[產(chǎn)品庫]主題：篩分機(jī) 發(fā)佈者：新鄉(xiāng)市東隆機(jī)械有限公司 郝德祥
09/13/2013
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滾筒篩設(shè)備固有頻率和模態(tài)參數(shù)特性
根據(jù)碳黑滾筒篩振動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)計(jì)要求，永磁體轉(zhuǎn)子在工作過程中受到的至大電磁力扭矩爲(wèi)400Nm，振動(dòng)平臺(tái)豎直方向上至大輸出力約爲(wèi)8KN，現(xiàn)基於有限元計(jì)算軟件ANSYS對永磁體轉(zhuǎn)子和碳黑滾筒篩振動(dòng)平臺(tái)中一些關(guān)鍵的承力件進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核和結(jié)構(gòu)分析。碳黑滾筒篩第一強(qiáng)度理論至大應(yīng)力理論是關(guān)於材料在複雜應(yīng)力下的強(qiáng)度理論。認(rèn)爲(wèi)至大拉應(yīng)力或至大壓應(yīng)力是決定材料強(qiáng)度的準(zhǔn)則。它能較好地解釋脆性材料拉伸時(shí)沿橫截麵斷裂。第二強(qiáng)度理論即爲(wèi)至大應(yīng)變理論。它認(rèn)爲(wèi)當(dāng)碳黑筒篩材料的至大應(yīng)變等於單向拉伸屈服應(yīng)變時(shí)發(fā)生破壞。
碳黑滾筒篩的第三強(qiáng)度理論至大剪應(yīng)力準(zhǔn)則，隻要材料的至大剪應(yīng)力達(dá)到簡單拉伸屈服剪應(yīng)力時(shí)，材料就屈服。碳黑滾筒篩第四強(qiáng)度理論即形狀改變比能理論，隻要材料的形狀比能達(dá)到拉伸屈服時(shí)的形狀比能，材料就屈服。在ANSYS有限元分析軟件中，是一種等效應(yīng)力，它用應(yīng)力等值線來錶示模型內(nèi)部的應(yīng)力分佈情況，它可以清晰描述出一種結(jié)果在整個(gè)模型的變化，從而能快速地確定模型中的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論。碳黑滾筒篩振動(dòng)平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)核心部件是電磁-機(jī)械耦闔的永磁體，其製造材料爲(wèi)稀土永磁材料NdFeB。燒結(jié)釹鐵硼材料的抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度均較低，碳黑滾筒篩沖抵韌度和斷裂韌性也很低，但抗壓強(qiáng)度髙，屬於脆性材料。對於脆性材料一般採用第一強(qiáng)度理論作爲(wèi)材料破壞判據(jù)，而對於鋼、鋁、銅採用第四強(qiáng)度理論作爲(wèi)材料破壞判據(jù)。
永磁體轉(zhuǎn)子靜力強(qiáng)度校核及其模態(tài)分析
爲(wèi)簡化碳黑滾筒篩的分析過程，去除部件中的鍵槽部分。永磁體轉(zhuǎn)子部件的組成可分成四部分：永磁體部分、內(nèi)外銅層部分、外銅層和兩端加持鋁層；在永磁體轉(zhuǎn)子的中心圓心孔處施加X,Y,Z三個(gè)方向的約束。在碳黑滾筒篩ANYSY中，考慮到實(shí)體單元中不能直接施加扭矩，所以，將扭矩轉(zhuǎn)化爲(wèi)永磁體轉(zhuǎn)子長軸兩端節(jié)點(diǎn)的力載荷。選中永磁體轉(zhuǎn)子中部銅層長軸兩端的節(jié)點(diǎn)，在選中節(jié)點(diǎn)施加Y向力約束，大小爲(wèi)400Nm/。約束載荷有限元三維網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過對碳黑滾筒篩振動(dòng)平臺(tái)的簡化模態(tài)分析，得到振動(dòng)平臺(tái)的第一階固有頻率爲(wèi)206.91Hz，其餘各階固有頻率均超過300Hz，大於振動(dòng)平臺(tái)的預(yù)計(jì)工作上限頻率（60Hz），碳黑滾筒篩振動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是能滿足預(yù)設(shè)計(jì)要求的。
碳黑滾筒篩振動(dòng)平臺(tái)的第一階振型主要是振動(dòng)平臺(tái)兩側(cè)闆左右偏擺變形；第二階振型主要是上臺(tái)麵的向上彎麴變形；第三階振型主要是上臺(tái)麵的向下彎麴變形；第四階振型主要是整個(gè)振動(dòng)平臺(tái)的扭轉(zhuǎn)變形。變形主要集中在振動(dòng)平臺(tái)的左右側(cè)闆和上臺(tái)麵，爲(wèi)提髙振動(dòng)平臺(tái)的工作上限頻率，應(yīng)當(dāng)對左右側(cè)闆和上臺(tái)麵加固、加厚。如可在碳黑滾筒篩的兩側(cè)闆間增加固連件，這樣可提髙振動(dòng)平臺(tái)的剛度，改變碳黑滾筒篩振動(dòng)平臺(tái)固有頻率和模態(tài)參數(shù)特性，從而避免共振。
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最後更新: 2013-09-13 16:38:43
