舶的能耗和排放。
在智能化方面,船舶推进装置也在不断融入新的技术。
智能控制系统可以实时监测船舶的运行状态、水流条件等信息,并根据这些信息自动调整推进装置的工作参数,以实现最佳的推进性能和能源利用效率。
φ1320mm螺旋推进器结构的改进
承 长 期 浸 泡 于 酸 碱 、 水 或 黑 液 浆 中 , 滑 条 件 极 差 , 承 一 开 始 润 轴
每 次 检 修 都 要 空 池 空 塔 。 上 内 碰 部 温 度 较 高 , 需 要 进 行 降 温 处 还 理 , 此 检 修 时 间 长 , 到 突 发 因 遇
1. 3
传 动 件 损 坏 频 繁 三角皮带经常 发生跳带 、 打
梁 结 构 。 滚 动 轴 承 配 置 单 独 的 两
轴 承 座 , 便 在 不 空 池 空 塔 的 情 以
0 —
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滑 、 槽 及 尖 叫 等 毛 病 , 些 j 磨 一
况 下 进 行 检 修 。 进 器 的 座 圈 利 推
岳 阳 纸 业 集 团 化 木 车 间 原 有 5台 由 1320m 的 螺 旋 推 进 m 器 , 结 构 为 一 个 滚 动 轴 承 加 一 其 个 置 于 浆 池 内 的 滑 动 轴 承 的 简
支梁 。
其 间 隙 迅 速 地 增 大 。 间 隙 增 人 当 到一定 程 度时( 如 1 例 0~ 1 11 7m 51 "
际 使 用效果 并 不理 想 。 因 此 笔 者 采 用 了 两 个 滚 动 轴 承 外 置 的 悬 臂 梁 结 构 , 个 滚 两
换 一 次 。 其 原 因 , 要 是 三 角 究 丰 l 皮 带 的 根 数 设 置 过 多 , 根 皮 带 每 受载 不均动 轴 承
3 一锥 壳
7 一轴 承 座
4 一主 轴
8 一轴 承
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1一皮带 轮 O
1 使 用 中 主 要 存 在 问题
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一
1. 4
阿基米德螺旋式提升机的结构设计与改进
阿基米德螺旋式提升机的结构设计与改进提升机作为一种常用的物料输送设备,在工业生产过程中起到了至关重要的作用。
阿基米德螺旋式提升机,又称螺旋输送机,是一种利用螺旋叶片将物料从低处输送到高处的装置。
它具有结构简单、可靠性高、输送效率高等特点,广泛应用于各个行业的物料输送领域。
本文将从阿基米德螺旋式提升机的结构设计和改进两个方面进行论述。
首先,阿基米德螺旋式提升机的结构设计是确保其正常运行的关键所在。
螺旋输送机的主要组成部分包括螺旋叶片、轴承、进料口和出料口等。
在设计时,需要考虑以下几个方面的因素。
第一,螺旋叶片的设计。
螺旋叶片是螺旋输送机的核心部件,对其设计要有合理的斜率和角度,以确保物料在输送过程中不会堆积或倾斜。
同时,螺旋叶片的尺寸和材料选择也需要根据输送物料的性质和环境条件来确定,以提高其耐磨性和耐腐蚀性。
第二,轴承的选用。
由于螺旋输送机的工作环境通常比较恶劣,所以轴承的选用十分重要。
应选用耐高温、耐磨损、密封性好的轴承,以确保螺旋输送机能够长时间稳定运行,并减少维护保养的频率。
第三,进料口和出料口的设计。
进料口和出料口的设计应考虑物料的均匀分布和平稳流动,避免过大或过小的口径对输送效率造成影响。
