大型碟片式离心机转鼓的有限元分析
高速碟式分离机转鼓体结构有限元分析
其中, P可 以通 过公式 ( ) 1 计算 :
P = ∞ J r 一 r )/2 。 ( o p ( 1 )
式中 : P为半径 r 的压强 ; 为转鼓 转速 ; 流体 处 p为 密度 ; 为计算 处流 体 的 回转 半径 ;。 自由液 面 内 r ,为
半径 。
中 图分 类 号 : 64 5 U 6 . 6 文 献标 识 码 : A
0 引 言
碟式 分离 机是 应 用最 广 、 使用 数 量最 多 的离 心
机之 一 , 广泛 应用 于 医药 、 品 、 食 化工 、 油化 工 、 石 轻 工 、 物工程 、 生 船舶 、 料 等领 域 j 随着分 离 机广 涂 。 泛 的应 用和市 场需 求 的变 化 , 又促 进 了碟式 分 离机 技 术 的进 步 。分离 机转 速 从早 期 40 0 rm n左 右 0 / i 发展 到现 在 的 1 0 mi 右 , 鼓 体 的 结构 也 00 0r n左 / 转 从简 单发展 到现在 各种各 样 的复杂结 构 。鉴 于分离
图 1 转鼓 体 二 维 结 构 及 受力 示 意 图
机 的转 速大 幅提 高 以及 转鼓 体结 构 复 杂化 , 续采 继 用经典 的弹性 力学 理 论 对转 鼓强 度 计算 , 显然 不 能
满足现 在设计 需要 。 因为经 典 的弹性力学 理论适 用 于结构 简单 、 则 的转 鼓主要 零件 , 几何形 状复杂 规 对 的离心机转 鼓各 部位 的应 力状 态 的计 算 , 适 宜 的 最 方 法是采用 有 限元 法 。 。 应用 有 限元 法 的计 算软 件有 很多 , 中 A S S 其 N Y
第2 8卷
第 3期
江 苏船 舶
JANGS HI I US P
基于有限元的离心机开孔转鼓改进设计
关键词 : 离心机 ; 转鼓; 有限元
Ke y wo r d s : c e n t r i f u g e ; c e n t r i f u g a l d u m; r f i n i t e e l e me n t
中图分类号 : T Q 0 5 1 . 8 4 0 引言
Ab s t r a c t : nl e a p p r o x i ma t i o n a n d i n c o mp l e t e n e s s w o u l d b e t h e i mp o r t a n t r e a s o n f o r a c c i d e n t ,a c c o r d i n g t o a n a l y z i n g t h e t r a d i t i o n a l d e s i g n o f t h e o p e n i n g d r u m o f t h e c e n t r i f u g e . F i n i t e e l e me n t t e c h n i q u e i s a p p l i e d t o t h e d e s i g n o f c a l c u l a t i o n , o n he t o n e h a n d , t h e e f f e c t o f s t r e s s e o n e e n t r a t i o n c a n b e i mp r o v e d a n d t h e s a f e t y o f he t d e s i g n c a l c u l a t i o n b e e n s u r e d . o n t h e o t h e r h a n d . 山e p a s t c o n s e r v a t i v e d e s i g n me t h o d s c a n b e i mp r o v e d , t h e r e l e v a n t s i z e s c a n b e r e d u c e d , S O a s t o r e d u c e t he p r o d u c t i o n c o s t .
