基于镜像对称补偿技术的脱皮机转子结构优化研究

为解决谷物脱皮机转子径向膨胀变形的瓶颈问题,根据转子的实际尺寸,建立了转子的有限元模型,对转子的受载特性进行了研究,并对纵梁的变形分布数据进行了拟合。首先,采用两步式策略优化方法及镜像对称方法对模型进行了结构补偿,对转子所受离心载荷进行了计算,确定了p i的取值范围,同时确定了其安全系数及许用应力范围;其次,确定了纵梁扫掠路径的描述函数,采用灵敏度分析方法对参数进行了筛选,采用中心复合设计方法生成了样本;最终得到了3个候选点,对优化结果进行了分析,结果表明:当p 1=1.0990 mm,p 4=3.3011 mm,p 5=4.5004 mm,p 6=3.6038 mm,p 7=2.7477 mm,p 8=2.1978 mm时,纵梁平直度最好,安全系数最高;经补偿,脱皮机转子结构的最大应力降低了12.89%;其最大变形量降低了11.31%;Str值下降了64.30%;安全系数提升了14.78%。研究结果表明:采用镜像对称补偿技术解决脱皮机转子的径向膨胀变形的方法是可行的。

小麦脱皮机转子预弯工艺及优化设计

小麦脱皮机转子是小麦脱皮机的核心结构,脱皮机转子在运转时会受到离心载荷的作用,进而引起转子纵梁的变形。文中通过对转子模型的有限元分析,对转子在高转速工况下的离心变形及应力分布进行研究,分析结果表明在沿纵梁长度1/2处转子纵梁的变形量最大,其应力值在安全范围内。采用灵敏度分析方法及响应面优化理论,对转子纵梁通过预弯施加变形补偿。通过优化补偿,当控制节点P1,P4,P5,P6,P9分别取205.56 mm,210.52 mm,208.21 mm,203.48 mm,209.67 mm时,转子纵梁在受载后的平直度最佳。转子在离心载荷作用下的纵梁沿轴向的平直度同未补偿的纵梁比较最大提高84%,仿真结果验证该方法能有效地抑制转子纵梁在离心载荷下的变形,从而提高脱皮机转子工作的可靠性与稳定性。