此外,对于一些特殊物料,还可以考虑添加振动装置或喷水装置,以提高物料流动性和减少堆积现象。
在结构设计上的改进是提升机技术发展的重要方向之一。
现有的阿基米德螺旋式提升机在运行过程中存在一些问题,如易堆积、易卡料、输送效率低等。
为解决这些问题,需要进行结构改进。
首先,可以改进螺旋叶片的形状和布置方式。
通过改变叶片的形状,如增加螺旋叶片的角度或增加叶片的螺距,可以增加物料在输送过程中的承载能力和推动力,从而降低物料堆积的可能性。
同时,可以考虑采用多层螺旋叶片布置的方式,以提高输送效率和均匀性。
其次,可以在进料口和出料口处添加空气刀或振动装置。
通过喷射气流或振动作用,可以改变物料的流动状态,防止粘附或结块现象的发生,提高物料的流动性和输送效率。
矩形斜齿打板式螺旋推进器_纪伟东
黑龙江粮2004年第目前使用的玉米脱皮破糁机的螺旋推进器,其打块结构是矩形的,在螺旋体表面上的位置设置多为无规则排列,与轴线平行的表面紧固条上的各列打块的角度变化也是不严格的。
工作时依靠高速转运动的,并具有一定角度的打块来打击和沿轴向推动玉米散粒体,通过工作室内“打、擦、研、筛”的混合作用,使玉米散粒体沿轴向推进的过程中,达到玉米的脱皮、破糁作用,从而在下一个后续工序中进行提脐。
在玉米散粒体进行脱皮破糁的同时,打块工作面本身也要遭受到严重的磨损,尤其是主要工作部位的棱、角、面磨损剧烈,以致最后逐渐失效。
针对这种问题,我们设计了一种改进的打板式螺旋推进器 矩形斜齿打板式螺旋推进器。
这种打板式螺旋推进器的打块呈符合玉米散粒体运动的位置进行排列和分布,并且在矩形打块的工作面上开有斜齿形沟槽,使工作面的作用得到了充分地发挥。
因此,提高了玉米脱皮破糁机的脱皮、破糁效率,从而增强了后续工序的提脐效果。
1 设计矩形斜齿打板式螺旋推进器的技术方案1.1 螺旋推进器表面上的打块位置分布为双螺旋线、变螺距设置,从而使玉米散粒体在工作室内产生符合玉米散粒体脱皮、破糁特性的均变速运动。
1.2 在工作面上开有一定角度的多个斜齿形沟槽,利用棱边与尖角增多的特点,提高了玉米散粒体的脱皮、破糁作用。
2 矩形斜齿打板式螺旋推进器的优点2.1 由于螺旋推进器表面上的打块分布为双螺线、变螺距位置,且打块的角度变化是由45o ̄0o逐渐地降低角度,所以,在工作室区域内玉米散粒体的受力是均匀的,同理,破糁以及脱皮的作用也是在工作室各部分均匀的。
2.2 由于在打块的工作面上开有多个斜齿形沟槽后,其棱边与尖角增多了,造成撞击玉米散粒体时的“打、擦、研”作用增强,从而提高了玉米散粒体的脱皮以及破糁效率。
3 矩形斜打扳式螺旋推进器的结构3.1 双螺旋线度螺距打块位置分布点:加工时将矩形斜齿沟槽的打块沿双螺旋线、变螺距的位置分布点和给定的角度,焊接在打板紧固条上。
推进器性能分析与优化设计
推进器性能分析与优化设计随着科技的不断进步,推进器的性能分析与优化设计成为航空航天领域中的重要课题。
推进器是火箭、发动机和飞机等载体的重要组成部分,其性能的优化直接影响着飞行器的性能和效率。
本文将探讨推进器性能分析与优化设计的相关内容。
首先,我们需要了解推进器的工作原理。
推进器是通过燃烧燃料产生的高温高压气体的喷射,产生反作用力推动载体进行运动。
推进器的性能主要包括推力、比冲和推力偏离等指标。
推力是推进器产生的推动力,它与燃烧过程中喷出的气体的质量流量和喷射速度相关。
一般来说,推力越大,载体的加速度越大,飞行速度越快。
比冲是推进器的燃料利用效率指标,它表示每单位燃料质量所产生的推力。
