本科毕业设计开题报告.docx
- 文档编号:15064317
- 上传时间:2023-06-30
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:23.41KB
本科毕业设计开题报告.docx
《本科毕业设计开题报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《本科毕业设计开题报告.docx(9页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
本科毕业设计开题报告
山东科技大学
本科毕业设计(论文)开题报告
题目煤矿流体机械选型及设计
Y4-69型风机机房振动分析及控制
学院名称机械电子工程学院
专业班级机械电子工程班
学生姓名
学号2009
指导教师
填表时间:
年月日
(注意:
填表时间要与大纲要求相一致)
填表说明
1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2.此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期完成,经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。
3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式,用A4纸打印。
4.参考文献不少于8篇,其中应有适当的外文资料(一般不少于2篇)。
5.开题报告作为毕业设计(论文)资料,与毕业设计(论文)一同存档。
设计(论文)
题目
Y4-69型风机机房的振动分析及控制
设计(论文)
类型(划“√”)
工程设计
应用研究
开发研究
基础研究
其它
√
√
一、本课题的研究目的和意义
流体机械体研究各种以流体作为工质和能量载体的机械设备的流体动力学原理与设计,以及与流体动力学相关的复杂流动现象的实验与数值模拟。
以流体工程、车辆工程和动力工程等多个领域的流体动力学问题为主要研究背景,以积极为我国国防工业现代化和新型高科技兵器的开发提供理论和技术保障服务为特色,同时兼顾能源、机械、航空、航天和水利等领域的需求。
煤炭资源作为我国能源供应的重要环节,其地位日益显现,煤矿应用设备相关的研究日益丰富。
流体机械是煤矿生产设备中重要的环节之一,其研究必然得到极大关注。
而机械选型是煤矿工作中应用比较强的环节,做好这个工作对于煤矿的正常运行是至关重要的。
现代煤矿生产中,随着流体机械理论的越来越成熟。
流体机械在通风机设备,泵及管路的排水等设备中得到了广泛使用。
煤矿生产条件相对较差,对工程机械在安全、使用性能、性价比等各方面要求相对较高。
只有充分研究流体机械的特性,提高风机空气动力特性、水力机械过流部件的水力性能,抗空蚀、耐磨蚀性能,充分发挥设备的优点,对于煤矿流体机械的选型及设计具有重要的应用价值。
所以,流体机械的选型工作是煤矿正常原作之前必不可少,且必须高质量完成的工作。
做好流体机械的选型可以充分发挥机器设备的性能,更好的适应现场作业需要,节约生产成本,减少机器设备损耗,便于工人操作维护。
最大程度的降低企业生产经营成本,提高企业竞争力,以适应现代快速多变市场的需求。
总之,流体机械选型与设计是现代煤矿的基石。
对于设计者来说,这是与现场紧密相连的课题,同时是提高自己设计能力,应用能力的一次绝佳的机会。
作为这项课题的承担者,我既应该感觉到其中的压力,更应该感觉到这是自己的一个锻炼机会。
自己应该抓住这个机会,充分发挥自己的才智,切实提高自己的能力。
为自己即将走向工作岗位打下一个坚实的基础。
二、本课题的主要研究内容(提纲)
1绪论
1.1本课题国内外发展研究现状
1.1.1国内外水泵行业发展现状概述
