糧食分選系統(tǒng)中直線振動(dòng)篩篩箱的有限元模型建立
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1. 1 篩選機(jī)的結(jié)構(gòu)工作原理
圖 1 所示為振動(dòng)篩篩箱的結(jié)構(gòu)示意圖,主要由篩箱、支承裝置、電動(dòng)機(jī)和振動(dòng)器等部分組成。工作時(shí),篩箱由振動(dòng)器帶動(dòng)作往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng),從而借助慣性力,達(dá)到篩選糧食等物料的目的[1-4]。
1. 2 直線振動(dòng)篩有限元模型的建立篩框側(cè)板的 3 個(gè)部分由鋼板通過焊接而成,各部分所選材料相同,但厚度不同。在側(cè)板上還設(shè)置有橫梁,起到連接作用,也有不同截面形狀的加強(qiáng)梁起加強(qiáng)作用。通常用焊接連接側(cè)板與加強(qiáng)梁,用法蘭連接側(cè)板與橫梁。模型中單元網(wǎng)格劃分時(shí),不同的側(cè)板厚度交界地方、側(cè)板和橫梁及加強(qiáng) 梁 連 接 處,其單元必須有一個(gè)共同的節(jié)點(diǎn)來傳遞負(fù)載。本文應(yīng)用 AN- SYS 軟件中設(shè)定剛性區(qū)域的方法 [5-8] ,依次在篩箱激 振器 4 組偏心輪的旋轉(zhuǎn)中心處建立點(diǎn)質(zhì)量單元,以此 為主節(jié)點(diǎn); 在篩框的側(cè)板上( 激振器的安裝位置) 設(shè) 置 16 個(gè)節(jié)點(diǎn)用作從節(jié)點(diǎn),用來模擬起連接激振器和 側(cè)板作用的法蘭盤。主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)的連接使篩箱 在運(yùn)動(dòng)及變形過程中主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間的距離保 持不變,激振作用力即可通過建立的點(diǎn)質(zhì)量單元傳遞 到篩選機(jī)篩箱上。圖 2 所示為篩選機(jī)的有限元模型。
本文建立的篩選機(jī)模型應(yīng)用了 ANSYS 軟件中的 Mass21( 點(diǎn)質(zhì)量單元) 4 個(gè)、Shell99 ( 殼板單元) 1 826 個(gè)、Beam189( 梁?jiǎn)卧? 798 個(gè)、Combine14( 彈簧單元) 12 個(gè)。篩箱側(cè)板所選鋼板的特征參數(shù)為: 密度 ρ =7. 86× 10 3 kg / m 3 ,彈性模量 E=2.08×105MPa,泊松比 μ = 0.3。
1. 物料擋板 2. 后端梁 3. 底橫梁 4. 側(cè)板5. 加強(qiáng)橫梁 6. 加強(qiáng)板 7. 激振器 8. 襯篩板9. 排料板 10. 襯板 11. 支承彈簧 12. 篩料板
圖 1 篩選機(jī)篩箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
圖 2 篩選機(jī)的有限元模型