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產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
*二手臥螺離心機(jī)懸浮液的沉降、沉渣的輸送和脫水都在轉(zhuǎn)鼓中完成,。因此轉(zhuǎn)鼓部件是臥螺離心機(jī)的主要部件,。轉(zhuǎn)鼓的結(jié)構(gòu)、材料,、形狀和參數(shù)在很大程度上決定了離心機(jī)的特點和工藝效果,。不但關(guān)系到離心機(jī)的結(jié)構(gòu)安全性問題，而且還關(guān)系到離心機(jī)的沉渣輸送,、分離效果,。離心機(jī)的系列化是以轉(zhuǎn)鼓的zui大內(nèi)直徑為主要參數(shù)來制定的。隨著離心機(jī)單機(jī)生產(chǎn)能力的提高,，其設(shè)計正朝著轉(zhuǎn)速更高,，直徑更大的方向發(fā)展,。轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變問題更為突出。在解決應(yīng)力應(yīng)變問題的前題下,，對轉(zhuǎn)鼓組進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)分析和優(yōu)化,，提高離心機(jī)的分離效果，減輕質(zhì)量,、降低成本對臥螺離心機(jī)來說,，具有十分重要的工程實際意義。
*二手臥螺離心機(jī) 式中：
?。?mdash;——轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速,，２８００ｒ／ｍｉｎ；
?。ǎ玻┪锪系碾x心液壓（ＰＣ工況） 該力是物料在離心力作用下沿徑向運動對轉(zhuǎn)鼓壁形成的壓力,，方向垂直于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面。由于物料離心液壓與回轉(zhuǎn)半徑的平方成正比,，將物料離心壓力以均布載荷形式沿轉(zhuǎn)鼓內(nèi)表面法向施加到轉(zhuǎn)鼓壁上,。圓筒中的流體物料在筒壁內(nèi)表面所產(chǎn)生的離心液壓的計算引用公式：
式中：
ρｃ———轉(zhuǎn)鼓內(nèi)被分離物料的密度,，１１５０ｋｇ／ｍ３,；ω———轉(zhuǎn)鼓的回轉(zhuǎn)角速度，２９３．２ｒ／ｓ,；Ｒ０———轉(zhuǎn)鼓回轉(zhuǎn)時物料環(huán)的內(nèi)表面半徑,，０．２１ｍ,；Ｒ———轉(zhuǎn)鼓內(nèi)半徑，０．５２ｍ,。
同樣,，錐段筒體壁上和轉(zhuǎn)鼓大端蓋的任意半徑處的物料壓力仍用公式（２）進(jìn)行計算，方向垂直于作用處的內(nèi)表面,，都以線載荷形式施加到有限元模型上,。
２．２．２ *二手臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的應(yīng)力應(yīng)變仿真 本仿真對轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析,，求解離心力（Ｆω工況）,、物料的離心液壓（ＰＣ工況）、滿載（Ｆω＋ＰＣ工況）三種工況下轉(zhuǎn)鼓整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和位移分布情況,，并考察轉(zhuǎn)鼓是否有足夠的強(qiáng)度和較小的徑向變形,。本分析中采用應(yīng)力強(qiáng)度來描述轉(zhuǎn)鼓的應(yīng)力狀態(tài)，并與材料的設(shè)計應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行比較,。轉(zhuǎn)鼓材料為：１０Ｃｒ２２Ｎｉ５Ｍｏ３Ｎ,，基本許用應(yīng)力：
［σ］＝０．５σｓ＝０．５４５０＝２２５ＭＰａ［σ］＝０．３３σｂ＝０．３３６２０＝２０５ＭＰａ取其小值,，基本許用應(yīng)力為：Ｓｍ＝２０５ＭＰａ對轉(zhuǎn)鼓的變形需要控制在一定的限度范圍內(nèi),。目前我國離心機(jī)行業(yè)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),，從工程上講就是要求轉(zhuǎn)鼓在運行過程中不能有明顯的變形，更不能因變形等因素引起轉(zhuǎn)鼓與固定機(jī)殼等發(fā)生碰擦［１］,。臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓外殼與機(jī)殼內(nèi)表面的距離為５ｍｍ,。
在ｖｉｓｕａｌＮａｓｔｒａｎ對虛擬樣機(jī)模型添加１０Ｃｒ２２Ｎｉ５Ｍｏ３Ｎ材料和以四面體形固體單元網(wǎng)格劃分，平均長度３０ｍｍ,，共６１６９７個節(jié)點,，３２７８個單元。本分析中,，在轉(zhuǎn)鼓的大小端軸頸與滾珠軸承接觸處施加滾動鉸鏈約束,。分別對上述三種工況進(jìn)行仿真分析，離心力（Ｆω工況）,、物料的離心液壓（ＰＣ工況）應(yīng)力位移仿真云圖見圖２,、圖３。