离心机转鼓有限元应力分析
& Ma u a t r n fc n e
第 3期 20 0 6年 3月
文 章 编号 :0 1 9 7 2 0 )3— 0 6一 2 10 —3 9 (0 6 0 0 9 O
离心机转鼓有限元应力分析
王俊 山 ( 山西综合职业技术学院 。 太原 00 1) 30 3
Fii lme tsrs n lssf rrt yd u o e ti g l c ie nt ee n te sa ay i o oar r m fc nru e e f ma hn
2 K y od: etf a m ci ; o r u F i e et S e e rs Cnru l ah e R t yd ห้องสมุดไป่ตู้; i te m n; t s w ig n a r ne l rs
● ●- ・ 0 - 0 ・ ・ ・ ● 0 ● ・ ・ 0 ・ ‘ ・・ ・ ・ ‘ ・ ‘ ・ ・ - ‘ . 。 . . . . . 。 。
3
。
中 图分类号 : P 9 2 2 2 T 4 2 文献 标识 码 :A T 3 0 4 . 1 H 4
1 前言
( 其工作转速通常在每分钟 几百转至 每分 钟几万转之 间)受到
2离心机转鼓应 力 的有 限元分析
离心机转 鼓是离心 机 的重要部件 。转 鼓 自身 因高速 旋转 2 1转 鼓 结构 . 如图 1 所示为某公 司根据转鼓设计规范 ,为 S 8 0型某三 S0 了离心力的作用 ,在离心力作用下转鼓 筒体 内会产生很大的工 足式离心机设计的转鼓 结构图 。 作应力 。一且发生强度破坏 必将产生极 大的危 害 ,尤其是有时 由于应力过高发生 “ 崩裂” 常会引起严重人身伤害事故 。但因 , 离心机转鼓结构较为 复杂 , 用传统 的强度设计计算方法 【, ] l2 , 对转鼓各部位的应力往往得不 到正确 的估价 ,从而影响了离心 机转鼓使用的安 全性 ;用传 统的有限元分析软件对离心机转鼓 进行应力分析时 ,常将离心机转鼓 简化 为平面问题或轴对称问 题, 虽然较好地解决了应力 计算 的问题 【, 】 但在建立模型和 34 , 划 分单元 网格 时仍 费时 费力 ,实用性较 差 。这里 使用集成有 Vsa at n4 2 0 i l sa D 0 2有限元分析软件的 Sl e g 软件 , uN r oi d e d 在传统 强度设计计算的基础上 , Sl eg 软件建立 三维模 型, V- 用 oi d e d 用 i sa at n4 2 0 有 限元分析软件进行应 力的有限元分析 , ul s a D 0 2 N r 既 方便快捷 ,又能较为 准确地确定各部位 的应 力值。较好地 解决 了离心机转鼓设计的安全性和经济性的 问题 。
离心机转子力学性能的有限元分析及测试
离心机转子力学性能的有限元分析及测试以《离心机转子力学性能的有限元分析及测试》为标题,本文将详细介绍离心机转子力学性能的有限元分析和测试方法。
离心机转子是离心机的主要组成部分,它负责转换能源,影响离心机的性能和可靠性。
离心机的设计和可靠性直接受转子的力学性能影响。
因此,评估转子的力学性能对离心机的设计和可靠性很重要。
离心机转子力学性能的评估通常有两种方法:有限元分析和测试。
首先介绍有限元分析,它是一种数值分析方法,可以用来研究影响离心机转子力学性能的各种因素,如温度、速度、转子形状和质量分布等。
有限元分析可以模拟转子处于实际工作状态时的受力情况,从而分析出转子力学性能的变化情况。
同时,有限元分析可以准确地预测转子的焊接缝及转子轴端部位的受力状况,从而发现转子可能出现的疲劳裂纹及其他热和结构破坏。
其次介绍测试,离心机转子力学性能的测试分两种:定性测试和定量测试。
定性测试主要用于检查转子的噪声、振动和温度变化情况,以判断转子的工作状况是否正常,从而及时发现并纠正可能出现的问题。
定量测试则可以测量转子的受力状况,以获得精确的数据,用于更好地理解转子力学性能的变化情况。
最后,值得指出的是,离心机转子力学性能的有限元分析和测试应具有较高的准确性和可重复性。
因此,在利用有限元分析和测试来评估离心机转子力学性能时,应确保输入参数准确,测量装置和分析结果高度可靠,从而保证离心机转子力学性能评估的准确性。
本文对离心机转子力学性能的有限元分析和测试进行了详细的介绍,离心机转子的有限元分析和测试可以帮助我们理解转子的力学特性,进而提高离心机的可靠性和性能。
此外,以较高的准确性和可重复性进行离心机转子力学性能有限元分析和测试,对转子检测和评估也非常重要。
离心机转子力学性能的有限元分析及测试
离心机转子力学性能的有限元分析及测试离心机转子的力学性能是影响其工作性能的关键因素之一,因此,对转子的力学性能进行分析和测试是十分必要的。
本文将阐述如何使用有限元分析和测试来评估转子的力学性能。
首先,我们将介绍使用有限元分析来评估转子的力学性能。
有限元分析是一种数值分析方法,可以用来模拟结构的力学行为。
首先,我们需要建立转子的有限元模型,其中包括转子的几何结构、材料属性和载荷条件。
然后,使用相应的有限元软件计算模型中的应力应变场状态,以获得模型的力学性能。
其次,我们将介绍如何使用实验来测试转子的力学性能。
