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大型振动流化床结构强度的探讨 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|30码期期必中 / 13-05-28

1、绪论
    随着我国科学技术及工农业的发展,对干燥机的生产能力的要求也越来越大。大型振动流化床的应用得到了很大发展.近几年来,我国的制糖、制盐业迅猛发展,同时也带动了大型振动流化床干燥机的发展.由于振动流化床具有易操作、易维修、高效节能、生产能力强等特点,所以大型振动流化床干燥机尤其在制糖和制盐业得到了广泛应用,成为取代进口干燥机的替代产品.本文论述了大型振动流化床干燥机的结构强度问题,即怎样满足最大生产能力前提下,使大型振动流化床干燥机的强度提高,而机器重量或参振质量相对下降,从而提高产量,降低设备成本及生产运行成本。
2、结构的分析与对比
    目前国内使用的振动流化床大体可分为箱体式、拉筋式、框架式等几种,其中框架式结构是新近发展起来的一种优化组合结构,本文主要讨论框架式结构与其他几种结构形式的区别及特点,
    图l为箱体式结构示意图.这种结构的振动流化床比较适合于小型化干燥机烘干机,因为它结构简单,加工容易,重量轻、振动电机功率小。它的下箱体一般是用2~4mm厚钢板直接焊成,外部对称布置加强筋。这种结构分下箱体及上盖。上盖与下箱体用螺栓连接,使之成为一个整体箱体。这种结构一般适用于6mX0.6m以下的振动流化床。如果结构尺寸大,则下箱体强度要求成倍加大,这样,扳材厚度就要成倍增加,使机体重量也成倍增加,即参振质量也大大增加.势必振动电机功率也增大。所以这种结构不适合于大型振动流化床。
    第二种结构为拉筋式,其结构特点是在箱体式结构基础上,在下箱体内部加入大量斜拉筋(图2)。这种结构的振动流化床较适合于大型机体的制造,它可以使下箱体强度大幅度加强,同时降低重量。但实践证明,该型结构流化床制造繁琐,现场不易维修,故一般不用此型。
    第三种ap为{架式结构,也是本文重点论述的内容。目前制造大型振动流化床主要采用这种结构。如图3所示.这种结构的特点是机器主要靠框架构成下箱体强度,对大型设备而言可减少参振质量,从而减少振动电机功率,增强下箱体的刚度。
3、结构强度的分析与改进
    通过上述对比分析,我们可以看出框架式结构具有很多优点,我们以7. 5~1. 5m大型振动液化床为里例总结如下:
    1.节能、节约原材料,降低成本:
    2.参振质量小,激振电机功率小:
    3.机体刚度大,机器性能稳定;
    4.使用复合筛板,更换筛板简单;
    5.采用大孔厚筛板焊接工艺,增强机体强度;
    6.刚度可靠度较高,抗共振可靠度也提高。
    我们知道,振动机械的动力学参数有激振方式、安装倾角振动方向角6、振动强度K。振动机械的振动系统与工程中的其他振动系统的本质区别,在于它的动力学特性参数(如振动质量、系统阻尼、弹簧刚度)的计算方法有所不同。大型振动流化床干燥机在工作中,要受到材料的惯性力、摩擦力、冲击力等的作用,这些作用将影响振动流化床的动力学特性参数,30码期期必中销售木屑烘干机、木屑气流式烘干机等机械设备。
    振动流化床干燥机一般远离共振区工作,其工作频率与固有频率之比通常在2~10范围内,本文讨论的振动流化床工作频率在930~1000Hz。
    振动流化床干燥机车身是利用振动原理来驱动物料运动,抛掷物料使之流化.但同时振动流化床干燥机机体还必须具有抗振能力,这样才能满足机体的强度要求。
    振动流化床干燥机振动体强度主要取决于其刚度。如我们将振动流化床振动体简化成一个粱箱,如图4所示,激振电机在机体O点产生一个激振力P,这个力P是-个变力,它的分力P.克服重力G使机体向上运动,P2使机体向前运动,其合作用就使物料作向前的抛掷运动。力P是规率变化的,这就使机体产生一定振幅的规律振动。我们知道,梁作垂直于轴线方向的振动时。其主要变形是弯曲,称为弯曲振动.而大型振动流化床机体每分钟承受上千次交变应力的作用,所以我们设计制造时就要减小振动变形,从而减小弯曲振动对机体的破坏,这样就必须提高机体的刚度,即机体具有一定的刚度可靠性。
    为满足机体的刚度可靠性而提高机体剐度,但同时机体的重量就增加,导致电机功率的增加,又增加机体的参振质量。为解决这一矛盾,我们采取框架式结构来提高刚度,同时采取一些改进措施。第一就是使机体上盖与下箱体分离,即上盖不参振,以减少参振质量,上盖与下箱体使用软联结。对大型振动流化床来说,这一项就可减少参振质量1500多公斤。第二就是采用复合筛板,大孔厚筛板与下箱体焊接使之成为一个封闭梁箱,来增加机体强度.第三就是为加强参振机体剐度,将走料槽独立作一部件,采用轻型槽钢联结弥补上盖分离所带来刚度降低的矛盾.第四就是下箱体的框架采用优质异型管,即可增加强度,又可降低重量,还可以减少箱体板材厚度.
    在设计机体结构时还要考虑机体的抗共振可靠性。振动流化床干燥机在启动时,其力、位移,速度或加速度发生突然变化,也即产生冲击,这一冲击时间很短,是非稳态的振动,这时产生的振动为瞬态振动.机体强度必须满足这一要求。
    振动流化床干燥机在停车时的振动也是非稳态的.除去启动和停车,中间运行是稳态振动。而这两头的瞬态振动对机体的影响也是很大的。
    另外,机体在停车时,振幅和频率逐渐衰减,机体失去激振力还要通过系统的固有频率段,这将产生共振.共振对机体的破坏和影响是非常大的。必须避免,这可以通过电器控制来实现,即突然越过共振区来减少共振对机体的破坏。当然,振动流化床干燥机的设计只能适当考虑共振的影响,如完全考虑其影响,那机体重量将会增加很多,对应用是不利的。
    综合分析,采用框架式结构及上盖分离是大型振动流化床干燥机最佳结构方式。

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