加强箍参数对锥篮离心机转鼓应力的影响
2014-05-02蒙文
蒙 文
MENG Wen
(广西工业职业技术学院,广西 南宁 530001)
(Guangxi Vocational and Technical Institute of Industry,Guangxi,Nanning 530001,China)
锥篮离心机是糖厂的主要分离设备,应用广泛。随着经济的发展,离心机向着大型、高速、高效发展。转鼓是离心机的关键部件之一,在高速旋转过程中将产生很大的鼓壁应力。与物料接触的转鼓材料一般为耐腐蚀低强度的奥氏体不锈钢,其强度制约了离心机向大型化发展。为了提高转鼓强度,国内外的大型离心机转鼓外侧常设置加强箍以增强其承载能力。采用加强箍既可以保证转鼓高强度的需要,又可以满足其耐腐蚀的要求。由于装有加强箍的转鼓结构和应力复杂,运用传统的工程计算不准确,易造成加强箍的截面及分布参数不合理或盲目选择加强箍过盈量[1-5]。本研究以IL-1400锥篮离心机转鼓为例,拟采用三维有限元法,在箍与鼓壁间有或无预紧的情况下,对鼓壁应力进行分析计算,以期获得加强箍参数和过盈量对鼓壁应力的影响规律,旨在为锥篮离心机转鼓结构的工程设计和优化提供参考依据。
1 参数定义与有限元模型建立
1.1 加强箍参数定义
如图1所示,在锥篮离心机转鼓外侧设置加强箍,转鼓与箍的材料为321不锈钢,计算时认为加强箍与鼓体保持贴合。转鼓材料在常温下的弹性模量E为2.04×105MPa,泊松比μ为0.3,密度ρ0为7 930 kg/m3。转鼓的结构参数见表1。

图1 设置加强箍的转鼓结构Figure 1 Basket structure of installed rings

表1 转鼓结构参数与计算参数Table 1 Structure parameters and compute parameters of basket

1.2 有限元模型建立
1.2.1 转鼓模型 采用有限元软件ANSYS进行模拟分析,建模时对模型进行了一些合理简化,在一些非重点和非应力集中的地方去除了圆角和倒角。……
