攪拌站傳動(dòng)滾筒在輸送設(shè)備的有限元介紹

　　大多數(shù)人不知道這種材料的知識(shí)。在三維CAD軟件Solid Works中建立了攪拌站傳動(dòng)滾筒模型，利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)其進(jìn)行分析，掌握了傳動(dòng)滾筒的應(yīng)力和變形情況。結(jié)果表明，攪拌站傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)完全滿足強(qiáng)度要求。
　　1.建立有限元模型
　　基本尺寸為：滾筒的直徑為D=1000mm毫米，圓筒的寬度為L(zhǎng)=1600mm毫米，與膨脹套筒連接處的軸的直徑為320毫米。本文利用三維設(shè)計(jì)軟件Solidworks分別建立了滾筒、連接板、膨脹套筒和軸的基本模型，并通過特殊的裝配關(guān)系將其裝配成一個(gè)新的組件。通過這種方法，可以得到所需的力學(xué)模型。在建模過程中，我們采取了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化措施。本文對(duì)滾筒模型的簡(jiǎn)化方法如下:
　　(1)省略了輥軸的所有倒角。
　　(2)不考慮滾子封裝和攪拌站傳動(dòng)滾筒之間的相互作用，滾子質(zhì)量直接等于圓柱殼。
　　(3)省略了二次部件，軸承座簡(jiǎn)化為對(duì)軸的約束。
　　(4)由于滾輪為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，采用1/2滾輪建立有限元模型，可節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間和成本。經(jīng)過上述簡(jiǎn)化后，將其導(dǎo)入到ANSYS中建立幾何模型。
　　輸送設(shè)備中攪拌站傳動(dòng)滾筒的有限元分析
　　2.材料特性
　　在有限元分析之前，一定要輸入軋輥材料的相關(guān)特性。
　　3.正確劃分模型網(wǎng)格
　　本文采用自由網(wǎng)格單元。由于焊縫和軋輥過渡面的應(yīng)力分析非常重要，因此有必要?jiǎng)澐指嗟膯卧渌蟛糠謫卧疾捎么掷瓎卧?br /> 　　4.邊界條件的定義
　　由于分析的是雙驅(qū)動(dòng)攪拌站傳動(dòng)滾筒，這是一個(gè)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，我們只需要分析一半的滾輪模型，而模型上的約束應(yīng)該是在對(duì)稱平面和軸支撐上。本文選用調(diào)心軸承作為滾子軸承。由于輥軸可以在垂直于軸線的方向上實(shí)現(xiàn)一定的旋轉(zhuǎn)角度，所以通常使用圓柱坐標(biāo)來限制邊界條件。
　　5.施加負(fù)荷
　　模擬載荷在有限元分析中非常重要。經(jīng)分析，滾子表面有兩種載荷，即正載荷和切向載荷，法向載荷在量綱角方向上一般符合歐拉公式的變化規(guī)律。因此，本文中對(duì)輥面施加載荷的方法是使用函數(shù)載荷。切向載荷使用相同的加載方法。除了表面上的載荷，攪拌站傳動(dòng)滾筒還從電機(jī)端接收扭矩作用。本文將扭矩轉(zhuǎn)化為集中力載荷。
　　6.解決
　　施加載荷后，可以用有限元法求解。本文采用直接解法。
　　7.計(jì)算結(jié)果和分析
　　在求解了攪拌站傳動(dòng)滾筒的有限元模型后，可以對(duì)傳動(dòng)滾筒的所有部分進(jìn)行分析。
　　今天的內(nèi)容到這里了，因?yàn)榉治鼋Y(jié)果給出瞬時(shí)變化，在理想情況下，輥?zhàn)拥妮S向力不變，但是沿著輥?zhàn)訄A周方向的力交替變化。當(dāng)滾筒旋轉(zhuǎn)一次，力就改變一次，所以攪拌站傳動(dòng)滾筒在筒殼中間圓周的變形zui大。