对70B型鄂式破碎机动鄂支架模态分析

   2020-09-01 郑州红星机械设备制造有限公司郑州红星机械设备制造有限公司5550
核心提示:随着科技进步及人们认识的深入,鄂式破碎机在结构上不断完善、参数匹配日趋合理、性能不断提高.逐步从简摆

随着科技进步及人们认识的深入,鄂式破碎机在结构上不断完善、参数匹配日趋合理、性能不断提高.逐步从简摆到复摆(从双肘板到单肘板1、从粗碎到细碎、从深腔双腔到双动鄂等等发展出各种类型的鄂式破碎机,成为粉碎工程设备范畴内应用最广、品种规格最全及使用数量最多的一种破碎设备,有着良好的应用前景。然而。与此不相称的是,我国破碎机的设计方法还比较传统.目前许多破碎机制造和设计单位仍然多用手工和二维CAD进行设计。

与国外先进的机械制造与设计手段相比。鄂式破碎机在三维建模、动态分析等方面确实存在着较大的差距。对于新型外动鄂匀摆鄂式破碎机(或简称新型鄂式破碎机)而言,在其设计开发中引入动态设计技术。使新型鄂式破碎机的设计研逐步进入到以三维模型为基础、以动力学分析和先进的有限元分析软件为手段的动态设计阶段,具有非常重要的现实意义与战略意义。本文利用有限元分析软件ANSYS对BPllO,70B型鄂式破碎机动鄂支架进行模态分析,计算动鄂支架低阶固有频率及其振型。分析其动态特性。为动鄂支架的结构设计提供了理论指导和参考数据。

模型的建立主要包括三维实体模型的建立料属性的分配,有限单元的划分,施加约束边界条件及载荷施加。在有限元分析软件嘲ANSYS环境中建立动鄂支架的三维实体几何模型。主要尺寸有:总宽1100mm,总长2552 mm,总高772 mm。由于动鄂支架的结构比较复杂,为了控制解题模型规模,使后续的有限元网格划分不太复杂,在此需要将几何实体简化。在保证分析精度的前提下。可以略去对结构刚度和强度影响较小的圆角和倒角。又因动鄂支架为左右对称结构,利用结构的对称性可以大大减少分析所需的计算时间和存储容量.故可以取其中一半进行分析。

动鄂支架三维实体模型如图1 图1动鄂支架模型所示。在实际进行计算分析时为了方便对斜槽处施加约束条件,在建模时特意添加了与动鄂支架相连的肘板部分。在施加约束时,因建立实体模型时只是选取了对称模型的一半结构.故在对称面处设定为对称约束边界条件;动鄂与轴承连接圆柱面处受力分析时简化为铰支,为方便施加约束,可将其边界条件设定为x,Y,Z三向固定约束。同样。由于肘板只承受轴向压力,没有弯矩作用.故虽然实际情况中肘板与动鄂支架为铰接,此时把肘板与动鄂支架用GLUE粘在一起,仍符合实际情况.肘板与底座也为固定连接。在模态分析中,唯一有效的“载荷”是零位移约束。如果在有限元模型上施加了其他载荷.在进行模态提取时它们将被忽略。

下面重点分析前lO阶中几种模态振型:为动鄂支架的一阶振型图。通过观察可知,第一阶固有振动主要是以圆筒为固定点。整个支架发生横向摆这说明在较低工作频率下动鄂支架由于振动而引起的较大位移的部位在靠近尾部的地方.如果动鄂的动力源(即驱动电机)的工作频率接近该频率(7.4-18.2 Hz),则极易引起共振.造成尾部由于振动变形过大而首先发生破坏。在第四阶振型图中.振动变形较大部位也在尾部,但其最大位移发生在斜槽上.振动时主要是尾部靠近斜槽部分发生弯曲振动。故工作频率在靠近23.5Hz时,斜槽部分可能会由于振动变形过大或因发生弯曲疲劳失效而首先发生破坏。

在五阶振型图中,动鄂支架由于振动产生的最大位移均在支架的中部圆孔附近。其中在第五阶频率下振动时,主要是上盖板中间部分靠近外侧的地方发生鼓起,凹陷变形;当支架工作频率接近29~32Hz围时.尽管发生扭曲变形的部位不完全相同。但支架发生最大位移的部位相同,均在其中部。由图5所示.当构件的工作频率继续增大到35Hz至38Hz时.构图5九阶振件由于共振而发生最大位移的部位又转移到构建尾部。这时整个动鄂支架在振动时完全发生扭曲变形,但由于圆筒部分的约束固定较好。故最大位移发生在尾部,但此时不再是底板,而是发生在上面盖板处。

鄂式破碎机动鄂支架进行模态分析:http://www.hxjq.cn/n637.html

 
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