加强箍结构参数对离心机转鼓应力的影响.pdf

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1、42FLUIDMACHINERYVo1．38，No．4，2010文章编号：1005--q)329(2O10)04—0042—03加强箍结构参数对离心机转鼓应力的影响杨培志，谭蔚(天津大学，天津300072)摘要：针对带有加强箍的离心机转鼓，采用有限单元法，在分别考虑加强箍与简体之间是否存在预紧力条件下，计算研究了加强箍的结构参数对转鼓壁应力的影响。计算结果表明，无论鼓箍间是否有预紧力，在等加强箍截面积条件下，箍截面的轴向尺寸大于径向尺寸时，加强箍对简体的加强作用较其它形状要好。当加强箍截面积较小时，箍截面的

2、高厚比对应力结果的影响不大。关键词：加强箍；结构参数；离心机转鼓；有限单元法中图分类号：TQ051．8文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．02．010InfluenceofStructuralParametersofReinforcingRingonStressofCent~fugalDrumYANGPei—zhi．TANWei(TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：Thefiniteelementmeth

3、odwasusedtostudytheinfluenceofthestructuralparametersofthereinforcingringonthestressofcentrifugaldrum，undertheconditionthatthereisaprecompactforcebetweenthereinforcingringandshellornot．Theefectionofstructuralparametersofreinforcingringonstressdrumwasstudie

4、d．Theresultsindicatethatthereinforcingringwhoseaxialsizeislargerthantheradialsizecangetthebetterreinforcingeffectthantheotherreinforcingringwithdiferentstructure．Thisconclusionexistsnomatterifthereisaprecompactforceornot．Thedepth—thicknessratioofthereinfor

5、cingringhaslittleinfluenceonthestresswhenitscross．sectionaIareaiSsmal1．Keywords：reinforcingring；structuralparameter；centrifugaldrum；finiteelementmethod1前言壁上；我国标准JB／T8051给出了相应的计算方法，其中加强箍系数计算见式(2)，该方法相当于作为离心机关键部件之一的离心机转鼓结将所有加强箍的横截面积折算成当量厚度加到整构，不仅对离心机的用途与生产能力

6、等有显著的个转鼓高度上。影响，而且转鼓在离心力作用下会产生很大的工Z=1+／(&)(1)作应力，当转鼓的刚度不足时也可能发生明显的Z=1+xa／()(2)几何变形，由此带来转鼓的破坏。因此，为了增强式中z——加强箍系数转鼓的承载能力，常常在离心机转鼓结构设计时——加强箍个数设置加强箍⋯。——加强箍的横截面积，in关于加强箍问题，在各国离心机行业标准中，其它符号含义见图1。离心机转鼓设置加强都有转鼓可以使用加强箍的论述，并且BS—箍后会对转鼓壁应力带来影响jj，为了研究加EN12547和JB／T8051标准给

7、出了加强箍系数的强箍结构参数对转鼓壁应力的影响，本文以沉降计算方法J。其中BSEN12547的加强箍系数计离心机转鼓为例，采用有限单元法，分别考虑在加算见式(1)，该方法的主旨是将加强箍的截面积强箍与转鼓简体问是否存在预紧力的条件下，研折算成鼓壁的当量厚度加在两个加强箍之间的鼓究了加强箍的结构参数对转鼓应力的影响规律。收稿日期：20o9—1O—27修稿日期：201O—0l一2l2010年第38卷第4期流体机械43与，具体定义见文献[6]。＼、＼＼、，，，、＼＼＼、＼＼一n；＼3计算结果与分析＼＼f＼3．1转

8、鼓应力与变形＼＼图2、3是在两个横截面高度和厚度皆为2倍＼＼一＼筒体壁厚的加强箍作用下，在无预紧力和有预紧＼一＼力条件下转鼓壁环向应力等值线图。图1加强箍示意2模型的建立与参数的定义2．1模型的建立蚕以某一带加强箍的转鼓为例进行模拟研究。转鼓的结构与模拟计算参数见表1所示。转鼓简体与加强箍的材料相同，计算时认为转鼓简体与加强箍完全贴合，转鼓壁与简体为接触状态。表1结构参数与计算参数图2无预紧力时环向应力的等值线参