比冲越大,说明推进器能够更充分地利用燃料能量,从而提高整个系统的效率。
推力偏离是指实际推力和理论推力之间的差异,它会产生姿态控制误差和飞行器的不稳定性。
针对推进器的性能分析,我们需要对燃烧过程、喷射流动及推力传输等进行综合分析。
燃烧过程是推进器能够产生推力的基础,燃烧效率的提高对于整个系统的性能改善起到关键作用。
喷射流动的研究可以帮助我们了解喷射速度和气体分布等参数的变化规律,从而优化设计喷嘴结构和燃烧室形状,提高推进器的性能。
推力传输过程则包括了推力的传递和分配等问题,它们与推进器的结构和材料的选择有关。
在推进器性能优化设计方面,我们可以采取不同的方法。
首先,我们可以通过改进燃烧过程,提高燃烧效率和燃烧稳定性,从而增加推力。
优化喷嘴结构,减小喷嘴出口负压和二次流损失,可以提高喷射速度和喷射效果。
此外,我们还可以采用先进的材料和制造技术,减轻推进器的重量,提高整个系统的效率。
除了上述的推进器性能优化设计,推进器的可靠性和安全性也是需要关注的重点。
推进器作为飞行器的关键组件之一,其工作过程中出现故障或事故将带来严重的后果。
因此,我们需要对推进器的工作环境、燃料供应和系统控制等进行全面的分析和设计,确保其安全可靠。
最后,推进器性能分析与优化设计是航空航天领域中的一项艰巨而重要的工作。
推进步进准确的技术改进方法
参 考 文献
[] 东启 , . 密 J墙 在矿井 中的应 用 [. 技 信息,0 0 1 1 凌 王浩 各类 - 羽 J科 】 2 1, . 0 【】 士 坤 , 2吴 吕学 强 , 光 超 , 庆 鹏 . 闭 墙 漏 风 治 理 研 究 … . 东 煤 炭 科 张 孙 密 山
技。 0, . 2 80 0 4
工艺。 42 抗压 封 闭墙施 工新 工艺 .
通 过 分 析 传 统 施 工 工艺 存 在 的漏 洞 ,我 们 进 行 多 次 试 验 改 进 ,改 进后 施 工工艺 如下 ( 图2 示 ): 如 所 1 )在施 工 防 火 ( 闭 ) 位 置 首 先将 墙 体 前 后 5 进 行 喷 注 封 墙 m 浆 ,以封堵 裂 隙 。注 浆时均 按灰 水  ̄ I .配置水 泥 浆 。 L:7 0 2)两 道 封 闭墙 施 工 前先 掏槽 ,在 两 处 掏槽 位 置再 进 行 喷 注 浆 ,靠 里 口的 第 一 道墙 往 帮 部 贴 ,三 角垛 处 的 顶 、帮 部 打 浅 孔 ( . 2 )及深 孔 ( ~6 ) 浆 注实 ;前后 两 面墙 必须 进 行 1 5~ 米 4 米 注 喷浆 处理 。锚 注管 以深浅 孔 ( . m 20m)交 替方 式 布置 在掏 槽 05 一 . 位 置 处 。锚注 管 间距50mm,且 外露 围岩 50mm,除用 于注浆 外 0 0 也 起 到加 固墙 体 的作 用 。掏槽 位 置 的喷 注 浆 ,有 效 确保 了墙 体 与 巷道接 触段 的密闭要 求 。
险 , 自然 发 火期 3 个 月 ,属 Ⅱ 自燃 。③ 地 温情 况 :本 矿 井恒 ~6 类 温 带深 度 为3 0m,温度 1.℃ ,地温梯 度23 10 6 8 -℃/0 m。工作 面实 际 温 度在 2 ~3  ̄ 6 0C。④地 压情 况 :本工 作 面周 边 及 上 下地 压较 大 。 在 断层 附近 ,可 能有压 力增 大 ,顶板 抽 冒现象 。 基 于 以上 资料 描述 ,针对 l2 3) 作 面地压 较 大 ,温度较 1 1( 工 高 ,对于 收 作 防火 ,封闭墙 的墙 体施 工 的抗 压 强 度有 更 高要 求 的 实际情况 ,在施工封闭墙的时候 ,我们创新 了传统封闭墙的施工
