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葉片是軸流風(fēng)機(jī)的核心部件,在振動(dòng)作用下容易發(fā)生破損或斷裂,對(duì)葉片進(jìn)行振動(dòng)分析具有重要的工程意義。模態(tài)分析主要是分析結(jié)構(gòu)的振動(dòng)屬性,葉片的固有特性包括頻率和模態(tài)振型,與葉片的質(zhì)量和剛度分布有關(guān)。
烘干機(jī)風(fēng)機(jī)葉片在預(yù)應(yīng)力下的前六階振動(dòng)頻率。第二級(jí)動(dòng)葉區(qū)的全壓數(shù)值上基本是級(jí)的兩倍且流體流動(dòng)更加復(fù)雜,兩者離心力慣性力相同,在同等條件下第二張動(dòng)葉區(qū)更容易發(fā)生損壞,而級(jí)與第二級(jí)各階的固有頻率基本一致,所以離心力對(duì)固有頻率起決定性作用,氣動(dòng)力對(duì)固有頻率影響較小。葉輪各階模態(tài)的臨界轉(zhuǎn)速為n = 60 f,可得到各階模態(tài)的臨界轉(zhuǎn)速。兩級(jí)葉輪和電機(jī)振動(dòng)較大,主要是由流場(chǎng)氣動(dòng)力引起的高頻寬帶振動(dòng)引起的。
通常情況下,一階臨界轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)較為激烈,葉片的一階臨界轉(zhuǎn)速為16 860 r /min,而工作轉(zhuǎn)速為1 490 r /min,遠(yuǎn)比一階臨界轉(zhuǎn)速低,因此不會(huì)產(chǎn)生共振,滿足風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)使用要求,同時(shí)方案三風(fēng)機(jī)振動(dòng)頻率基本沒(méi)有發(fā)生變化,也滿足使用要求。導(dǎo)葉數(shù)目改變前后葉片振型基本沒(méi)有發(fā)生變化,在葉片的前緣或者后緣點(diǎn)處現(xiàn)振動(dòng)較大位移,葉根部位振動(dòng)位移較小。 階振型為葉片前緣點(diǎn)繞軸向的彎曲振動(dòng),第2 階振型為葉片前、后緣點(diǎn)繞軸向的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),第3 階振型為葉片后緣點(diǎn)繞軸向的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)與一階彎曲振動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng),第4 階振型為葉片后緣點(diǎn)繞軸向扭轉(zhuǎn)與一階彎曲振動(dòng)的復(fù)合振動(dòng),第5 階振型為扭轉(zhuǎn)與一階彎曲振動(dòng)的復(fù)合振動(dòng),第6 階振型為葉片后緣點(diǎn)繞軸向的二階彎曲振動(dòng)??梢钥闯?,隨模態(tài)階數(shù)的依次增加,烘干機(jī)風(fēng)機(jī)葉片各階振型變得更加復(fù)雜,烘干機(jī)風(fēng)機(jī)葉片的高階次振型變?yōu)槿~片復(fù)雜彎曲與繞軸扭轉(zhuǎn)的復(fù)合振動(dòng)。糧堆中間層的溫度梯度接近操作規(guī)程,說(shuō)明干冷空氣通過(guò)糧堆是均勻的。
溫升=較高軸承溫度-進(jìn)油溫度引起烘干機(jī)風(fēng)機(jī)軸承溫度高的主要原因如下:
(1)進(jìn)油量太小。對(duì)策是將潤(rùn)滑油供給的進(jìn)油口和油壓調(diào)整到0.3-0.4兆帕左右。
(2)進(jìn)油溫度高。對(duì)策:拆除油站配套的溫控閥,通過(guò)手動(dòng)閥直接調(diào)節(jié)冷卻器的進(jìn)油量和旁路流量(一般情況下,冷卻器旁路閥完全關(guān)閉,所有潤(rùn)滑油進(jìn)入冷卻器冷卻)。檢查并清潔冷卻器,降低機(jī)油溫度,必要時(shí)增加冷卻器的傳熱面積。例如,我公司三臺(tái)一次風(fēng)機(jī)每年夏季的軸承溫度都在80度以上。主要原因是冷卻器換熱面積不夠,軸承進(jìn)油溫度高。大功率加壓向上通風(fēng)受谷物壓力和谷物網(wǎng)的影響,進(jìn)入谷物堆的空氣充分。之后針對(duì)原冷卻器設(shè)計(jì)容量過(guò)小的問(wèn)題,增加了一臺(tái)冷卻器,解決了一次風(fēng)機(jī)夏季軸承溫度過(guò)高的問(wèn)題。
