基于有限元的清粉机筛格、筛体的结构分析

• 作 者: 殷勤
• 机 构: 河南工业大学
• 出 处: 河南工业大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 清粉机 有限元 筛格 筛体 结构分析

清粉机应用于面粉厂的制粉车间，用来把前路皮磨平筛分级后的中、下交物料，进一步按颗粒的质量和粒度进行分级的设备。本文对FQFD49×2×3型清粉机的工作参数、振动体机械系统及结构进行了分析，应用Solidworks软件建立了清粉机筛格、筛体的三维实体模型，对清粉机的振动系统即清粉机筛格、筛体进行整体分析，建立了结构的动力学模型、结构的动力平衡微分方程的数学模型及数值计算的有限元模型。利用ANSYS有限元分析软件对FOFD49×2×3型清粉机的整体结构进行分析，得到清粉机工作过程中结构的变位参数和结构的各部位应力及应变的参数值，对清粉机的筛体和筛格的强度和刚度进行了分析，分析了筛格的固有频率及清粉机筛体的固有频率以及在承受动态激励载荷时各部分的响应，实验测定了振动体工作过程中结构各测点的应变及结构固有频率。
通过分析阐明了简谐激振力作用下筛格、筛体结构的有限元计算方法，获得了振动体结构的加速度大小、加速度方向、速度的运动学参数，变位、应力、应变、振动频率、刚度、强度的结构静、动力学参数。
通过仿真分析及实验研究可知：1)筛格主要承受垂直、水平弯曲载荷。拉压、翘曲正应力较小，说明采用矩型型材的筛框条整体结构设计较合理。2)筛框条水平弯曲应力δ<,Mx>是垂直弯曲应力δ<,My>的5-6倍。矩型梁型材水平、垂直惯性矩I<,x>和I<,y>不同，所以横梁断面实际承受的弯矩M<,y>为M<,x>的2.3倍。因此，横梁采用厚18mm高40mm的矩型断面是合理的。3)应用筛体结构分析的结果解释了清粉机使用过程中会出现漏粉现象的原因。4)应用筛体振动分析的结果解释了清粉机使用中物料跑偏的原因。5)应用筛体谐响应分析的结果解释了许多粉厂的清粉机在清粉机开、停车时都有晃动、跳动和撞击现象的原因。