阿基米德螺旋式提升机的结构强度分析与改进
阿基米德螺旋式提升机的结构强度分析与改进螺旋式提升机是一种广泛应用于工业领域的物料输送设备,其中阿基米德螺旋式提升机因其结构简单、运输能力大而备受青睐。
然而,在实际应用中,我们发现一些阿基米德螺旋式提升机的结构在长期的使用和重负荷运输下会出现强度不足的问题。
因此,本文将对阿基米德螺旋式提升机的结构进行强度分析,并提出改进方案。
首先,我们需要对阿基米德螺旋式提升机的结构进行强度分析。
该设备由螺旋叶片、轴、筒体和底座等主要组成部分构成。
在正常运转过程中,物料会通过螺旋叶片进入该设备,并沿着螺旋叶片的螺旋形路径向上输送。
因此,螺旋叶片和轴是阿基米德螺旋式提升机中承受最大载荷和压力的部分。
通过强度分析,我们发现螺旋叶片和轴的材料强度和尺寸设计是影响整个结构强度的关键因素。
现有的阿基米德螺旋式提升机中常使用的材料有钢和不锈钢等。
钢材具有较高的强度和刚性,但容易受到腐蚀;而不锈钢能够抵抗腐蚀,但其强度相对较低。
因此,在选择材料时应根据实际使用环境和物料特性做出合理的选择。
另外,螺旋叶片和轴的尺寸设计也应充分考虑物料的输送能力和工作负载。
过小的尺寸会导致螺旋叶片和轴承载能力不足,从而容易出现变形或破裂的情况;过大的尺寸则会增加设备的制造成本和自重。
在结构强度分析的基础上,我们可以提出以下改进方案。
首先,对于材料的选择,应根据实际使用环境和物料特性做出综合的考虑。
如果设备在潮湿或腐蚀性环境中使用,可以选用不锈钢材料;如果设备在一般环境中使用,可以选用高强度钢材料。
其次,对于螺旋叶片和轴的尺寸设计,应充分考虑物料的输送能力和工作负载。
根据物料的密度、粒度和输送量等参数,结合经验公式或有限元分析等方法,合理确定螺旋叶片和轴的尺寸。
此外,还可以考虑增加一些结构强化措施,如在螺旋叶片和轴的关键部位加强设计,增加剖面修正以提高结构强度。
最后,对于整个设备的组装和安装过程,应严格按照设计要求和标准进行,确保各部件间的配合精度和连接刚性。
螺旋进给式制棒机的改进设计
0 引 言
木 炭 是木 材 和 木 质 材 料经 过 不 完 全燃 烧 , 在 隔 或
绝氧气 的条 件下 热解 后所 残 留 的深褐 色或黑 色 多子 固 L
体L。制棒 机是 以 木材 的边 角料 、 末 、 1 ] 锯 农作 物 的秸杆 或外皮 做原 料 , 在高 温 高压 的条件 下 , 将其 制成棒 状 固 体燃料 的主要设 备 。 经机 制炭 设备 生 产 出的人造 炭 , 含 炭量 高达 6 ~ 8 %左 右 , 热 量 在 2 ~ 3 /g O, 5 9 6 发 5 3MJk 。
同时, 人造炭比较纯净 , 与煤相 比, 在重量相 同的条件
下 , 位 时间发 热量 高 , 单 且无 烟尘 杂 质 , 不污染 环境 。 故 在 能源 日趋 紧张 的今 天 , 种 将加 工剩 余物 转 化 成 能 这 源 的机 械 , 将越 来越 受 到人们 的关注 和青 睐 。
1 螺旋 进给 式制棒 机
如 图 5所 示 , 原 有 的螺 旋 推 进 器设 计 成 固定 杆 将 和 可换 压 头 2部分 。 固定杆 仍 用 中碳 钢 , 换 压头采 用 可
高铬铸铁材料, 经精密铸造成型, 故精度高 、 加工量少。