1.1.2国内外风机行业发展现状概述
1.2风机减振技术研究及发展概论
1.2.1风机产生振动原因分析
1.2.2风机减振技术的发展方向
1.3本课题研究的目的和意义
2、通风机设备选择与设计
2.1通风机选型的要求和原则
2.1.1矿山风机设备的选型要求
2.1.2矿山风机设备的选型原则
2.2设计参数以及设计任务
2.2.1设计参数
2.2.2选择风机类型及型号
2.2.3选择辅助装置
2.3提出经济核算结果。
3、Y4-69-15离心风机减振设计
3.1隔振设计资料
3.2隔振的方式与设计原则
3.2.1隔振台座的位置
3.2.2隔振方式
3.2.3隔振参数选用的步骤
3.2.4隔振体系的固有频率
3.2.5耦合情况
3.3风机隔振台座的设计
3.3.1隔振设计资料
3.3.2扰力计算
3.3.3隔振台座质量m2、质心和质量惯性矩
3.3.4要求隔振器选用及有关参数的计算
3.3.5振动验算
3.4隔振器的安装
流体机械的选型与设计其中选型是关键,是各项工作的重中之重。
而振动控制
是最终工作必不可少的步骤,是决定各项设备正常运转确保使用寿命的重要手段。
三、文献综述(国内外研究情况及其发展)
本课题设计属于应用类型设计,终点在于选择合适的流体机械,完成水泵,风机的选型设计任务。
同时对风机的减振设计做进一步的设计。
达到降低风机振动,延长使用寿命的目的。
这一设计同时也是一项比较成熟的课题,可以锻炼自己的;理论应用能力,将自己的所学应用到工程实践中,这对自己将来从事工程设计工作,具有中重要的实践意义。
1.国内外风机行业发展现状概述
离心风机方面,我国国情不同于工业发达国家,中小型风机是劳动力密集型产品,附加值较低,先进的工业国家不会再在技术和工艺方面大量投资,但仍在
提高产品质量、降低成本、便于维护和环保四个方面注重对产品的改进。
对于离心风机产品,国外公司在质量上注重于提高机械效率及延长使用寿命,向节约资源和节省能量方向发展;在成本上则加强新材料的研制,降低物耗,并注重整个系统总成本的降低;在维护上从部件的通用化、维护换件简易化向自动化、无需维修、节省人力方向发展;在环保方面,注重于谋求安全可靠、向低噪声、低振动等防公害技术方向发展。
随着科学技术的不断发展,人们对风机使用的要求也愈来愈高,就目前国外风机技术发展趋势而言,将朝着风机容量不断增大、高效化、高速小型化和低噪音方向发展。
大型风机容量继续增大。
随着各种工业装置规模的大型化,需要的各类风机的容量也在不断增加,大机号的风机在未来几年在市场中将会有所增加。
高效化。
为提高效率,三元流动叶轮已在通风机中得到越来越广泛的应用。
其他的如斜流风机等特殊用途的风机发展将会更有市场。
高速小型化。
各类风机采用三元流动叶轮后,在提高效率的同时,压力也可提高。
所以在同等条件下,叶轮外径可减少10%~30%,这样就取得缩小体积和减轻重量的明显效果。
提高转速也是风机小型化的重要途径之一。
低噪声化。
风机的噪声是工业生产中噪声污染源最主要来源之一。
风机大型化和高速化使噪声问题更加突出。
对低频噪声,风机主要通过改进风机结构设计,降低本体噪声,若达不到要求,可采取加装消声器等措施。
常规的在机房内部做吸声隔音减振等处理措施,是无法改善水泵噪声的影响。
因此要改善室内的声环境质量,必须尽量减弱水泵主机的振动往外传递来消除它们之间的钢性连接实现。
另外采用不同的材料,对减振效果的影响也比较明显。
目的在于使最经济的手段,取得最佳的达到环境要求的标准。
在隔振吸振材料方面的研究是发展趋势之一。
2.风机产生振动原因分析
风机产生振动的一般原因无论是鼓风机还是引风机,在运行过程中产生振动,可以从安装质量和设备本身原因及相关因素来分析。
(1)从风机安装质量来分析
