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粮食分选系统中直线振动筛筛箱的有限元模型建立

 1. 1 筛选机的结构工作原理
     图 1 所示为振动筛筛箱的结构示意图,主要由筛箱、支承装置、电动机和振动器等部分组成。工作时,筛箱由振动器带动作往复的直线运动,从而借助惯性力,达到筛选粮食等物料的目的[1-4]。
    1. 2 直线振动筛有限元模型的建立筛框侧板的 3 个部分由钢板通过焊接而成,各部分所选材料相同,但厚度不同。在侧板上还设置有横梁,起到连接作用,也有不同截面形状的加强梁起加强作用。通常用焊接连接侧板与加强梁,用法兰连接侧板与横梁。模型中单元网格划分时,不同的侧板厚度交界地方、侧板和横梁及加强 梁 连 接 处,其单元必须有一个共同的节点来传递负载。本文应用 AN- SYS 软件中设定刚性区域的方法 [5-8] ,依次在筛箱激 振器 4 组偏心轮的旋转中心处建立点质量单元,以此 为主节点; 在筛框的侧板上( 激振器的安装位置) 设 置 16 个节点用作从节点,用来模拟起连接激振器和 侧板作用的法兰盘。主节点和从节点的连接使筛箱 在运动及变形过程中主节点和从节点之间的距离保 持不变,激振作用力即可通过建立的点质量单元传递 到筛选机筛箱上。图 2 所示为筛选机的有限元模型。
1. 物料挡板 2. 后端梁 3. 底横梁 4. 侧板5. 加强横梁 6. 加强板 7. 激振器 8. 衬筛板9. 排料板 10. 衬板 11. 支承弹簧 12. 筛料板
图 1 筛选机筛箱结构简图
图 2 筛选机的有限元模型
图 2 筛选机的有限元模型
    本文建立的筛选机模型应用了 ANSYS 软件中的 Mass21( 点质量单元) 4 个、Shell99 ( 壳板单元) 1 826 个、Beam189( 梁单元) 798 个、Combine14( 弹簧单元) 12 个。筛箱侧板所选钢板的特征参数为: 密度 ρ =7. 86× 10 3 kg / m 3 ,弹性模量 E=2.08×105MPa,泊松比 μ = 0.3。
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