为 提高 可换 压 头 的耐 磨性 , 对其 进 行 量 化 控制 水 淬 处 理 , 硬度 达 HRC5 ~ 6 使 8 0以上 [。可换压 头 与 固定 杆 5 ]
上箱盖 改为快 速开合式 , 决了推进 器可换压 头的快速更换 。提 高 了机器的生产能力。 解
关 键 词 : 炭 机 f 进 嚣 I 挟 压 头 f 磨 性 制 推 可 耐
中国分类号 : S 3 T 4
文献标志码 : A
文章编号 :0 52 9 (0 60 —1 30 1 0-8 5 2 0 ) 20 5-3
飞行器推进系统的设计和优化
飞行器推进系统的设计和优化一、概述飞行器推进系统是飞行器的重要组成部分,决定着飞行器的速度、高度和飞行效能等。
本文将就飞行器推进系统的设计和优化进行探讨,包括推进器的选择、燃油选取、推力设计等方面。
二、推进器的选择推进器是飞行器推进系统的核心部件,一般按照推进方式可以分为喷气式、涡扇式和螺旋桨式。
喷气式推进器和涡扇式推进器相比较,推力大、速度快、高度高,适合于高空、超音速飞行器;而螺旋桨式推进器推力小、速度慢、高度低,适合于低速、低高度飞行器。
因此,在设计飞行器时,应注意其飞行环境和性能要求,选择合适的推进器。
三、燃油选择燃料是驱动飞行器的重要物质,将影响其推进效能和续航能力。
在选择燃油时,要考虑其能量密度、易得性、价格等因素。
一般情况下,液态燃料的能量密度更高,但易燃易爆,需要在存储、运输和使用上更加谨慎;而固态燃料能够提高燃料的储存和使用安全性,但能量密度相对较低,因此需要更多的储存空间。
在实际选择燃油时,需要综合考虑其性能和应用环境。
四、推力设计推力是推进器输出的作用力,是飞行器推进系统的核心参数。
在设计推力时,需要考虑飞行器的质量、速度、高度、飞行任务等因素。
一般来说,飞行器的质量越大、飞行速度越高、高度越高,所需的推力越大。
因此,在设计推力时,要综合考虑飞行器工作环境和性能要求,确保推力能够满足飞行器的需求。
五、优化措施针对不同飞行器的推进系统,需要进行不同的优化措施。
例如,对于高空、超音速飞行器,可以采用涡扇式和喷气式推进器,选择高能量密度的燃油,采用双发配置等措施进行优化;对于低速、低高度飞行器,可以采用螺旋桨式推进器,选择易得的燃油,采用单发配置等措施进行优化。
此外,还可以采用材料轻量化、气动优化、发动机控制等措施进一步提高飞行器推进系统的效能。
六、总结飞行器推进系统的设计和优化是飞行器设计的重要环节。
在设计飞行器推进系统时,需要根据飞行器的工作环境和性能要求,选择合适的推进器和燃油,并进行合理的推力设计和优化措施。
舰船推进器无轴化的优越性在哪里?难怪各国都在争相研究
舰船推进器无轴化的优越性在哪里?难怪各国都在争相研究舰船推进器作为舰船最重要的部件之一,它的性能好坏直接影响着整个舰船的性能。
为此,如何制造出简单、可靠、高效,且振动小、安静型、占用空间小的推进器,一直是广大工程师们追求的目标。
自2005年美国海军在Tango Bravo计划提出潜艇的“无轴推进方案”后,像是给舰船推进器的研究打开了新的世界。
那么舰船推进器无轴化的优越性到底在哪里呢?笔者今天就从基础原理讲起,深入浅出的来探讨一下。
船舶螺旋桨舰船推进器无轴化的优越性在哪里?所谓舰船推进器无轴化的优越性,本质上就是对于有轴推进器所存在问题的的消除和改进,所以我们要找到舰船推进器无轴化的优越性在哪里?还是要从推进器轴系自身所存在的问题出发。
