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攪拌站傳動滾筒在輸送設備的有限元介紹

點擊次數:   更新時間:20/08/30 14:45:08     來源:www.hhcdgtcj.com關閉分    享:
  大多數人不知道這種材料的知識。在三維CAD軟件Solid Works中建立了攪拌站傳動滾筒模型,利用有限元分析軟件ANSYS對其進行分析,掌握了傳動滾筒的應力和變形情況。結果表明,攪拌站傳動滾筒的設計完全滿足強度要求。
  1.建立有限元模型
  基本尺寸為:滾筒的直徑為D=1000mm毫米,圓筒的寬度為L=1600mm毫米,與膨脹套筒連接處的軸的直徑為320毫米。本文利用三維設計軟件Solidworks分別建立了滾筒、連接板、膨脹套筒和軸的基本模型,并通過特殊的裝配關系將其裝配成一個新的組件。通過這種方法,可以得到所需的力學模型。在建模過程中,我們采取了適當的簡化措施。本文對滾筒模型的簡化方法如下:
  (1)省略了輥軸的所有倒角。
  (2)不考慮滾子封裝和攪拌站傳動滾筒之間的相互作用,滾子質量直接等于圓柱殼。
  (3)省略了二次部件,軸承座簡化為對軸的約束。
  (4)由于滾輪為對稱結構,采用1/2滾輪建立有限元模型,可節省設計時間和成本。經過上述簡化后,將其導入到ANSYS中建立幾何模型。
  輸送設備中攪拌站傳動滾筒的有限元分析
  2.材料特性
  在有限元分析之前,一定要輸入軋輥材料的相關特性。
  3.正確劃分模型網格
  本文采用自由網格單元。由于焊縫和軋輥過渡面的應力分析非常重要,因此有必要劃分更多的單元,而其他大部分單元都采用粗拉單元。
  4.邊界條件的定義
  由于分析的是雙驅動攪拌站傳動滾筒,這是一個對稱的結構,我們只需要分析一半的滾輪模型,而模型上的約束應該是在對稱平面和軸支撐上。本文選用調心軸承作為滾子軸承。由于輥軸可以在垂直于軸線的方向上實現一定的旋轉角度,所以通常使用圓柱坐標來限制邊界條件。
  5.施加負荷
  模擬載荷在有限元分析中非常重要。經分析,滾子表面有兩種載荷,即正載荷和切向載荷,法向載荷在量綱角方向上一般符合歐拉公式的變化規律。因此,本文中對輥面施加載荷的方法是使用函數載荷。切向載荷使用相同的加載方法。除了表面上的載荷,攪拌站傳動滾筒還從電機端接收扭矩作用。本文將扭矩轉化為集中力載荷。
  6.解決
  施加載荷后,可以用有限元法求解。本文采用直接解法。
  7.計算結果和分析
  在求解了攪拌站傳動滾筒的有限元模型后,可以對傳動滾筒的所有部分進行分析。
  今天的內容到這里了,因為分析結果給出瞬時變化,在理想情況下,輥子的軸向力不變,但是沿著輥子圓周方向的力交替變化。當滾筒旋轉一次,力就改變一次,所以攪拌站傳動滾筒在筒殼中間圓周的變形zui大。
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