基于材料特性的碟式分離機轉(zhuǎn)鼓強度評定方法研究.pdf

1、轉(zhuǎn)鼓是碟式分離機的核心部件，工作時由于高速回轉(zhuǎn)引起自身及物料的離心力使轉(zhuǎn)鼓承受極大的作用力，極易導(dǎo)致極其嚴(yán)重的可靠性問題。為防止安全事故，分離機械行業(yè)制定了相應(yīng)的轉(zhuǎn)鼓強度計算規(guī)范。但是該計算規(guī)范中所使用的計算公式尚不十分完善。因此，進(jìn)一步探索更加完善的強度評定方法十分必要，以減少零件失效的風(fēng)險，也防止出現(xiàn)過于保守的計算結(jié)果。本文具體研究內(nèi)容及成果如下:
　　(1)探討了碟式分離機轉(zhuǎn)鼓強度分析評定存在的問題，指出了碟式分離機轉(zhuǎn)鼓強度

2、評定的必要性。對兩種分離機轉(zhuǎn)鼓強度分析評定方法進(jìn)行了對比，得到JB/T8051-2008離心機轉(zhuǎn)鼓強度計算規(guī)范相對保守，并通過一個案例進(jìn)行了驗證。而且，不同材料的屈強比不同，許用應(yīng)力的計算也不同。因此，對碟式分離機典型材料進(jìn)行材料拉伸實驗，并對材料塑性行為適當(dāng)理想化。
　　(2)根據(jù)碟式分離機材料基本力學(xué)性能，以矩形截面梁為研究對象，利用極限設(shè)計法和安定狀態(tài)的思想，分別對理想彈-塑性材料，真實應(yīng)力應(yīng)變材料特性，在簡單拉伸、純彎曲、

3、拉伸-彎曲組合作用三種不同工況下進(jìn)行應(yīng)力分析設(shè)計方法研究。由于大多數(shù)金屬材料都有強化過程，所以使用強化彈塑性材料進(jìn)行強度評定，更能挖掘材料承載潛力。
　　(3)基于材料真實應(yīng)力應(yīng)變曲線，對某型號碟式分離機在空轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)和正常工況下分別進(jìn)行有限元仿真。獲得了危險截面應(yīng)力結(jié)果，并進(jìn)行分析探討，對比了矩形截面梁在極限載荷作用下確定的設(shè)計限制，結(jié)果表明其確定的設(shè)計限制可以用于碟式分離機強度評定。同時，按照傳統(tǒng)應(yīng)力強度評定，計算出碟式分離機轉(zhuǎn)

4、鼓的極限轉(zhuǎn)速，對比分析后發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)應(yīng)力強度評定方法過于保守，造成材料浪費。
　　(4)針對碟式分離機轉(zhuǎn)鼓在運行情況下應(yīng)力測試難的情況，開展轉(zhuǎn)鼓應(yīng)力動態(tài)測試，并結(jié)合有限元仿真進(jìn)行對比研究。采用WiFi無線通訊技術(shù)進(jìn)行電阻應(yīng)變測試實驗，直接獲得不同轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)鼓應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，并與JB/T8051-2008《離心機轉(zhuǎn)鼓強度計算規(guī)范》和有限元仿真分析得到的結(jié)果進(jìn)行對比分析。
　　本文基于材料特性，進(jìn)行碟式分離機轉(zhuǎn)鼓強度評定方法研究，在一