船舶轴系轴系的振动问题轴系自身的振动问题,是轴系最主要的危害,因为它会造成轴系部件(例如尾管、推力轴承等)的损坏;同时轴系的振动有可能造成船体局部振动,破环船体结构安全,影响船舶舒适性;最后,轴系的振动还会激发噪音,对于民用船舶来说同样会影响舒适性,对于军用舰艇(包括潜艇)来说,还会破坏其隐身性能。
既然轴系的振动危害那么大,那么它是从何而来的呢?船舶轴系轴系振动的由来:舰船的推进轴系是一个弹性系统,当这个弹性系统在实际运转中,受到各种冲击和周期激振力,以及自身扰度的影响,会产生振动。
一般来说,舰船推进轴系的振动形式有扭转振动、纵向振动和回旋振动。
推进系统的多自由度振动系统扭转振动是由主机输出扭矩的不均匀性以及螺旋桨负荷扭矩的不均匀性,使推进轴系在周期性交变力矩作用下运转,当交变力矩的频率和推进轴系的扭振固有频率相同时,将产生共振现象。
在这种共振情况下,整个轴系的多个轴段将发生来回摆动的强迫振动现象。
纵向振动是轴系在螺旋桨的交变推力以及主机运动件产生的等效轴向激振力等作用下,激起轴系纵向来回振动。
当扭转振动频率和纵向振动频率相同或相近时,还会产生扭振和纵振的耦合振动。
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螺旋推进器结构改进
上重设计研究所
MGS双进双出钢球磨煤螺旋推进器结构改进
一、创意背景
双进双出钢球磨煤机是国外在八十年代开始应用的一种用于电厂直吹式燃煤 制粉系统。该制粉系统因自动化程度高,煤种适应性广,煤粉细度高,便于维护, 符合现代化大型电厂要求高等特点,深受电厂用户青睐。 1995年,上重厂通过 引进法国阿尔斯通双进双 出磨煤机技术,已成功开 发出MGS4760、4360、 4060、5272等系列磨煤机, 使用业绩多达450台。使用 效果表明,双进双出钢球 磨煤机由于其独有的优势, 非常符合国内大、中型燃 煤电厂的使用,尤其是我 国的电厂用煤种类复杂、 煤质差,更适宜采用双进 双出钢球磨煤机。
与创造者共创未来 ——上海电气
MGS双进双出钢球磨煤机螺旋推进器结构改进
六、经济性分析
1、对于上重: 国内已安装运行的双进双出磨煤 机,进口福斯特.惠勒的有约1500台, 沈重业绩超过1000台,上重业绩约450 台,运行总量超过3000台。这几家公 司生产的磨机,结构和原理相似,运 行中易发问题也主要集中在螺旋输送 器和分离器方面。若上重公司可通过 技术开发有效解决该问题,不但在整 机合同的承接上可具备技术优势,在 现有磨煤机的改造市场上也将拥有足 够的竞争力,市场广阔。单台磨机改 造费用20万元,3000台磨机,改造市 场总额将达到6亿元。 另外,此技术的应用,可有效降低 磨煤机设备在质保期内的故障率,为 公司质保金的收回将起到积极作用。 2、对于用户: 在电厂日常发电中,据调查,约30%的螺旋 推进器由于轴承失效、撑杆断裂、叶片断裂等各 种问题,在检修期之前会被迫停机更换螺旋推进 器的部分零件,由此造成的非计划停机,直接维 修更换成本约为10万元,非计划停机成本约为50 万元;百万机组每年损失=(直接维修成本:10万 元+非计划停机成本:50万元)x2=120万元. 如果实施上述的改进方案,可以实现: 1、极大程度的提高轴承的使用寿命; 2、降低电厂运行中螺旋输送器出故障的风险, 从而减少非计划停机; 3、有效降低机组的非故障停机维修次数,维持 机组的稳定运行,每年为电厂节约≥100万RMB的 各种直接和间接损失; 4、减少客户投诉,赢得更好的客户口碑和更广 泛的市场。