可以通过分析转子的形状、表面粗糙度、几何尺寸等来测量转子的几何结构参数,以及测量转子表面的硬度和润滑性。
还可以通过测量转子在不同负载和转速下的变形和剪切变形,以及测量转子绝热、热扩散等特性,来评估转子的力学性能。
综上所述,有限元分析和实验测试都可以用来评估转子的力学性能。
在实践过程中,两种方法可以相互补充,可以获得更完整准确的转子力学性能评估结果。
同时,在分析和测试转子的力学性能时,应考虑转子的动力学特性,以便有效地改善其工作效率。
总之,有限元分析和测试可以有效地评估转子的力学性能,为提高转子的工作效率提供有价值的参考依据。
因此,离心机制造商应该积极开展相关的有限元分析和实验测试,以提高转子的力学性能和工作效率。
碟片离心机的原理
碟片离心机的原理引言:碟片离心机是一种常见的实验室设备,它利用离心力将混合物中的固体颗粒与液体分离。
本文将介绍碟片离心机的原理及其工作过程。
一、离心力的作用原理离心力是碟片离心机实现分离的关键。
离心力是由旋转的离心机产生的,它使混合物中的固体颗粒受到向外的力,从而与液体分离。
离心力的大小与离心机的转速成正比,转速越高,离心力越大。
二、碟片离心机的结构碟片离心机主要由离心机主体、转盘、离心管和电机等组成。
离心机主体是整个设备的支撑结构,转盘是放置离心管的平台,离心管则是放置混合物的容器。
电机通过驱动转盘旋转,产生离心力。
三、碟片离心机的工作过程1. 准备工作:将混合物倒入离心管中,并确保离心管的盖子紧闭。
2. 设置参数:根据实验需求,设置离心机的转速和离心时间。
3. 启动离心机:将离心管放置在转盘上,并将离心机启动。
4. 离心分离:离心机开始旋转,产生离心力。
离心力使得固体颗粒向离心管的底部沉积,而液体则留在上层。
5. 停止离心:离心时间到达设定值后,离心机自动停止旋转。
6. 取出样品:小心地取出离心管,将上层液体倒出或者使用吸管吸取,得到分离后的样品。
四、碟片离心机的应用领域碟片离心机广泛应用于生物化学、医药、环境科学等领域。
它可以用于细胞分离、DNA提取、蛋白质纯化等实验操作。
碟片离心机的高效分离能力和易操作性使其成为实验室中不可或缺的设备。
结论:碟片离心机通过利用离心力将混合物中的固体颗粒与液体分离,实现了高效的分离过程。
它的原理简单,操作方便,广泛应用于科研实验和生产过程中。
通过深入了解碟片离心机的原理和工作过程,我们可以更好地利用它进行实验操作,提高实验效率。
碟式分离机的原理及特点分析
碟式分离机的原理及特点分析摘要:在化工行业使用的分离机中,由于分离机内部零部件及密封点较多而且结构复杂,在日常生产中经常出现不排渣、不密封或振动超标的故障现象。
文章以某厂设备为例,通过对分离机的运行状况及结构分析,及时采取相应措施,大大降低了分离机的故障率。
对同类设备的使用及维护均具有一定的借鉴意义。
关键词: 离心分离;蝶式分离机;维护前言离心分离是在液相非均匀体系中,利用离心力来达到液液分离、液固分离的方法,统称为离心分离。
当悬浮液在动压头的作用下,经中心管流入高速旋转的碟片之间的间隙时,便产生了惯性离心力,其中密度较大的固体颗粒在离心力作用下向上层碟片的下表面运动,而后在离心力作用下被向外甩出沿碟片下表面向转子外围下滑,而液体则由于密度小,在后续液体的推动下沿着碟片的隙道向转子中心流动然后沿中心轴上升,从套管中排出,达到分离的目的。
碟式分离机的转鼓内有数十个或数百个形状和尺寸相同、锥角60°~120°的锥形碟片,碟片之间的间隙用碟片背面的狭条来控制,一般碟片间的间隙约0.5~2.5 mm。
当具有一定压力和流速的悬浮液进入离心机后,就会从碟片组外缘进入各相邻碟片间的薄层隙道,由于离心机高速旋转,这时悬浮液也被带着高速旋转,具有了离心力。
此时固体和液体因密度不同而获得的离心沉降速度的不同,在碟片之间的间隙内出现了不同的情况。
固体颗粒获得的离心沉降速度大于后续液体的流速,则有向外运动的趋势,就沿碟片下表面离开轴线向外运动,并连续向鼓壁沉降;澄清液获得的离心沉降速度小于后续液体的流速,则在后续液体的推动下被迫反方向向轴心方向流动,移动至转鼓中心的进液管周围,并连续被排出。
这样,固体和液体就在碟片之间的间隙内流动的过程中被分开。
一、碟式分离机的基本结构与功能碟式分离机一般由以下几部分组成:进出口装置,转鼓,配水装置,垂直轴系,水平轴系,测速装置,刹车装置,机架,电机。
转鼓部件是分离机的最主要部分,它包括转鼓体、转鼓盖、碟片组、分配器、密封阀组件等,转鼓体和转鼓盖由主锁环锁紧在一起。
离心机转子力学性能的有限元分析及测试
离心机转子力学性能的有限元分析及测试离心机转子具有较高的旋转效率,可以大大提高传动效率,广泛应用于水泵、离心机、风机、鼓风机等传动系统中,因而在设计中离心机转子的力学性能十分重要。
本文以《离心机转子力学性能的有限元分析及测试》为题,旨在介绍离心机转子力学性能分析及测试方法,为离心机转子的设计提供参考。
一、离心机转子力学性能分析离心机转子力学性能分析是有限元方法的一个重要研究方向,它是通过使用有限元方法模拟实际环境中离心机转子受力分析,分析离心机转子承受外力情况,以及离心机转子受力后的变形和应力状态,为离心机转子的性能检测提供科学的依据。
