基于镜像对称补偿技术的脱皮机转子结构优化研究

作者：赵知辛; 薛旭东; 薛琳婧; 潘晓阳; 黄鸣远; 李托雷

来源：机电工程, 2021, 38(06): 774-786.

• 脱皮机转子
• 有限元法
• 两步式策略
• 镜像对称方法
• 中心复合设计

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pi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p1=1.099 0 mm,p4=3.301 1 mm,p5=4.500 4 mm,p6=3.603 8 mm,p7=2.747 7 mm,p8=2.197 8 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。

• 单位
  陕西理工大学; 陕西铁路工程职业技术学院