MGS双进双出钢球磨煤机螺旋推进器结构改进
改进方案:
改进薄弱点,在保持原有焊接结构 的同时,在叶片冲刷面的焊缝处焊 一小块钢板保护焊缝,有效延长破 坏周期,使焊缝和叶片的磨损寿命 趋于一致。
改进后
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4、推进器端部堵煤磨穿壳体
原因分析:
当螺旋推进器旋转时,原煤从混煤箱 泻落后,一部分原煤堆积在螺旋推进 器端部与壳体的环行间隙里,并且越 积越多,久而久之易磨穿壳体和热风 盒的底部钢板。已有不少电厂出现此 类情况。 螺旋状挡板
3、在轴承座中央位置开轴承润滑孔, 以完成对自密封轴承的定期加油工作。
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2、螺旋推进器撑杆断裂 原因分析:
F1 支撑点1 断 裂 易 发 生 位 置
F1 支撑点1
采 用 高 保 护 套 F12 支撑点2
1 )螺旋推进器制造以及安装的误差: 安装时整个推进器同心度没有调整到位, 导致磨机运行时径向跳动过大,撑杆受 力不均而加剧和衬板内孔的磨损,导致 四根撑杆无法均匀受力,极易导致撑杆 断裂。 2)螺旋推进器整体长度近4m,由于两 端部支撑,轴绕度大。 3)支撑点靠近下部,撑杆受力时力臂 长,剪切应力较大,因此支撑点2处为 应力集中部位易发生断裂。
轴承失效
端部易堵煤
撑杆断裂
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四、改进方案介绍
针对上述问题,首先对其产生具体原因展开分析, 然后对解决方案进行探讨:
1、螺旋输送器轴承部分损坏
原因分析:
1 )螺旋推进器制造以及安装的误 差,导致磨机运行时径向跳动过 大。 2)螺旋推进器整体长度近4m,由 于两端部支撑,轴绕度大,轴承 受力大。 3)热风盒轴套处密封盘根磨损后漏 风,导致热风外泄,致使轴承处 温度过高,轴承润滑脂蒸发、碳 化。 4)轴承座处盘根密封因磨损导致 失去密封作用,导致热风携带粉 尘进入轴承座内部,使润滑环境 急速恶化。
MGS双进双出钢Байду номын сангаас磨煤螺旋推进器结构改进
二、创意介绍
螺旋输送器是双进双出磨煤机的核心部件,由螺旋推进器及输送器体组成, 它是磨煤机原煤、热风以及风粉混合物进出的唯一通道。螺旋推进器一端通过支 撑杆与筒体相连,另一端由输送器壳体外轴承支撑,当筒体旋转时带动螺旋推进 器旋转,将从给煤机落下的原煤强行推入筒体内碾磨。 由于双进双出钢球磨煤机 螺旋推进器为焊接件,由四根 撑杆联接到衬板孔里固定,筒 体旋转时带动推进器一起旋转 完成输煤功能。由于其结构特 点,轴向长度较长,且焊接件 加工精度难以控制,加之现场 安装误差的累积,容易造成推 进器运行时径向跳动过大,从 而导致一系列问题。
改进方案:
在螺旋推进器端部的环形钢板上焊接 一圈螺旋状小钢板,该小钢板旋转时 能推出环形间隙内的原煤,防止形成 死角,从而避免原煤堆积磨穿热风盒 和壳体钢板。现场照片和改进结构如 图所示 。
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五、可行性分析
1、本方案的2-4项已在近期整机项目(织金、白银项目)及部分已运行项 目改进中应用。
F22 支撑点2
改进方案:
加高了护套以更好的支撑撑杆,有 效改善撑杆受力情况 保护套可更好保护撑杆,防止磨损