离心机转子力学性能分析一般包括三个方面:1、转子结构分析。
针对离心机转子的结构,采用有限元方法求解连续体力学问题,分析转子受力情况,以及加热、冷却、温度场等对转子结构变形的影响。
2、电机分析。
通过有限元方法分析电机对离心机转子的动力特性,并研究不同结构参数和电机参数对转子性能的影响。
3、转子表面压力分析。
有限元法可以模拟离心机转子表面润滑压力场,从而探究离心机转子在不同润滑状况下的工作性能。
二、离心机转子力学性能测试离心机转子的力学性能测试是根据离心机转子力学性能分析的结果,采用多种测试手段,检测离心机转子是否符合实际使用要求。
这些测试手段通常可分为两类:1、试验室专用测试仪器。
例如测功机、应力分析仪、振动分析仪等,可以对转子的动态、静态和振动性能进行全面的测试,从而确保转子的结构和动态特性符合要求。
2、自然环境观测。
这种方法也可以测试离心机转子的力学性能,但一般在复杂的工作环境下,采用自然环境观测的方式是不可取的,因为这种方式不能够查明原因和结果。
综上所述,离心机转子力学性能的分析及测试是离心机转子设计工作必不可少的一环。
本文通过介绍有限元方法在离心机转子力学性能分析方面的应用以及离心机转子性能测试方法,为离心机转子的设计提供参考依据。
离心机转子力学性能的有限元分析及测试
分 别采 用 0 0、 . 、9 6、9 4 . 9 8 1 . 2 . N砝 码 力 对 转 子进 行 加载 实验 , 测试 其应 变结 果 如 图 3 表 1所 、
示。
m 、 m 分 别 为 筒 体 、 m 、 吊杯 、 体 、 盘 、 子 的 粉 转 转
质量 ; m 、 m 、 m A A : A 分 别 为 对 称 悬 挂 两 侧 的筒 体、 吊杯 、 粉体 质 量差 ; e 、 e 、: e 别 为筒 体 、 分 吊杯 和 粉体 旋转 到水 平 状 态 时 的离 心 半 径 ; 体 和 吊 筒 杯离 心半径 以质 心计 算 , 体 离 心 半 径 按 压 缩 到 粉
弹性模 量 为 2 0 P , 松 比为 0 2 , 服 强 度 为 1G a泊 .9 屈
1 2 1 7M P a。
9 8 时 的 最大 应 力值 为 1 . M a 1 . N时 的最 .N 1 3 P ;9 6 大应 力 值 为 2 . MP ;9 4 时 的最 大 应 力值 为 2 1 a2 .N
(A P智能 信 号采 集处 理分 析 系统 及振 动测试 传 感器 等仪 器设 备对 转子应 变 特性进 行测 试分 析 , 试过 程采 用 4个传 动销 部分 固定 、 子 测 转 加载砝 码 方式 , 共分 6个 测点 , 转子 轴 上 4个 测点
1 转 子 系 统 结 构 及 受 力 分 析
济性 及可 维修性 等 成为工 程设计 的重 点 。尤其 对
多转 子 系统 , 各旋 转 部 件结 构 不 同 、 量 不 同 、 重 旋 转半 径不 同 以及使 用要求 不 同等导致 运行 工况 复 杂, 给转子 主 轴带 来 复 杂 的 应力 和 变 形 。随 着 有 限元 技术 和计算 机技 术 的发展 , 原来 这种 复杂 的 、 需 要经 验估算 的机 械结构 可 以获取 精确 的应力 计 算 。这 为转子 优 化设 计 、 推算 极 限 受力 条 件 下 的 应 力及 变形 、 减少 故 障 和 延长 寿 命 提 供理 论 和 技
离心机转子力学性能的有限元分析及测试
离心机转子力学性能的有限元分析及测试离心机是一种重要的机械设备,它的正常运行对于我们的工厂或其他生产线有着至关重要的意义,而离心机转子是控制离心机性能的关键部件,它包括转盘、轴承和叶轮等组成,负责转换机械能、调节机械频率以及传输功率,因此,要确保离心机的安全可靠运行,必须了解其转子力学性能及其影响因素,并给出一些有效的测试策略。
离心机转子力学性能是研究离心机工作状态、性能及结构稳定性的基础,因此,对离心机转子的力学性能的分析和测试非常重要。
近年来,随着有限元理论的发展及计算机技术的进步,有限元分析已经在轴承结构分析、动力学和热学等方面得到广泛的应用,现在也开始被用于离心机转子力学性能分析和测试。
首先,利用有限元方法对离心机转子力学性能进行分析,可以更细致地模拟连接点、轴承及转子表面等物理结构,以及转子运行时的空化现象;同时,分析结果还可以使用软件进行三维可视化,以更直观地显示出转子的结构及它的动力学性能,从而分析出转子在额定转速下的叶轮最大相对速度,以及求解叶轮的最大振动速度,矩、剪力及转矩分布等量化特性。
其次,进行有限元测试以获取离心机转子力学性能,可以首先确定离心机轴系有关参数,然后基于离心机轴系的有限元模型,计算各种外荷、内荷下的轴系受力情况,进而测试其转子的力学性能,例如转子的受力、叶轮的运行参数、轴承的疲劳特性等。
最后,利用实验测试方法来测试离心机转子的力学性能,既可以模拟受力情况,也可以获得实际的测量数据,进而比较计算结果和实验结果,以验证转子力学性能的准确性。
常用的实验测试方法有数据采集技术、热控技术、物料控制技术以及离心机组件及其结构的机械测试等,其目的是确保转子在额定转速下的正常运行性能,及早预警和解决转子可能出现的问题,以保证设备的安全可靠运行。