①风机轴与电机轴不同心,联轴器倾斜《规范》要求电动机与风机两半联轴器联接时,径向位移不应大于0.1025mm;两轴线倾斜度不应大于0.12‰。
如果在安装过程中风机轴与电机轴不同心,联轴器倾斜;风机的纵、横向安装水平偏差超过《规范》及技术说明书允许的范围,都会造成轴承箱剧烈振动。
②风机在安装时垫铁放置不合理或垫铁与基础及设备接触面不实,这样在风机运行时由于叶轮离心力等外力作用均会造成风机的振动。
【2】
③风机的地脚螺栓强度不够或螺栓拧得松,同样也能引起风机的振动
④风机进出气管的安装不良,造成气体阻力过大;或进出管道因固定支、吊架安装不合理使管道振动进而引起风机的振动。
(2)从设备本身原因来分析
①机壳或进出风口与叶轮摩擦,产生摩擦力和碰撞力,这些额外的附加力引起了风机的振动。
②叶轮铆钉松动或叶轮变形以及叶轮本身制造不精确,内部组织不均匀的影响,出现重心与旋转轴线同轴度误差过大的情况,产生过大的离心作用力也会使轴承箱振动造成风机的振动。
(3)从相关因素来分析
①风机壳及轴承箱、电机的基础刚度不够或不牢固,造成基础本身受外力作用产生振动或风机及电机、轴承箱与基础联接的地脚螺栓强度不够发生了弹性变形,这些均会造成风机振动。
②机壳与支架、轴承箱与支架、轴承箱盖与座等联接螺栓松动,引起轴承箱振动造成风机振动。
③叶轮轴盘与轴松动,联轴器螺栓活动引起轴承箱振动造成风机的振动。
④工作环境恶劣,特别对引风机来说由于在运行过程中气体中如含有大量的灰尘(如电站锅炉、水泥厂、矿山等由于除尘效果不佳造成灰尘随气体排出),就会粘附在叶轮上造成叶轮的动、静平衡的破坏,产生了过大的离心作用力造成风机的振动。
3.风机减振技术的发展方向
(1).精密、超精密工程的飞速发展,微米级以下的主动隔振技术将是今后研究的又一个主要方向和热点,而传统主动隔振理论是否完全适用于微幅隔振,微幅隔振是否需要有不同的、全新的理论作指导,还有待于进一步研究.
(2).微幅隔振技术的发展急需高精度、高灵敏度的传感器和作动器,因此,开发高精度的智能化传感器及作动器和集成化传感作动部件已成必然之势.同时,在微幅隔振中,由于测量信号微弱,信号干扰变得十分突出,研究有效的信号处理技术十分重要.
(3).对于风机半主动隔振和主动隔振来讲,研究和开发高性能的液力减振器以及有效、快速、可靠、智能度高的控制方法和造价合理的控制器,是风机振动控制系统今后研究的重点.
(4).常规的在机房内部做吸声隔音减振等处理措施,是无法改善水泵噪声的影响。
因此要改善室内的声环境质量,必须尽量减弱水泵主机的振动往外传递来消除它们之间的钢性连接实现。
另外采用不同的材料,对减振效果的影响也比较明显。
目的在于使最经济的手段,取得最佳的达到环境要求的标准。
在隔振吸振材料方面的研究是发展趋势之一。
4.离心风机减振的意义及方法
振动工程机械工作时的一大公害,一旦发生类似的情况会对工程机械造成一定的影响,机械振动的传播直接影响到工程机械的整机可靠性和使用寿命,降低工作效率,必须采取一些有效方法来减少振动。
(1)振源控制
振源控制贯穿于设计、制造乃至使用的全过程,体现在诸如改善风机平衡性能、动力学性能、零部件的加工与装配精度等。
不平衡力和力矩通常可以通过改变发动机结果设计参数来调整系统的固有频率避免结构共振,改进系统共振特性,如通过对机体的模态分析和有限元计算来研究机体的固有频率的振型等。
(2)通过吸振技术控制振动
工程上有时无法避免共振,因此,常用增大系统阻尼或用动力吸振器来减少振动响应。
动力吸振器属于榨频带控制,采用粘弹性阻尼材料具有很高的能量损耗,当振动传到阻尼材料时,在材料内部产生拉伸、弯曲、剪切等变形,从而消耗大量的振动能量,使振动衰减。
采用阻尼技术减振的主要优点是不必改变原结构,不需增加辅助设备,不需要外部能源,占用有效空间少,是一种很有前途的减振降噪措施。
(3)振动隔离
①.液压隔振