支撑点3 改进前
支撑点3 改进后
改进前后支撑点2受力情况分析:
F12=F1 ×L1 ÷ L12;F22=F1 ×L1 ÷ L22 以MGS4766磨机为例:改前L1=600,L12=170,改后L1=600,L22=355 则F22=1.69F1,F12=3.61F1;F22=0.47F21
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三、解决的问题介绍
经过调研跟踪、结合各电厂 长期运行的实际情况,螺旋推进 器较易产生以下四个方面的破坏: 1)推进器轴承承失效 2)撑杆断裂 3)螺旋叶片磨损后断裂 4)推进器端部堵煤磨穿壳体 本项目针对以上问题展开研究 分析,提出了相应的解决方案。 叶片断裂
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3、螺旋叶片磨损后断裂
原因分析: 螺旋叶片一般采用进口耐磨钢板弯制、拼 焊而成,高硬度进口耐磨钢板对于焊接的要 求很高,但在制造过程中焊接质量往往不符 合要求。导致焊接处成为了叶片的薄弱环节。 由于此处焊缝焊接后进行磨平处理,过度打 磨使焊缝处厚度往往低于设计厚度,进一步 降低了焊缝处的寿命。 叶片用于磨煤机的原煤强制输送,在焊接 质量不达标、缺少保护、磨机运行时一直被 原煤磨损,当焊缝磨损至一定极限后,发生 断裂现象。 综合现场反馈,叶片焊缝处寿命远小于叶 片的整体寿命,断裂破坏位臵多为叶片拼焊 处。
2、成本:本方案没有明显增加设备制造成本,但在技术性能上,将对设 备有较大提升。 3、市场认可度:无论是法国ALSTOM、美国福斯特.惠勒还是上重、沈重, 该部分结构和原理基本相似,其多发问题也基本一致。螺旋输送器问题一 直是长期困扰用户,且无法有效解决的问题。本方案可有效解决这一系列 问题,大大延长螺旋推进器的使用寿命,本方案的推出,不仅可提高上重 公司在螺旋输送器技术的市场认可度,更可借此增加整机设备的技术竞争 力,拓宽在设备改造市场的核心竞争力。 4、适用性:本方案无论是对于新项目和已运行项目的改造中均很容易实 现。 5、风险性:本方案无任何不利风险。
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从整体上说,上重公司的双进双出磨煤机技术是成熟的、 先进的。但由于现阶段设备制造质量及多数电厂在安装、运 行、原煤质量的把控上均不过关,导致磨机在实际运行中容 易重复发生一系列影响设备运行的故障,给电厂的正常运行 造成了较大影响。 其中螺旋推输送器便是问题多发的环节。为增大上重双 进双出磨煤机的适应性,降低因制造、安装、运行不当等原 因造成的经济损失,增加上重公司产品的技术优势和竞争力, 项目组对原有螺旋输送器结构进行了进一步的调查、研究, 提出了一系列可以有效解决螺旋输送器多发问题的解决方案。
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改进方案:
1、采用自密封球面滚子轴承 自带密封,防水、防尘性能更好 降低轴承对外部润滑的要求 在外部润滑不良的情况下,大大加大 使用寿命
2、改进密封设计,将盘根密封改为主、 副密封唇口向外放置的骨架密封,并在 骨架密封和轴之间加装耐磨轴套。 提升密封能力 加强密封抗磨损和磨损后的持续密封 能力 解决轴需要热处理淬火的问题 解决密封处轴因长期磨损产生环沟后 无法正常密封且需要镀铬修复的问题