本文简要分析了离心机转子力学性能的分析及测试方法,其中有限元方法可以更深入地揭示离心机转子的结构特性,同时还可以获得叶轮的最大相对速度、振动速度、弯矩剪力及转矩分布等量化特性;而实验测试方法则可以获取实际的测量数据,以确保转子力学性能的准确性。
有限元方法在离心机转鼓强度分析中的应用
移值 的 约束 , 可 以是 弹性 约 束 或 它们 的组 Nhomakorabea合 。 也
通 常情况 下 , 约束 对称 面上 的非对称 位移 或 转角 。
一
圈 2・计 算 模 型
些情 况下 为 了消 除可 能 的剐 体位 移 , 要人 为 需
添加 约束条 件 , 是这时 应 当特别 小心 , 当充分 但 应 考虑 所 添加 的约束 对计算 结果 的影 响。
1 现 状
有 限元 分析 是 一 项复 杂 而又 细 致 的 工 作 , 分 析 人员 不仅 需要 具 有 扎 实 的力学 和有 限元 知识 , 还需要 丰 富的经验 和 较强 的分析 能力 。任何细 节 的忽 略可 能会带来 很 大 的误差甚 至造 成谬 误 。面 对一个需 要 分析 的对 象 , 何 将 它从 其 复 杂 的 工 如 作环境 中抽象 出来 , 如何 在 保 证 对 构件 的有 效模 拟, 进行 简化 而不 影 响计算 精度 , 网格 细化 到什 么 程度才 能使 模型 的分析 结果 接近 或 收敛 到正确 的 结果 等 等 , 这一系 列 问题必 须认 真考 虑 。
建立 计算模 型时应 当考察 重点 区域的详 细结 构, 比如 拐角 位置 的过 渡 圆角或焊脚 , 否则会 给计 算 结果带 来很 大误 差甚 至造 成谬误 。例 如采 用尖
强度标 准 中都推荐 采用 有 限元 的方法 “ 。
本 文 以高速管 式 离心机 与三 足离 心机 转鼓 应 力分析 为例 , 就转 鼓 组 件 的有 限元 计 算 模 型 建 立 所涉及 的诸 多 问题 、 算 结果 的分 析 评 定 等 问 题 计 进行 了较 为详细 的论 述 。
高计算精度和保证 模拟有效性 的注意事项 . 并探讨 了特 鼓强度评定 准尉。
用于滴灌的碟式分离机的转鼓有限元优化设计
( 兰州理 工大学 机 电工程学 院,甘肃 兰州 7 0 5 ) 30 0
摘 要: 碟式分 离机的转鼓是一个复杂的锥体 , 照传统算法进行其强度计算 , 按 得到的结果往往具 有很大的质量富余 , 从而影响到分 离机的综合经济指标 。为解决这一问题 , 在有限元应力分析的基
XI Zh u.Y NG Z i 】 N o A h — r
( ol eo c aia adEetc n ier g L nhuU i r t o T cn l y azo G nu70 5 C ia C l g f h n l n lc i E gne n , a zo nv s y f eh oo ,L nhu, a s 30 0, hn ) e Me c ra l i e i g
械 效 率 , 长转 鼓使 用 寿命 。 延
关键词 : 转鼓 ; 滴灌 ; 碟式分离机 ; 优化设计 ; 有限元法 中图分 类 号 : Q 5 . 文献标 识 码 : 文章 编 号 : 0 5— 2 4 2 0 )3— 0 1— 3 T O 18 A 10 6 5 (0 7 0 0 3 0
Ab t a t s r c :Th s e ft e d s e r tr i o l x c n . Ac o d n o t e ta iin lag rt m f e ba k to h ic s paa o s a c mp e o e c r i g t h r d t a o h o o l i t e sr n t t e r s h f n ha e a n r u ur l s,wh c fe tt e o e al e o o c i d c tr f h te g h,h e u s o e v n e o mo s s p u t ih af c h v r l c n mi n i ao s o t e s p r tr h e a ao .To s l et i o e ,b s d o h i ie ee n ssrs n lss n o t z d mah ma — ov h sprblm a e n t efn t l me t t s a a y i ,a p i e t e t e mi i a d l o hedic s p r t rb s e ss tu c mo e rt s e a ao a k ti e p,whih tk st et tlwe g to e b s e str e u c l f c a e h o a i h ft a k ta a g tf n — h to in,a d s me o s sr cu e p rmee sa p i z t n p r me e .Th n e o — on to fp n — n o fi tu t r a a t r so tmiai a a t r t o s e it r r p i tmeh d o e a i l t u c in i s d t o v h t e t a d l y f n t su e o s le t e mah ma il mo e ,wh c sa mu t o c i h i li—di nso o tan d o t z t n me in c nsr i e p i a i mi o
