基于ANSYS的陶瓷过滤机真空转筒的强度分析

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1、第23卷第3期妇茵毛唐Vo1．23,No．32009年9月Jianc,xiNonferrou$MetalsSep．2009文章编号：1005—2712(2009)03—0042—o4基于ANSYS的陶瓷过滤机真空转筒的强度分析赵运才．雷发成(江西理工大学机电工程学院，江西赣州341000)摘要：针对陶瓷过滤机真空转筒存在的问题，对筒体进行受力分析，利用ANSYS有限元设计软件中的静力分析对其进行设计，模拟其受力及约束情况。结果表明，通过ANSYS软件对转筒两种工况下的静力强度分析，算出在缩减原有l2块站筋数量50％的情况下强度安全可靠。关键词：陶瓷过滤机；真空转筒；站筋；ANS

2、YS；强度分析中图分类号：TG407；TB121文献标识码：A0前言高了工作效率，进而降低陶瓷过滤机生产成本鞠。1有限元模型建立某公司研制的1Tr系列陶瓷过滤机作为一项高新技术产品，集机电、自动化控制、超声波清洗、微孔1．1模型输入陶瓷等高新技术于一体，具有高效、节能、过滤效果ANSYS(．AnalysisSystem的简写)，是在2O世纪好、自动化程度高、运行成本低、滤液清澈可综合利7O年代由ANSYS公司开发的工程分析软件。开发初用、滤饼干燥且水份可调、适应性强等特点。过滤物期是为了应用于电力工业，现在已经广泛应用于航料涉及铜、硫、铁、金、钴、硅、锌、锡、石膏、氰化渣等空、

3、航天、电子、汽车、土木工程等领域，能够满足各品种的精矿和尾矿脱水，以及在化工和环保领域的行业有限元分析(FEA)的需要。污酸、污水、废渣过滤脱水处理【n。物料细度从75lxmANSYS分析过程中包含3个主要步骤：步骤1，占50％到38m占9O％以及各种超细物料[21。由于创建有限元模型。①创建或读入几何模型；②定义TT系列陶瓷过滤机对过滤介质适应性强，而且滤板材料属性；③划分网格(节点及单元)。步骤2，施加采用微孔陶瓷，具有耐温、耐腐蚀、微孔孔径可选择载荷并求解。①施加载荷及载荷选项，设定约束条等优良性能，广泛应用于矿山选矿、冶炼、环保、化件；②求解。步骤3，查看结果。①查看分

4、析结果；②检工、污水处理及煤炭等行业翻。验结果(分析是否正确)圈。陶瓷过滤机采用真空转筒过滤装置，工作时起到利用ANSYS软件与Pr0／ENGINEER软件的接过滤矿浆的作用。但该设备当初设计过程中，难以找口模块“Connecti0nforPro／Engineer”【61。先在到合理的布料分布，由于缺乏现代设计理论与方法指Pro／ENGINEER内建立真空转筒模型。在采用通用导，设计时仍存在较大的盲目性。因此，公司提出在保有限元分析软件对转筒进行分析时为了减少单元数证现有工作效率的前提下缩减真空转筒上站筋数量和计算工作量，在建立有限元工作模型时，需要进行的要求，对原有12块站筋

5、缩减到6块站筋进行强度多方面的合理简化，只保留相对重要的特征，而将那分析。本文对该真空转筒在多种工作状态下的应力及些无关紧要的细节舍弃：应力分布进行分析，以ANSYS有限元分析软件为技(1)去除不需要重点分析地方的圆角过渡及小术平台，分析真空转筒与站筋焊接部分的强度，使现倒角。例如转筒与主轴连接处凸台的圆角，对整个代CAE技术融入到传统工业机械设计中，与传统设计算过程影响微乎其微。计方法相比较，简化了分析过程，减轻了工作强度，提(2)根据对称性按照站筋的数量取结构的1／12收稿日期：2009—04—24基金项目：江西理工大学博士启动基金和安徽铜都特种环保设备有限公司科学研究合作

6、项I~([2007]012g-)作者简介：赵运才，(1964一)，男，湖南益阳人，教授，主要从事机械优化设计和摩擦学研究。第3期赵运才，等：基于ANSYS的陶瓷过滤机真空转筒的强度分析43和1／6进行分析。陶瓷过滤机真空转筒是由12块站筋均匀的焊接在圆柱筒体表面，进行有限元分析时，每一个站筋在同一种工况下的受力情况是完全相同的，所以只分析每一种工况下的一根站筋即可。(3)陶瓷过滤板固定架也可忽略，因为我们只是考虑站筋与筒体的焊接部分强度的分析，站筋与上方陶瓷板固定架的焊接面积和筒体相比大很多，而且根据公司客户反馈，与固定架连接处从未出现过断裂情况。(4)去除一些对受力影响很小的

7、螺栓及螺栓孔。真空转筒与主轴需要用螺栓固定，但此连接处对整体分析几乎没影响，所以建模时可省略一些螺栓和图3有限元模型的网格划分螺栓孔。在ANSYS中应用复制面命令后实现将几个对图1为简化后的12块站筋是真空转筒的1／12称模型融合为整体，图4为12个模型复制后形成的结构。同理，按公司要求用6根站筋焊接时简化图即转筒模型图，可以方便的进行整体分析。为原结构的l，6。图112块站筋的真空转筒图及模型简化后的1／12图最终通过接口模块在ANSYS中建立真空转筒的模型如图2所示。模型由站筋、筒体和轴