基于Solidworks+Simulation的卧式振动离心脱水机主振弹簧的设计与校核

基于SolidworksSimulation的卧式振动离心脱水机主振弹簧的设计与校核李正训山东泰安煤矿机械有限公司山东泰安271000【摘要】在卧式振动离心脱水机的设计中，主振弹簧作为其关键部件且对动态工作性能有着决定性影响，其设计质量的好坏只影响整体产品的性能。主振弹簧多为橡胶材料制作，橡胶为超弹性材料，其变形不易精确计算，为确保主振弹簧的设计质量，本文从传统计算方法入手，结合SolidworksSimulation有限元分析平台，采用MooneyPdvlin模型对主振弹簧进行有限元分析，并根据分析结果，对设计进行校核。【关键词】SolidworksSimulation；主振弹簧；橡胶；有限元而使卧振的工作性能达不到设计要求。Ⅲ且主振弹簧刚度的偏移，使主振箱、壳体、底架等部件的振加剧，影响周围环境。0TheDesignandProofreadingofHorizontalVibratingCentrifugeMa’inVibratingSpringbasedonSolidworks0Simulation爱移《{LIZheng-xunShanDongTai’anCollieryMachineryCompanyLTD，，Tai’an271000．ChinaAbstract：Inthedesignofhorizontalvibratingcentrifuge，themainvibratingspringasitskeycomponentsandhasadecisiveinfluenceonthedynamicperformance，thedesigneffectonlybythequalityoftheoverallperformanceoftheproduct．Mainvibratingspringmoreforrubbermaterials，rubberforhyperelasticmaterial，itsdeformationiSnoteasytoprecisecalculation，inordertoensurethequalityofthedesignofthemainvibrationspring，thisarticleobtainsfromthetraditionalcalculationmethod，combinedwith。thefiniteelementanalysisofSolidworksSimulationplatform，theMooneyRivlinmodeloffiniteelementanalysiswascarriedoutonthemainvibrationspring，and，accordingtotheresuRsoftheanalysistothedesignoptimization．1．引言在现在卧式振动离心脱水机(以下简称卧振)进行设计时，多采用双质体近共振原理进行设计。采用这种原理设计的卧振为双弹簧、质量构成的二自由度受迫振动系统。在卧振工作特性分析中，通常以主振箱、壳体、壳体门的质量为一级质量体m，其与底架之间的弹簧为k，；主轴、筛篮、大皮带轮等的质量为二级质量体m：，其与一级质量体之间的主振弹簧为k。由机械振动学方面的知识可知，弹簧刚度对整个振动系统的位移响应有着至关重要的影响。以k】=2．337560971X10N．m、m=1800kg、k，=2．337560971X10N．m、m，=1000kg、F=70126．8N为例，当k因制作、设计等因素使其在±2O％范围内变化时，m。、m：的动态响应如图1所示。由图1及已知数据可知，此时卧振的设计工作点m的振幅位移为0．003m。当k，在士20％范围内变化时，m。的振幅位移为00．001m之间，m，的振幅位移为0．00250．0038m之间。在进行卧处理量设计计算时，可知m的振幅位移对卧振的卸料速度有着决定性的影响，在设计振幅位移在0．003m时，0．O0008m的振幅偏差，可造成卸料速度达26．67％变化。过高的卸料速度会使入料精煤不能充分脱水，002．i02．2x102．罐tO2xll。2．8xt0螽】图1mm2的动态晌应2．主振弹簧的设计计算在传统设计计算方法中，对于小应变橡胶弹簧，忽略其刚度的非线性而进行近似计算，使得计算过程变得较为简单，且设计结果亦可在一定程度上满足设计要求。在主振弹簧设计中，一般首先确定橡胶的硬度，并根据硬度计算出橡胶的切变模量，然后定出主振弹簧长、宽、高任意两个尺寸，最后计算出整个主振弹簧参数。橡胶弹簧的切变模量与刚度计算式I分别为G：0．1l7e0．034k：G．“’6(1)(2)式中：HS为橡胶弹簧的邵氏硬度值，a为主振弹簧的长，b为主振弹簧的宽，h为主振弹簧的高。以主振弹簧刚度k2=2．3375