液压支承系统是传统橡胶支承与液压阻尼组成一体的结构,在低频率范围内能提供较大的阻尼,对风机大幅值振动起到迅速衰减的作用,中高频时具有较低的动刚度、能有效得降低振动与燥声。
②.橡胶隔振
橡胶支承一般安装在车架上,根据受力情况分为压缩型、剪切型和压缩剪切复合型等。
压缩型结构简单,制造容易,应用广泛且由于自振频率较高,一般限于垂直方向上使用。
剪切型自振频率较低,但强度不高。
压缩剪切复合型综合了前面两种结构的优点可以满足耐久性和可靠性要求,这是国内外目前最广泛采用的。
为了使隔振橡胶支承系统具有较好的减振性能,参数表要求同一方向的弹簧常数,这样也可使几形尺寸减小。
③.螺旋钢丝绳隔振
钢丝绳作为减振元件,具有低频大阻尼的高频低刚度的变参数性能,因而能有效的降低机械发动机机体振动。
与传统的橡胶减振源相比,具有抗油、抗腐蚀、抗温差、抗高温、耐老化以及体积小等优点,隔振效果主要取决于它的非线性迟滞特性。
四、拟解决的关键问题
1、在风机的选型上,常存在一些错误的做法。
如何降低风机的运行能耗,取得良好经济效益,具有重要意义。
降低风机的运行能耗,首先要正确选择风机。
如何选择符合工作环境和工作要求的风机,是我们待解决的问题。
2、离心风机的减振设计需要减少风机进出口的空气振动,以此来减少噪声,达到噪声振动控制的目的。
但是空气动力振动控制要考虑的问题比较复杂,需要自己充分考虑其各项参数,选择合适的减振方法,追求最适合的减振效果,是我们在设计初期就要考虑的问题。
五、研究思路和方法
1、根据给定条件,正确选择风机的类别和型号,并结合具体条件组合成通风机设备,对保证矿井正常通风,具有决定性意义。
主通风机功率大,耗能多,除要求其安全、可靠运行外,还应有较高的经济性。
风机的选择要经过反复多次运算,最后找到最好的实际工况点。
2、离心通风机减振设计,主要问题有:
根据隔振远离设计计算,设计选择合适的隔振器;设计隔振台架;隔振器的安装。
减振设计要从结构设计,材料吸振,传播路径各个方面都考虑在内。
六、本课题的进度安排
第1-2周风机型号选择、计算
第3-4周风机计算与绘图(草图、计算机绘图)
第5-6周毕业实习,撰写实习报告
第7周噪声与振动控制基本理论知识学习
第8-10周根据毕业设计相关要求设计、计算
第11-13周毕业设计草图绘制、计算机绘图
第14-15周计算机出图、并整理、打印论文
第16周预答辩、答辩
七、参考文献
[1]刘极,杨小兰,宗文.风机的噪声与降噪研究.河南机电高等专科学校学报,1999,10:
77~80.
[2]张春苗.风机选型的注意事项.金动力,2008,3:
53~57.
[3]杨泞.风机选型与维护研究.现代商贸工业,2009,10:
286~287.
[4]于清海,王辉,黄为军.风机噪声控制方法的研究.矿山机械,2006,8:
53~60.
[5]姜丽华,洪心兰,徐瑞银.离心风机噪声控制研究.矿山机械,2005,9:
45~50.
[6]刘惠玲.环境噪声控制.哈尔滨:
哈尔滨工业大学出版社,2002,10:
75~139.
[7]SaniayPant.NoisePollutionandControl.ATANDARDSINDIA,2000,14(16):
9-11
[8]BiotMA.TheoryofpropagationofelasticwavesinafluidsaturatedporoussolidI.Lowfrequencyrange,II.Higherfrequencyrange[J].JAcoustSocAm,1956,28:
168191.
指导教师意见
指导教师(签名):
年月日
所在系(所)意见
负责人(签章):
年月日
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 本科 毕业设计 开题 报告