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木屑颗粒机模具的有限元分析 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|意甲直播cctv5 / 13-10-31

    木屑颗粒机中的环模是限制颗粒饲料的中心作业部件,其作业功用直接影响制粒的质量、颗粒成型、生产率。环模是本钱贵重的易损件,其使用寿数是评估木屑颗粒机功用的重要目标。如何削减和改进环模与压辊的磨损,延伸们的使用寿数,下降生产本钱,是研讨的中心疑问。
     环模实践失效方式首要为磨损和疲惫开裂,其间叉以磨损为首要方式。磨损失效方式愈加严峻影响环模的使用寿数。实践证明,环模与压辊的磨损_沿轴线方向呈不规则散布(如图1所示),由外向里为喂料方向,朝外的一端最严峻,里边次之,而中心最小,根本呈不规则粗糙曲线,形状有如腰鼓,最大凹陷处有时大于或等于3 mm。这种不规则磨损会带来如下首要结果:①新压辊与旧环模配对使用时,因为环模不规则磨损,磨损较大的两头,因空隙变大,揉捏变小,易呈现出粒不畅,出粒速度相对中心下降,乃至堵模,这样会加重磨损,下降产值。②因为环模不规则磨损,当新压辊配旧压模使用时,压辊的使用寿数更短,且难以修整,故生产本钱大大提高。意甲直播cctv5​     环模的不均匀磨损,笔者认为是饲料的不均匀散布致使的。物料在沿环模轴向由外向里进入限制腔时,因物料与机体的冲突以及物料自身彼此冲突,其所具有的动能是逐步衰减的,加上离心力的效果,这样物料贴附在环模内壁时,能够并非沿轴向均匀散布。别的,铲除粘积在传动盘内外表上的少数料粉,从头进入限制腔,但方向与上述相反。饲料散布是以图2所示AD线的方式散布(为了阐明便利,以直线标明),环模与压辊的揉捏力和冲突力也是呈现出两头大而中心小,其间靠外的一端最大。
     为进一步深入探讨环模磨损不均匀的缘由+剖析饲料的不均匀散布下环模的力学行动,并供给理论上的定性剖析,这篇文章用UnigraphicsNX及Ansys完结对环模的建模及有限元静力剖析,评论环模在均匀载荷与非均匀载荷时的应力与应力强度散布状况,提出合理的计划以处置环模的不均匀磨损。
1、环模有限元模型
1.1环模实体模型的树立
     在Ansya作有限元剖析进程中,树立几许环模是必不可少的一个进程,就其建模功用来说,不如UC强壮,可是Ansys有强壮的接口才能和对实体的力学剖析功用。这篇文章采纳UC树立实体三维模型,经过中心软件ICES作为中心数据变换的渠道,使用Ansys的高档接口技能,完结几许模型的树立,完结数据的变换。
   环模的首要布局参数:环模内径350mm,环模外径430 mm,厚度20 mm。使用UrW;raphics直接建模技能,树立环模的三维模型(见图3)。
 2.2网格区分
      在Ansys软件中可挑选的三维单元首要有Solid45、Sol-id95、Solidl85。咱们挑选Solid45作为环模的剖析单元,剖析进程中界说资料特点。环模的资料较为广泛,如:45钢、合金钢、不锈钢、硼贝氏体球铁等。对MUZL350 -2型进行剖析,其资料类型17CrNiMo,心部淬火后硬度通常为HRC25~ 48,外表淬火后硬度达HRC60以上,弹性模量E=2.le+ll,泊松比μ= 0.25。因为尺度较大,采纳自在化分网格形式,区分等级1级(见图4)。
2.3力学模型的树立
     单元模型为Solid45立方体,共8个节点。单元资料为线弹性,并且各向同性。依据广义虎克规律:
3、结果与剖析
3.1载荷图
    关于外表压力采纳均匀与非均匀两种工况的力学模型,并经过后处置模块POSTI处置数据,作出均匀裁荷与非均匀载荷的应力与应变剖析图。图5、6中横坐标为环模受压区域轴向长度,纵坐标为应力值。
3.2.1载荷沿轴向均匀散布
     由图5可知,在曲线1中,施加的载荷步为一步,施加均匀压力值为10 MPao应力强度值反响了应力的会集状况,图5应力强度曲线在36 mm处,应力强度到达最大峰值43 325 Pa,此处是环模的危险点,变形最大。而最小处在68 mm处,应力强度到达最小峰值20 655 Pa。在轴向均匀载荷效果下,通常不能够呈现环模两头磨损较大的表象。曲线2反映了冲突面内的受力状况,应力值根本在2 537.3 Pa左右,阐明在环模的揉捏区沿压辊轴线方向的恣意一点,所受的冲突力根本为均匀值。归纳两曲线的剖析,轴向均匀载茼不会是致使环模磨损轴向不均匀的要素。
3.2.2载荷沿轴向不均匀散布
     在轴向非均匀载荷图6中,施加的载荷步为3步,施加的荷载沿轴向分别为10 000、8 000、IO OOO Pa;施加途径长90mm],时刻进程1s。在应力强度曲线1中呈现两个峰值,在22mm处呈现第1个峰值8974.2 Pa.在约68 mm处呈现第2个峰值11063 Pa;在曲线2中,根本在相同的方位呈现两个峰值16640 Pa、22 000 Pa;应力强度与冲突剪应力都在环模两头处到达一峰值,一起在54 mm处的环模中部冲突剪应力到达最低峰值,标明环模的应力会集在环模两头处,并且环模所受冲突剪应力也相同在两头处较大+在中部环模所受冲突剪应力最小,曲线与环模内壁磨损形状契合。因而,轴向不均匀载荷致使的应力状况契合环模的实践磨损表象。
     从以上剖析,咱们能够扫除均匀载荷会构成环模两头磨损严峻、中心磨损少的能够性;一起证明了环模内壁饲料散布沿轴向不均匀、受力不均匀这一假定的合理性,仅在轴向非均匀载荷图中,其曲线契合实践环模的磨损外形。
     料层的散布状况直接影响环模的使用寿数,所以处置环模的不均匀磨损疑问,中心是使料层均匀散布在环模的内壁上,使环模受均匀的载荷效果。经过剖析,能够阐明选用愈加贵重的环模资料,仅从环模的优化视点动身,或许从饲料的配方、颗粒度等方面不能处置环模的不均匀磨损疑问。因而,环模的不均匀磨损只能经过饲料的均匀散布得以处置,而进一步优化木屑颗粒机的布局是处置疑问的根本途径。
4、定论
    经过对环模实践作业中呈现的磨损这一表象,提出影响环模寿数的新观念,使用Ansys,对其进行了有限元的静力学剖析,得出以下定论。
    (1)环模内部饲料沿轴向散布不均匀,受力不均匀这一假定是合理的。
    (2)经过对环模的有限元剖析,扫除了均匀载荷能构成环模磨损两头严峻、中心少这一表象的能够性。
    (3)饲料沿轴向的不均匀散布,是致使环模的不均匀载荷而致使环模磨损不均匀,并严峻影响其使用寿数的重要要素。

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