黄河泥沙碟式分离机转鼓有限元分析
Ab t a t s r c :Ai d a he s r t r tm ia i n o s e r t r,he la i e t r s r s e s nso he me tt t uc u eop i z to fdic s pa a o t e v ng c n e t e sr a o ft dr m s a a y e The d a c mod lo he d um f wa e - u wa n l z d. yn mi e f t r o t rmud s p r t r wa s a ls d a h i ie e a a o E e t b ihe nd t e fn t ee nta a yss wa e f r d by usng t o t r l me n l i s p r o me i he s f wa e ANSYS. pe ily, he sr ng h a i diy o he Es c a l t t e t nd rgi t ft
厚[ . 1 传统分 离机转 鼓结 构计 算一 般采用 经验 公式 , ]
无法 得到精确计 算 结 果. 限元 法 把 连 续 弹性 体 分 有
1 模 型 导入
将 在 UG 系统 中建 立 的分离 机转鼓 三维参数化 模型 以 I S数 据 格 式 导 入 ANS GE YS系统 , 过 对 通
鼓结 构进行动力学建模和有限元分析ห้องสมุดไป่ตู้, 以满足转鼓强度 、 刚度使用要求 , 为分离机转 鼓结构改进 提供 了理论和技术
依据.
关 键 词 : 式 分 离 机 ; 鼓 ; 限元 分 析 ; 碟 转 有 黄河 泥 沙
中 图 分类 号 : 2 . S2 0 3 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :10 —3 5 2 0 )30 3 —3 0 34 1 ( 0 80 —100
基于有限元的离心机开孔转鼓改进设计
基于有限元的离心机开孔转鼓改进设计苏慧祎;孙晓燕【摘要】The approximation and incompleteness would be the important reason for accident, according to analyzing the traditional design of the opening drum of the centrifuge. Finite element technique is applied to the design of calculation, on the one hand, the effect of stress concentration can be improved and the safety of the design calculation be ensured, on the other hand, the past conservative design methods can be improved, the relevant sizes can be reduced, so as to reduce the production cost.%通过分析离心机开孔转鼓的传统设计,发现设计计算中的近似性和不全面性是导致离心机开孔转鼓出现事故的重要原因。
本文将有限元技术应用于设计计算当中,一方面可改善应力集中的影响程度,保证设计计算的安全性,另一方面,也可以使过去一些保守的设计方法得以改进,减少相关尺寸,从而减少生产成本。
【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2015(000)018【总页数】3页(P137-139)【关键词】离心机;转鼓;有限元【作者】苏慧祎;孙晓燕【作者单位】烟台工程职业技术学院,烟台264006;烟台工程职业技术学院,烟台264006【正文语种】中文【中图分类】TQ051.84离心机是一种耗能较低,效率很高的离心分离设备。
碟式分离机转鼓的强度计算及分析评定
t h e a c c u r a c y o f t h e i f n i t e e l e me n t mo d e l wa s v e r i i f e d .A c c o r d i n g t o t h e d e s i g n c r i t e r i a o f J B 4 7 3 2 — 1 9 9 5 R,t h e s t r e n g t h o f t h e d i s c s e p a r a t o r d u m r s y s t e m s a t i s i f e d t h e d e ma n d o f e n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n .
