[產(chǎn)品庫(kù)]主題：篩分機(jī) 發(fā)布者：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(guò)程中受到的至大電磁力扭矩為400Nm，振動(dòng)平臺(tái)豎直方向上至大輸出力約為8KN，現(xiàn)基于有限元計(jì)算軟件ANSYS對(duì)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)于材料在復(fù)雜應(yīng)力下的強(qiáng)度理論。認(rèn)為至大拉應(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)沿橫截面斷裂。第二強(qiáng)度理論即為至大應(yīng)變理論。它認(rèn)為當(dāng)碳黑筒篩材料的至大應(yīng)變等于單向拉伸屈服應(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，只要材料的至大剪應(yīng)力達(dá)到簡(jiǎn)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，只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(xiàn)來(lái)表示模型內(nèi)部的應(yīng)力分布情況，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)械耦合的永磁體，其制造材料為稀土永磁材料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)度高，屬于脆性材料。對(duì)于脆性材料一般采用第一強(qiáng)度理論作為材料破壞判據(jù)，而對(duì)于鋼、鋁、銅采用第四強(qiáng)度理論作為材料破壞判據(jù)。
永磁體轉(zhuǎn)子靜力強(qiáng)度校核及其模態(tài)分析
為簡(jiǎn)化碳黑滾筒篩的分析過(guò)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(jué),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)化為永磁體轉(zhuǎn)子長(zhǎng)軸兩端節(jié)點(diǎn)的力載荷。選中永磁體轉(zhuǎn)子中部銅層長(zhǎng)軸兩端的節(jié)點(diǎn)，在選中節(jié)點(diǎn)施加Y向力約束，大小為400Nm/。約束載荷有限元三維網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過(guò)對(duì)碳黑滾筒篩振動(dòng)平臺(tái)的簡(jiǎn)化模態(tài)分析，得到振動(dòng)平臺(tái)的第一階固有頻率為206.91Hz，其余各階固有頻率均超過(guò)300Hz，大于振動(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(mǎn)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)板左右偏擺變形；第二階振型主要是上臺(tái)面的向上彎曲變形；第三階振型主要是上臺(tái)面的向下彎曲變形；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)板和上臺(tái)面，為提高振動(dòng)平臺(tái)的工作上限頻率，應(yīng)當(dāng)對(duì)左右側(cè)板和上臺(tái)面加固、加厚。如可在碳黑滾筒篩的兩側(cè)板間增加固連件，這樣可提高振動(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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最后更新: 2013-09-13 16:38:43
