烟秆拔秆破碎机机架轻量化设计与动静态特性分析

摘要

研制了一种具有烟秆拔秆、输送和破碎抛送等功能的一体式烟秆拔秆破碎机,其机架是影响整机质量和功率消耗的关键部件之一.为减轻机架质量并分析其振动特性,以机架为研究对象,建立机架有限元模型,进行静应力分析及模态分析.在有限元分析基础上,采用拓扑优化和多目标优化的两级优化方案对机架进行轻量化设计,根据优化结果进行机架结构改进、样机加工和开展相应的振动特性验证试验.结果表明:优化后机架最大应力下降34.22％,质量下降13.09％;同时,优化后机架功率谱振幅峰值基频为11.719 Hz,烟秆拔秆破碎机各部件工作时转速的激振频率均低于16.33 Hz,远低于机架的一阶固有频率27.591 Hz,机架不会发生共振,轻量化设计后的机架结构具有良好的可靠性.