? 有技術人員先沿用以往的設計經驗設計剪切式破碎機機體結構,在設計中采用比較保守的數據來保證設備的工作性能。雖然利用傳統的結構強度計算方法得出的數據有一定的理論依據,但是設備在實際工作中的受力復雜,機體結構又不規則,計算出的結果住往誤差較大。因此在完成初步設計后,采用有限元分析軟件 ANSYS Workbench對設計出的機體結構進行強度和剛度分析,檢驗設計結構的合理性。
一、建立剪切破碎機機體的實體模型:
通過對工作時的剪切破碎機進行受力分析,得出機體的上、下橫梁以及立柱是主要的受力零件,其他零部件的受力可不參與分析,從而簡化了分析模型。本設計采用 Solidworks三維建模軟件對機體主要結構進行實體建模,利用 ANSYS的 CAD/CAP協同環境AWE( ANSYS Workbench Environment)的連接技術與 Solidworks之間進行共享,將實體模型導入到ANSYS Workbench中,實現設計與模擬的同步協同。
二、格劃分:
雖然剪切式破碎機的機體模型已進行簡化,但各零件之間的結構差異較大,故采用 Workbench自動劃則分網格,使其根據結構復雜程度自動調整網格形狀、大小、曲率和密度等參數,而不需要選取單元類型,在節約計算時間的同時得到高質量的網格。
三、支撐及載荷加載:
機體下橫梁底面通過螺紋連接固定在工作油缸上,工作油缸嵌入地面,所以在AWE.中,采用固定支撐固定下橫梁上的螺紋孔面。
由于所要求的工作載荷為15000kN,應分別施加在上、下剪切刃上,所以在簡化后的模型中,將1.510N的力均勻施加在上橫梁的上刀座安裝槽面上,同時在下橫梁的下刀座安裝面上均勻施加1.5x10N的反作用力,并對四個立柱施加2.0x10N的預緊力
四、機體的強度、剛度分析:
根據 ANSYS Workbench中的 Static Structural靜力學分析模塊分析得到的結果是機體的較大變形量為1.6859mm,較大變形位置位于上橫梁刀座安裝處的正中;當量較大應力為376.07MPa,位于上橫梁刀座安裝卡槽內棱邊上。此時,上橫梁所受的應力376.07MPa遠遠大于所用材料的屈服強度270MPa,結構不能滿足工作壓力要求,需進行改進。
因篇幅所限,我們就講到這里了,下期我們再來講述上述剪切式破碎機結構問題的改進措施,敬請期待。
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