由應(yīng)力云圖可知,，zui大應(yīng)力為１６４．２ＭＰａ，在靠近大端鼓底的柱形筒體的內(nèi)壁上,，并且整個圓柱筒體上的應(yīng)力水平都比錐段筒體,、頂蓋和鼓底的應(yīng)力高。因為zui大應(yīng)力小于材料的許用應(yīng)力２０５ＭＰａ,，表明本分析的轉(zhuǎn)鼓在正常操作過程中是安全的,。由徑向位移云圖可知，轉(zhuǎn)鼓正常工作狀態(tài)下,，圓柱形筒體向外擴(kuò)張,，zui大徑向位移也發(fā)生在筒體上，值為０．１８１２ｍｍ,。轉(zhuǎn)鼓的變形并不明顯,，滿足剛度要求?？梢娹D(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)速有進(jìn)一步優(yōu)化的可能,。
３ *二手臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
由于現(xiàn)行設(shè)計的轉(zhuǎn)鼓壁厚己滿足強(qiáng)度要求,，并有很大的安全裕量,，因此從考慮節(jié)省成本的角度出發(fā)，本分析將用有限元方法對轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行優(yōu)化,，在保證強(qiáng)度的前提下,，使得轉(zhuǎn)鼓的壁厚尺寸逐漸降低，并觀察壁厚尺寸參數(shù)的變化對應(yīng)力產(chǎn)生的影響,。各種工況下應(yīng)力強(qiáng)度zui值隨轉(zhuǎn)鼓壁厚變化的計算結(jié)果見表１,，并將計算結(jié)果經(jīng)線性化處理制成二維坐標(biāo)圖如圖４,。
大速度明顯變大，厚度小于６ｍｍ以后曲線變得更陡峭,。但在轉(zhuǎn)鼓壁厚為６ｍｍ時,，應(yīng)力zui大值超過材料的基本許用應(yīng)力強(qiáng)度，不符合強(qiáng)度要求,。從圖４還可以直觀看出,，物料的離心液壓所產(chǎn)生的應(yīng)力的變化曲線和正常工況下的變化曲線幾乎平行，而隨著壁厚的變化離心力所產(chǎn)生的應(yīng)力zui大值變化很小,。這說明轉(zhuǎn)鼓自身質(zhì)量離心力在壁內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力與鼓壁厚度無關(guān),，轉(zhuǎn)鼓壁主要是承受物料的離心液壓，所以增加鼓壁的厚度并不能降低自身質(zhì)量離心力引起的應(yīng)力,。
?。础?二手臥螺離心機(jī)結(jié)論
應(yīng)用Ｐｒｏ／Ｅ軟件建立臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓虛擬樣機(jī)模型，此后,，應(yīng)用ｖｉｓｕａｌＮａｓｔｒａｎ仿真系統(tǒng)對模型進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變有限元仿真,，考察轉(zhuǎn)鼓在一定結(jié)構(gòu)參數(shù)、轉(zhuǎn)速和物料下是否有足夠的強(qiáng)度和較小的徑向變形,，并分析了轉(zhuǎn)鼓在不同壁厚時的應(yīng)力情況,，得到如下結(jié)論：
（１）在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)和壁厚條件下,，轉(zhuǎn)鼓的應(yīng)力在各種工況下都有較大的余量,，可以進(jìn)一步優(yōu)化，以減輕重量,。
?。ǎ玻┱９r下，應(yīng)力zui大值隨著轉(zhuǎn)鼓壁厚的減小而增大,，開始時增大的幅度較小,，厚度小于１０ｍｍ以后增大速度明顯變大，厚度小于６ｍｍ以后曲線變得更陡峭,。但在轉(zhuǎn)鼓壁厚為６ｍｍ時,，應(yīng)力zui大值超過材料的基本許用應(yīng)力２０５ＭＰａ符合強(qiáng)度要求。
?。ǎ常┓抡嫜芯勘砻鳎恨D(zhuǎn)鼓自身質(zhì)量離心力在壁內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力與鼓壁厚度無關(guān),，轉(zhuǎn)鼓壁主要是承受物料的離心液壓，所以增加鼓壁的厚度并不能降低自身質(zhì)量離心力引起的應(yīng)力,。這些結(jié)論對臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有理論的指導(dǎo)意義,，也顯示出虛擬樣機(jī)有限元仿真強(qiáng)大的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿Α?/div>
*二手臥螺離心機(jī)：
轉(zhuǎn)鼓虛擬樣機(jī)模型
轉(zhuǎn)鼓主要包括轉(zhuǎn)鼓筒體和大小端蓋（包括液位調(diào)節(jié)裝置）。轉(zhuǎn)鼓筒體由圓錐體和圓柱體組成，為軸對稱結(jié)構(gòu),。轉(zhuǎn)鼓幾何結(jié)構(gòu),、約束和載荷的特點比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)鼓壁受有離心力和物料產(chǎn)生的離心力等作用,，還要考慮其徑向變形,。轉(zhuǎn)鼓的建模和應(yīng)力應(yīng)變仿真分析過程中采用實體建模，模型和參數(shù)的修改都很方便,，zui終確定合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)所需時間得到大幅度的縮短,；降低成本，整個過程都在計算機(jī)上完成,，有利于通過優(yōu)化等手段開發(fā)出性能更為*的產(chǎn)品,。
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