風(fēng)機(jī)振動(dòng)大的主要原因如下:烘干機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)扇葉片嚴(yán)重?fù)p壞。如果2011年2月發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)機(jī)2A振動(dòng)過(guò)大,計(jì)劃4月回廠進(jìn)行C級(jí)大修。結(jié)果在修復(fù)和打開蓋子后,發(fā)現(xiàn)和第二刀片被異物嚴(yán)重?fù)p傷。除了48個(gè)刀片中的4個(gè)外,其余44個(gè)刀片已損壞。原因是風(fēng)機(jī)進(jìn)口消聲器等鐵件長(zhǎng)期運(yùn)行,導(dǎo)致振動(dòng)脫落,損壞葉片。由于制造廠在機(jī)組檢修過(guò)程中不能立即提供備件,故對(duì)葉片損壞部件進(jìn)行了修復(fù),著色檢查未發(fā)現(xiàn)根部裂紋。直到6月葉片供應(yīng)時(shí),半側(cè)風(fēng)機(jī)組才停止運(yùn)行,更換了烘干機(jī)風(fēng)機(jī)葉片。在63Hz處降噪量約30dB,通過(guò)治理前后噪聲的A計(jì)權(quán)測(cè)量值對(duì)比,治理后烘干機(jī)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口噪聲降噪量為27dB(A)。更換葉片后風(fēng)扇振動(dòng)正常。
烘干機(jī)風(fēng)機(jī)葉片穿孔抑制了兩級(jí)葉輪葉尖排流和非工作面渦流的產(chǎn)生和脫落,降低了該位置的聲功率級(jí)。
穿孔后,改善了烘干機(jī)風(fēng)機(jī)葉片周圍的流場(chǎng),降低了兩級(jí)葉片通過(guò)頻率的聲壓級(jí),相應(yīng)地降低了旋轉(zhuǎn)噪聲。
烘干機(jī)風(fēng)機(jī)葉片穿孔后,整個(gè)頻率范圍內(nèi)的A聲級(jí)有不同程度的下降,中低頻段的下降幅度較大,而高頻段的下降幅度較小。穿孔后,寬帶噪聲成為主要噪聲源。風(fēng)扇式軸流風(fēng)機(jī)在糧食通風(fēng)冷卻中的節(jié)能效果。
采用軸流風(fēng)機(jī)對(duì)儲(chǔ)糧進(jìn)行降溫實(shí)驗(yàn),達(dá)到通風(fēng)降溫的目的,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)糧的節(jié)能、環(huán)保和安全儲(chǔ)糧。結(jié)果:采用軸流風(fēng)機(jī)吸風(fēng)負(fù)壓通風(fēng),冷風(fēng)通過(guò)倉(cāng)底通風(fēng)口進(jìn)入倉(cāng)內(nèi),由下至上通過(guò)軸流風(fēng)機(jī)出口排出倉(cāng)外。谷堆由下向上依次減小,冷卻梯度和變化趨于平衡。結(jié)論:風(fēng)機(jī)型小功率軸流風(fēng)機(jī)在通風(fēng)運(yùn)行中采用低速間歇通風(fēng)。通風(fēng)時(shí)間比大功率離心風(fēng)機(jī)長(zhǎng),但通風(fēng)能耗低,水損失小。烘干機(jī)風(fēng)機(jī)換氣周期為10月11日至1月22日。運(yùn)行過(guò)程中,大氣溫度10℃,低-29℃,大氣濕度58%。通風(fēng)間隔內(nèi)嚴(yán)格按照《儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。烘干機(jī)風(fēng)機(jī)葉輪位置處的聲功率級(jí)較大,第二葉輪旋轉(zhuǎn)方向與第1葉輪加速氣流的夾角較大,沖擊較大。在室內(nèi)外溫差大于8C,室外濕度小的情況下,通風(fēng)間歇,有利于干冷天氣。總通風(fēng)23天,共552小時(shí),平均降溫15.3℃,通風(fēng)結(jié)束時(shí),倉(cāng)庫(kù)溫度-14.0攝氏度中、上粒溫度為-2.3攝氏度、中、低晶粒溫度為-9.7攝氏度,較低為-25.5(?)c,平均堆糧溫度為-6.1攝氏度