bi g g e r ,whi c h r e q u i r e s mo r e p r e c i s e c a l c u l a t i o n f o r d r u m s t r e n g t h a na l y s i s . 3D i f ni t e e l e me n t mo de l o f d i s c s e p a r a t o r
Abs t r a c t: Dr u m i s a c r i t i c a l c o mp o n e n t o f di s c s e p a r a t o r ,i t s r o t a t i o n v e l o c i t y i s b e i n g q u i c k e r ,a nd d i a me t e r i s b e i n g
关重要 。文章基 于 A N S Y S Wo r k b e n c h有限元软件建立 了碟 式分离机 转鼓 系统的三 维有 限元模 型 , 基于正常工 况的静 力
碟片式离心机工作原理
碟片式离心机工作原理碟片式离心机是一种常见的离心机类型,广泛应用于医药、生物化工、食品等领域。
它的工作原理主要基于离心力的作用,通过高速旋转的离心机鼓使悬浮液体中的不同成分分离,从而实现分离目的。
我们来了解一下碟片式离心机的组成部分。
碟片式离心机通常由电机、转盘、离心管等部件组成。
电机提供动力,驱动转盘高速旋转;而转盘上则安装有离心管,悬浮液体被置入离心管内。
当电机启动,转盘开始旋转,离心管内的悬浮液体也随之产生离心效应。
在离心机高速旋转的情况下,液体中的各种成分受到的离心力不同,因而产生不同的离心沉降速度。
根据这种原理,不同密度、粒径、形状等特性的颗粒或细胞会在离心过程中被迫分离。
重的成分会向离心管的底部沉积,而轻的成分则会浮在上面。
碟片式离心机的转盘上通常安装有多个碟片,这些碟片的作用是增大离心机的分离面积,提高分离效率。
当悬浮液体在离心管内旋转时,由于碟片的存在,液体与碟片之间形成了多个小室,使得分离更加充分。
同时,碟片还可以减小离心机运转时的震动和噪音,提高离心机的稳定性和安全性。
除了离心力的作用外,碟片式离心机的工作原理还与离心管的设计有关。
离心管通常具有锥形或圆柱形状,这有助于在离心过程中更好地分离不同成分。
此外,离心管上还设有不同的孔口或阀门,便于收集分离后的样品或废液,使整个分离过程更加方便快捷。
总的来说,碟片式离心机的工作原理是基于离心力的分离效应,通过高速旋转的转盘和离心管,实现对悬浮液体中不同成分的分离。
碟片的设计和离心管的结构也对分离效果起到重要作用。
这种离心机在实验室和工业生产中都有着广泛的应用,为科研和生产提供了重要的技术支持。
希望通过本文的介绍,读者能更好地了解碟片式离心机的工作原理和应用价值。
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1 1转鼓 受 力分析 1 转鼓为 不锈钢 铸件 后 经精加工 而成 , 转鼓 上面 叠加 了几十层 的碟片 并紧 固和 电机轴一 起被 电机带 动高 速旋转 , 故在 底部 加约束 , 后在整 然 个 转鼓 上面施 加速 度载荷 。 1 2分析 思路 1 分 析主要 是通 过有 限元 的计算 来看 孔的边缘 应力 。 来判 断扩 孔前后
应力 变化 的趋 势 。
类离心 机的厂 家 。 打破 国外垄 断 同时 , 在 我公 司积 极推 出了为 国 内的大 型上悬 式碟片 离心机 进行 维护保 养及维 修 的服务 。 吉林 黄 龙淀 粉公 司几 年前 从 国外进 口了一 台大 型上 悬 式碟 片离 心 机, 后来在使 用过 程 中转 鼓 的一 个 喷嘴发 生 了破 坏 , 重影 响生产 , 严 后 来 该公司 主动与 我公 司联系 ,寻 求帮助 。我公 司利用 长期 以来 的经验 , 迅速 制定 了维修方 案 , 利用有 限元计 算软件 A Y 对维 修方 案进行 并 NS S 分析 , 案可行 。维修后 一年 内运行 正常 。实 际证 明计 算有 效 , 案制 方 方
孔前计 算值 ) 图 6( 和 扩 孔后计 算值 ) 。 从 分 析 的对 比可 看
离心机 转鼓 是不锈 钢铸 造件 然后 进行精加 工 ,所 以这 里 我们 输入 不锈钢 的弹 性模 量 E X及 泊松 比 P X 或从材料 数据 库 内导 入对 R Y
应材料 。我们 的输入 是 E = 0 X .
