
烘干攪拌輸送新聞動態(tài)

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大型振動流化床結構強度的探討
發(fā)布時間:2013-05-28 08:19 來源:未知
1、緒論
隨著我國科學技術及工農業(yè)的發(fā)展,對干燥機的生產能力的要求也越來越大。大型振動流化床的應用得到了很大發(fā)展.近幾年來,我國的制糖、制鹽業(yè)迅猛發(fā)展,同時也帶動了大型振動流化床干燥機的發(fā)展.由于振動流化床具有易操作、易維修、高效節(jié)能、生產能力強等特點,所以大型振動流化床干燥機尤其在制糖和制鹽業(yè)得到了廣泛應用,成為取代進口干燥機的替代產品.本文論述了大型振動流化床干燥機的結構強度問題,即怎樣滿足最大生產能力前提下,使大型振動流化床干燥機的強度提高,而機器重量或參振質量相對下降,從而提高產量,降低設備成本及生產運行成本。
2、結構的分析與對比
目前國內使用的振動流化床大體可分為箱體式、拉筋式、框架式等幾種,其中框架式結構是新近發(fā)展起來的一種優(yōu)化組合結構,本文主要討論框架式結構與其他幾種結構形式的區(qū)別及特點,
圖l為箱體式結構示意圖.這種結構的振動流化床比較適合于小型化干燥機烘干機,因為它結構簡單,加工容易,重量輕、振動電機功率小。它的下箱體一般是用2~4mm厚鋼板直接焊成,外部對稱布置加強筋。這種結構分下箱體及上蓋。上蓋與下箱體用螺栓連接,使之成為一個整體箱體。這種結構一般適用于6mX0.6m以下的振動流化床。如果結構尺寸大,則下箱體強度要求成倍加大,這樣,扳材厚度就要成倍增加,使機體重量也成倍增加,即參振質量也大大增加.勢必振動電機功率也增大。所以這種結構不適合于大型振動流化床。
第二種結構為拉筋式,其結構特點是在箱體式結構基礎上,在下箱體內部加入大量斜拉筋(圖2)。這種結構的振動流化床較適合于大型機體的制造,它可以使下箱體強度大幅度加強,同時降低重量。但實踐證明,該型結構流化床制造繁瑣,現(xiàn)場不易維修,故一般不用此型。
第三種ap為{架式結構,也是本文重點論述的內容。目前制造大型振動流化床主要采用這種結構。如圖3所示.這種結構的特點是機器主要靠框架構成下箱體強度,對大型設備而言可減少參振質量,從而減少振動電機功率,增強下箱體的剛度。
3、結構強度的分析與改進
通過上述對比分析,我們可以看出框架式結構具有很多優(yōu)點,我們以7. 5~1. 5m大型振動液化床為里例總結如下:
1.節(jié)能、節(jié)約原材料,降低成本:
2.參振質量小,激振電機功率小:
3.機體剛度大,機器性能穩(wěn)定;
4.使用復合篩板,更換篩板簡單;
5.采用大孔厚篩板焊接工藝,增強機體強度;
6.剛度可靠度較高,抗共振可靠度也提高。
我們知道,振動機械的動力學參數(shù)有激振方式、安裝傾角振動方向角6、振動強度K。振動機械的振動系統(tǒng)與工程中的其他振動系統(tǒng)的本質區(qū)別,在于它的動力學特性參數(shù)(如振動質量、系統(tǒng)阻尼、彈簧剛度)的計算方法有所不同。大型振動流化床干燥機在工作中,要受到材料的慣性力、摩擦力、沖擊力等的作用,這些作用將影響振動流化床的動力學特性參數(shù),富通新能源銷售木屑烘干機、木屑氣流式烘干機等機械設備。
振動流化床干燥機一般遠離共振區(qū)工作,其工作頻率與固有頻率之比通常在2~10范圍內,本文討論的振動流化床工作頻率在930~1000Hz。
振動流化床干燥機車身是利用振動原理來驅動物料運動,拋擲物料使之流化.但同時振動流化床干燥機機體還必須具有抗振能力,這樣才能滿足機體的強度要求。
振動流化床干燥機振動體強度主要取決于其剛度。如我們將振動流化床振動體簡化成一個粱箱,如圖4所示,激振電機在機體O點產生一個激振力P,這個力P是-個變力,它的分力P.克服重力G使機體向上運動,P2使機體向前運動,其合作用就使物料作向前的拋擲運動。力P是規(guī)率變化的,這就使機體產生一定振幅的規(guī)律振動。我們知道,梁作垂直于軸線方向的振動時。其主要變形是彎曲,稱為彎曲振動.而大型振動流化床機體每分鐘承受上千次交變應力的作用,所以我們設計制造時就要減小振動變形,從而減小彎曲振動對機體的破壞,這樣就必須提高機體的剛度,即機體具有一定的剛度可靠性。
為滿足機體的剛度可靠性而提高機體剮度,但同時機體的重量就增加,導致電機功率的增加,又增加機體的參振質量。為解決這一矛盾,我們采取框架式結構來提高剛度,同時采取一些改進措施。第一就是使機體上蓋與下箱體分離,即上蓋不參振,以減少參振質量,上蓋與下箱體使用軟聯(lián)結。對大型振動流化床來說,這一項就可減少參振質量1500多公斤。第二就是采用復合篩板,大孔厚篩板與下箱體焊接使之成為一個封閉梁箱,來增加機體強度.第三就是為加強參振機體剮度,將走料槽獨立作一部件,采用輕型槽鋼聯(lián)結彌補上蓋分離所帶來剛度降低的矛盾.第四就是下箱體的框架采用優(yōu)質異型管,即可增加強度,又可降低重量,還可以減少箱體板材厚度.
在設計機體結構時還要考慮機體的抗共振可靠性。振動流化床干燥機在啟動時,其力、位移,速度或加速度發(fā)生突然變化,也即產生沖擊,這一沖擊時間很短,是非穩(wěn)態(tài)的振動,這時產生的振動為瞬態(tài)振動.機體強度必須滿足這一要求。
振動流化床干燥機在停車時的振動也是非穩(wěn)態(tài)的.除去啟動和停車,中間運行是穩(wěn)態(tài)振動。而這兩頭的瞬態(tài)振動對機體的影響也是很大的。
另外,機體在停車時,振幅和頻率逐漸衰減,機體失去激振力還要通過系統(tǒng)的固有頻率段,這將產生共振.共振對機體的破壞和影響是非常大的。必須避免,這可以通過電器控制來實現(xiàn),即突然越過共振區(qū)來減少共振對機體的破壞。當然,振動流化床干燥機的設計只能適當考慮共振的影響,如完全考慮其影響,那機體重量將會增加很多,對應用是不利的。
綜合分析,采用框架式結構及上蓋分離是大型振動流化床干燥機最佳結構方式。
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