球磨机

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球磨机筒体动能响应分析

   球磨机主要部件有钢球、筒体及传动部件，筒体是球磨机工作过程中的最要载体，球磨机研磨过程中，筒体需要承受研磨体静载荷和冲击的双重作用，所以，球磨机筒体制造要求十分严格。下面我们对筒体工作过程中的性能进行分析，从而确定球磨机质量。
   1、初始条件 在动能学分析中，对于非0初始条件，可以在分析之前，先完成一个静态分析载荷步，把静态分析结果作为分析的初始条件。由于球磨机筒体正常工作时受冲击位置的运行线速度为3.67m/s，球磨机筒体节点的初始位移为0，初始速度为3.67m/s，初始加速度为0。非零速度通过结构中加上时间间隔内的小位移来实现。 、
   2、时间步长 在动能学分析中，积分时间步长通常为1/20f，f为分析关注的最高阶固有频率。根据分析的结果，指定时间步长为0.001s。
   3、结果分析 经过计算分析，便可以考察球磨机筒体不同位置及不同时刻的振动情况和应力变化情况。在时间历程后处理器中分别取结构上典型节点处的SEQV、UY，并给出其随时间变化过程。为了比较受冲击区域和受离心力区域的振动和应力变化的差异，取受冲击区域的节点22743和受离心力区域的节点46787进行分析。同时，为了对球磨机筒体受冲击过程中的整体响应情况有全面的了解，另取受冲击区域到受离心力区域的过渡区的节点29933和既不属于受冲击区域又不属于受离心力的非受力区域的节点53879进行分析。
   （1）结果全面反映了球磨机筒体正常工作过程中筒体各个区域的等效应力和位移的响应，因而对球磨机筒体受冲击过程中的整体响应情况有了全面的了解。
   （2）结构等效应力响应和球磨机筒体节点竖直方向位移响应从形状上看并不完全一样，但整体的波动趋势是一致的。可以肯定，最大应力和最大位移呈近似的变化规律。
   （3）受离心力区域的节点46787的等效应力和位移开始时振动幅度很大，随着时间的推移，应力和位移响应都有所减小，响应逐渐衰减，到后面趋于平稳，相当于一个静态载荷作用于筒体。
   （4）受离心力区域的节点46787等效应力最大值为97MPa，最小值为80MPa，以89MPa为中心振动，所以结构振动过程产生的最大应力仍然在许用应力范围之内。节点的最大位移为1.94mm，以1.7mm为中心波动。得出球磨机筒体在正常工作工况下的最大应力为85.8MPa，最大位移为1.117mm，与分析的结果接近。通过分析和静态分析的数值对比可知，由于分析考虑了冲击载荷的影响，所以最大应力和最大位移都有所增大，最大应力比静态分析增大了13.05%，最大位移比静态分析增大了73.6%，说明冲击载荷对筒体刚度的影响比强度更明显。
   （5）受冲击载荷区域的节点22743的最大等效应力为36MPa，最小值为9MPa，最大位移为0.74mm，最小值为0.18mm。通过比较，受离心力区域的节点的等效应力和竖直方向位移均明显大于受冲击载荷区域的节点，这说明筒体的危险点还是在受离心力区域。但是受冲击区域的应力和应变的变化幅度更大，这是因为冲击所产生的振动主要反映在受冲击区域。