定 正确 。
1 3模 型 简化 1 因为 主要 是考虑 维修 方案 前后 的对 比, 以不 需要对 转鼓上 面 的碟 所 片和 物料所 施加 的载荷 进行模 拟 , 另外 因为转 鼓是旋 转体 并且有 3个 均 O 布 的载荷 ,所 以取 其 中维修 的一块 进行分 析计 算 。 1 4分 析类 型确定 1 应用 C 软件 A YS 行结 构有 限元分析 , AE NS 进 根据受 力特点 , 问 本 题 的分 析类 型选择 结构 线性静 力分析 , 应用 A Y 强大 的结构 分析功 NS S
碟片 喷嘴离心 机 ( 也称碟 式离心 机 ) 是玉米 湿磨 生产淀粉 的 重要设 备 , 要用于 淀粉 与麸质 的分离 、 主 麸质 水的浓 缩等 , 是玉 米湿磨 生产 淀 粉设 备的核 心 。 另外在 化工 、 医药 , 工及 生物工 程 中也有较 广泛 应用 。 轻 碟 式离 心机转 鼓直径 达到 10mm的我们称 之为 大型上 悬式碟 片离 00
降低还是 加大 。我们 采用有 限元计算 来进 行分析 。
1
.
能 , 以较 准确 的计 算 出来应 力分 布及应 力大小 , 以对维 修方 案提供 可 可 可 靠的 指导 。
1 2有 限元分析
1 2 1建模 对于 建立 复杂有 限元 结构 线性静 力分析 模型 , 因为 AN Y S S自身 所 带 的建 模 不 是 很 强 大 ,我们 通 常 采 用 第三 方 软 件 ,建完 模 完 ,导入 A S , N YS 我们 使用 S LD D E 立三 维实体 模型 并进行 3 等 份切割 O IE G 建 0 并取 一份 ,另存 为 IS格式 ,A Y 读 人实 体模型 建立 如 图 2 G NS S 所示 。
1 离心机转鼓 的有限元分析
因为转 鼓是旋 转件 , 喷嘴处 通过封 焊堵死 , 影响使 用效 果和产 量 , 会 而且 因为是焊 接 , 度是否 符合 强度要 求还 未知 , 以优 先考 虑通过 扩 强 所 孔来进行 修复 , 但是 “ 孔越 大开 孔系数越 大 , 力集 中系数 越大 ” 孔 开 应 , 内采用更 连续 的螺纹 , 来适 当降低 应力 的集 中 , 但是 一方 面 因扩 孔而 加 大 的应力 一方面 因结 构连续 而减少 的应 力 , 如何 确定 最终 的修复 结果 是
应l 用
大型碟 片式离心机 转鼓的有限元分析
顾 明辉 ,马俊 ,李艳艳
(. 1 江苏牧羊迈安德食器机械有 限公司 ,2 5 2 ) 2 17
( 北 京 化 工 大 学 , 10 2 ) 2. 0 0 9
摘要 : 鼓是碟 片式离心机 的核心部件。当转鼓发生破 坏 时, 式 离心机就不 能安 全正 常的运行 , 至维修 都 变得有技术难度 。 转 碟 甚
9 El . PR XY = 0. 3 1 3l
出局 部 的连 续性 对 应 力 减少的作用稍 大一些 ,
从 扩 孔前 的 2 3 a减 0 Mp
1转鼓 喷嘴 的应 力分析
转鼓 的三维模 型见 图 1 :
图 1离 心机转鼓三维模型
图 2离心机转鼓等分三 维模 型
2 8 W Wmcn t 1 0 年1月 W i i o 0 2 e am 5 h
应I 用
1 单元定 义 2 2
12 7 分析 结果 选 择直接 求解 对转 鼓破 坏 的 具 体 情 况 ,提 出解 决 方 案 ,并 通 过 A S S 析 软 件 对 其 进 行 了分 析 ,指 导 了维 修 ,后 经 一 年 多的 可 靠 运 行 , NY 分
证 明 了该 方 案 的 可 行 性 。
关键词 :离心机;转鼓 ;维修 ;喷嘴 ;A SS NY
AN YS 00 内有 15 单元 ,为 了尽 可能 获取较 全面计算 结果 S 1.库 7个
及保证计 算结果 的可靠 性 ,我 们考 虑采用 S L D 5 O I 9 选项 。 12 3 材料属 性 . A Y 材 料属性 是必输 项 , NS S
对 解对 比结果 如图 5( 扩