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    螺旋卸料沉降離心機螺旋葉片的工作原理

    作者:  來(lái)源:  添加時(shí)間:2013-1-3 10:52:04
    螺旋葉片與轉鼓之間形成一定的螺旋夾角,設備工作時(shí),物料在螺旋葉片所產(chǎn)生的軸向力作用下沿軸線(xiàn)運動(dòng),所得簡(jiǎn)化后螺旋葉片分析模型。
    螺旋葉片工作時(shí),物料受三個(gè)力作用,分別是葉片法向力、葉片重力及物料與葉片之間的摩擦力。法向推力可分解為軸向力和圓周方向力,圓周方向力及葉片對物料的摩擦力有帶動(dòng)物料繞軸轉動(dòng)的趨勢。由于物料本身具有重力且料槽對物料產(chǎn)生摩擦力,使物料不隨著(zhù)螺旋葉片旋轉,而在葉片法向推力的軸向力作用下,沿著(zhù)料槽軸向移動(dòng)。
    2 強度分析模型的建立
    2.1葉片力學(xué)模型的建立
    由于螺旋卸料沉降離心機的葉片的結構比較復雜,且受力與物料有關(guān),采用傳統的建模方法求解較為困難。本論文通過(guò)取單位葉片的近似化模型,通過(guò)對單位葉片的受力分析,得出整體模型的應力變化和變形情況。
    將螺旋葉片簡(jiǎn)化為懸臂梁(圖上圖所示)。在橫截面A上的彎矩為:
    此外又知在B點(diǎn)處界面上彎矩等于零。從而得出最大彎矩在截面A上,且

    由以上分析可以得知,在A(yíng)點(diǎn)處的彎曲應力值最大,且當最大應力值小于許用應力時(shí),葉片不會(huì )發(fā)生應力變化和形變。
    2.2 葉片三維實(shí)體模型的建立
    在已知葉片結構參數即葉片螺距、密度、質(zhì)量、許用應力、極限拉伸強度、泊松比、切變模量、壓力大小等參數的情況下。通過(guò)以上參數得出相應簡(jiǎn)化的螺旋葉片的Pro/E實(shí)體模型,如下圖所示:
    3 螺旋葉片的有限元仿真
    下面我們通過(guò)對螺旋葉片施加一定的載荷,來(lái)反映在工作狀態(tài)下螺旋葉片最大應力和變形發(fā)生的位置。下面我們從ANSYS有限元分析的結論圖中選定:Von Mises  應力(Von Mises 應力是基于剪切應變能的一種等效應力,其含義是單元體形狀比能達到一定的程度)和X方向上的位移這兩幅分析圖,既可以清楚反映葉片的根部應力值最大的問(wèn)題,同時(shí)從位移圖中可以看出葉片外端部所受的位移變化之最大。
    通過(guò)下面這兩幅圖我們就可以得出與我們力學(xué)分析得出的相同結論,以此我們得出了有限元仿真分析的結論,并有力的驗證上述分析結果的正確性。

    4 結論
    (1)從螺旋葉片的簡(jiǎn)化力學(xué)模型分析和有限元仿真結果中都可以看出。葉片的最大應力位于靠近葉片與轉鼓聯(lián)接處,且葉片外端部所受的位移值最大。所以在設計中我們應當高度重視,避免應力集中及葉片形變等問(wèn)題。
    (2)通過(guò)結論我們得知葉片在根部處在的應力及形變問(wèn)題,因此我們在設計中可以通過(guò)結構優(yōu)化適當增加截面,使葉片的應力最大值小于許用應力值,以達到葉片的安全和使用方面要求。
     
    污泥離心脫水處理成套裝置(臥螺離心機),全稱(chēng):臥式螺旋卸料沉降離心機,是城市生活污水處理、自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中的污泥處理、工農業(yè)污水處理工程中的重要設備。
    “臥式螺旋卸料沉降離心機(簡(jiǎn)稱(chēng)臥螺離心機)是利用離心沉降原理分離懸浮液的設備。對固相顆粒當量直徑=3um、重量濃度比:10%或體積濃度比=70%、液固比重差:0.05g/cm3的各種懸浮液均適合采用該類(lèi)離心機進(jìn)行液固分離或顆粒分級。
    獨一無(wú)二的焚燒裝置結構和干燥裝置設計,可使含水率40%的污泥完全燃燒,燃燒溫度高達850~1100℃。