有限元模型的動力學剖析?固液分離設備
????對于離心機這種布局,因為質量散布不均形成的旋轉?不平衡力是以動態載荷的方式作用于布局。所以在保證?機床具有必定靜剛度的一起,首要思考布局的動態特性。?使布局在受必定幅值的周期性激振力作用下,受迫振蕩振?幅較小;整機的固有頻率不能與鼓勵頻率相重合。下面對?原整機模型進行動力學剖析。?
????4.1?整機模態剖析?
????對布局進行模態剖析,能夠得到整機的固有頻率和振?型。臥螺離心機布局是個接連體,質量和彈性都是接連分?布的,理論上具有無量多階模態。可是該設備的最高作業?轉速為3?000?r/min,作用在離心機上的鼓勵力頻率都不高,?只有前幾階的固有頻率才可能與激振頻率重合或挨近,只?需研討離心機的低階模態。對整機進行模態剖析,得到系?統前8階固有頻率,核算結果如表2所示。第2階,第5?階,第6階,第7階振型能顯著表現出離心機的動態特性,?這四階固有頻率和振型如圖3至圖6所示。?
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????由模態剖析可知,整機的低頻振蕩最先發作在隔振墊?的方位,轉鼓,螺旋推進器及床身的剛度比較強。在作業過程中,從啟動到3?000?r/min,要通過幾階共振頻率發作?共振。跟著鼓勵頻率的進步,順次發作振蕩的分別是螺旋?推進器,床身和轉鼓。離心機的作業轉速為3?000?r/min,?鼓勵頻率為50Hz,在此頻率下,整機不會發作布局共振。?螺旋推進器,床身和轉鼓規劃的動剛度滿足在正常作業狀?態,不會發作布局上的較大變形。?
同樣,在螺旋小端端面加一沿水平方向的200?N的激?振力,設置激振力頻率在10~50?Hz規模,對整機激振。?圖8所示為10~50Hz簡諧鼓勵下,臥螺離心機的兩頭支?承軸承外圈上的振蕩呼應。?
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????對整機進行諧呼應剖析,能夠得出如下的定論:?1)離心機兩頭軸承座水平振蕩隨作用力的頻率升高?出現
敏捷下降的趨勢。?
????2)離心機大端軸承座水平振蕩與作用力的方位有一?定聯系,當偏疼作用在大端時,隨作用力的頻率升高出現?敏捷下降的趨勢。而作用在螺旋小端時,則改變不顯著。?
????3)上述兩點闡明,在偏疼規劃或動平衡規劃時作用?點放在轉鼓大端或螺旋小端均能取得較抱負作用。?????5?結語?
????選用實體單元和繃簧單元建立了臥式螺旋離心機整?機的有限元模型,模型極好的模擬了臥式螺旋離心機的真?實布局。對整機進行模態剖析,取得整機的前8階固有頻?率,剖析結果表明在正常的作業轉速規模內不會發作布局?共振。在模態剖析的基礎上進一步對整機進行了諧呼應?剖析,能夠猜測臥式離心機在作業中的動態呼應特性。實?踐證明,選用有限元剖析的辦法,能夠處理跟著離心機單?機生產能力和別離因數的進步,布局規劃中的強度、變形?和振蕩等疑問。?參考文獻:?
[1]顧威,錢才富,于洪杰,等.臥式螺旋卸料沉降離心機螺旋輸?送器的三維有限元剖析[J].制造業主動化,?2002,?9.?
[2]董俊華,范德順.臥式螺旋離心機的轉鼓與螺旋運送器的有限元剖析[D].北京:北京化工大學,?2004.?[3]?Harald?Anlau.f?Recent?developments?in?centrifuge?technology[J].??Separation?and?Purification?Technology,?2007:?242-246.?[4]?Jayen?P?Verapen,?Brian?J?Lowry,?Michel?F?Couturier.?Design??methodology?for?the?swirl?separator[J].?AquaculturalEngineering??(2005):?33,?21-45.?
[5]周知進,傅彩明.臥式螺旋離心機轉鼓參數改變對其模態影?響的仿真[J].中南大學學報:自然科學版,?2007,?4.?
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有限元法在臥螺離心機轉鼓強度剖析上的運用?
?摘要：有限元法作為離心機強度核算的數值剖析辦法，相對于傳統的強度核算辦法有著顯著的優越性。對有限元法在
臥螺離心機轉鼓強度剖析上的運用進行了總結，對用有限元法剖析轉鼓強度時應要點思考的疑問進行了評論，并對其在臥螺離心機規劃中的更多運用進行了展望。?????關鍵字：臥螺離心機；轉鼓；有限元法；強度???????0?導言?
????臥式螺旋卸料沉降離心機(下稱“臥螺離心機”)自?1954年出現后，因為它具有單機處置能力大、操作方?便、能接連主動操作、勞動強度低、占地面積少以及維?護費用低一級長處，得到了敏捷發展，廣泛運用于石油、化工、冶金、醫藥、食物、輕工等部分。因為懸浮液的沉降、沉渣的運送和脫水都在轉鼓中完結，因而轉鼓是臥螺離心機的首要部件[1]。因轉鼓布局較雜亂，用傳統的?強度規劃核算辦法，對轉鼓各部位的應力往往得不到?正確的評價然后影響離心機運用的安全性[2]，而且按此算法規劃的離心機轉鼓系有關尺度有較大殷實，形成?資料的糟蹋，是很不經濟的[3]。選用有限元法剖析規劃轉鼓是處理這個疑問的有用手法，它不受幾何形狀的約束，能夠直接對轉鼓全體的各部分進行具體核算，具有重要實踐工程價值。
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????4.2?整機諧呼應剖析?
????模態剖析可得到整機固有頻率及其相應振型,但這僅?表示機床各部位的相對振蕩狀況。對整機進行諧呼應分?析就能明白的看出在動態攪擾鼓勵下臥螺離心機布局的?抗振功能。依據實踐工況下鼓勵力特性,在轉鼓大端端面加一沿水平方向的200N的激振力,設置激振力頻率在10?~50Hz規模,用該簡諧力對整機激振。?
圖7所示為10~50Hz簡諧鼓勵下,臥螺離心機的兩?端支承軸承外圈上的振蕩呼應。
