[產品庫]主題：篩分機 發布者：新鄉市東隆機械有限公司 郝德祥
09/13/2013
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滾筒篩設備固有頻率和模態參數特性
根據碳黑滾筒篩振動平臺設計預設計要求，永磁體轉子在工作過程中受到的至大電磁力扭矩為400Nm，振動平臺豎直方向上至大輸出力約為8KN，現基于有限元計算軟件ANSYS對永磁體轉子和碳黑滾筒篩振動平臺中一些關鍵的承力件進行結構強度校核和結構分析。碳黑滾筒篩第一強度理論至大應力理論是關于材料在復雜應力下的強度理論。認為至大拉應力或至大壓應力是決定材料強度的準則。它能較好地解釋脆性材料拉伸時沿橫截面斷裂。第二強度理論即為至大應變理論。它認為當碳黑筒篩材料的至大應變等于單向拉伸屈服應變時發生破壞。
碳黑滾筒篩的第三強度理論至大剪應力準則，只要材料的至大剪應力達到簡單拉伸屈服剪應力時，材料就屈服。碳黑滾筒篩第四強度理論即形狀改變比能理論，只要材料的形狀比能達到拉伸屈服時的形狀比能，材料就屈服。在ANSYS有限元分析軟件中，是一種等效應力，它用應力等值線來表示模型內部的應力分布情況，它可以清晰描述出一種結果在整個模型的變化，從而能快速地確定模型中的風險區域。遵循材料力學第四強度理論。碳黑滾筒篩振動平臺的驅動核心部件是電磁-機械耦合的永磁體，其制造材料為稀土永磁材料NdFeB。燒結釹鐵硼材料的抗拉強度和抗彎強度均較低，碳黑滾筒篩沖抵韌度和斷裂韌性也很低，但抗壓強度高，屬于脆性材料。對于脆性材料一般采用第一強度理論作為材料破壞判據，而對于鋼、鋁、銅采用第四強度理論作為材料破壞判據。
永磁體轉子靜力強度校核及其模態分析
為簡化碳黑滾筒篩的分析過程，去除部件中的鍵槽部分。永磁體轉子部件的組成可分成四部分：永磁體部分、內外銅層部分、外銅層和兩端加持鋁層；在永磁體轉子的中心圓心孔處施加X,Y,Z三個方向的約束。在碳黑滾筒篩ANYSY中，考慮到實體單元中不能直接施加扭矩，所以，將扭矩轉化為永磁體轉子長軸兩端節點的力載荷。選中永磁體轉子中部銅層長軸兩端的節點，在選中節點施加Y向力約束，大小為400Nm/。約束載荷有限元三維網絡。經過對碳黑滾筒篩振動平臺的簡化模態分析，得到振動平臺的第一階固有頻率為206.91Hz，其余各階固有頻率均超過300Hz，大于振動平臺的預計工作上限頻率（60Hz），碳黑滾筒篩振動平臺結構設計是能滿足預設計要求的。
碳黑滾筒篩振動平臺的第一階振型主要是振動平臺兩側板左右偏擺變形；第二階振型主要是上臺面的向上彎曲變形；第三階振型主要是上臺面的向下彎曲變形；第四階振型主要是整個振動平臺的扭轉變形。變形主要集中在振動平臺的左右側板和上臺面，為提高振動平臺的工作上限頻率，應當對左右側板和上臺面加固、加厚。如可在碳黑滾筒篩的兩側板間增加固連件，這樣可提高振動平臺的剛度，改變碳黑滾筒篩振動平臺固有頻率和模態參數特性，從而避免共振。
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最后更新: 2013-09-13 16:38:43
