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烘干搅拌输送新闻动态
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大型振动流化床结构强度的探讨
发布时间：2013-05-28 08:19 来源：未知
1、绪论
随着我国科学技术及工农业的发展，对干燥机的生产能力的要求也越来越大。大型振动流化床的应用得到了很大发展．近几年来，我国的制糖、制盐业迅猛发展，同时也带动了大型振动流化床干燥机的发展．由于振动流化床具有易操作、易维修、高效节能、生产能力强等特点，所以大型振动流化床干燥机尤其在制糖和制盐业得到了广泛应用，成为取代进口干燥机的替代产品．本文论述了大型振动流化床干燥机的结构强度问题，即怎样满足最大生产能力前提下，使大型振动流化床干燥机的强度提高，而机器重量或参振质量相对下降，从而提高产量，降低设备成本及生产运行成本。
2、结构的分析与对比
目前国内使用的振动流化床大体可分为箱体式、拉筋式、框架式等几种，其中框架式结构是新近发展起来的一种优化组合结构，本文主要讨论框架式结构与其他几种结构形式的区别及特点，
图l为箱体式结构示意图．这种结构的振动流化床比较适合于小型化干燥机烘干机，因为它结构简单，加工容易，重量轻、振动电机功率小。它的下箱体一般是用2～4mm厚钢板直接焊成，外部对称布置加强筋。这种结构分下箱体及上盖。上盖与下箱体用螺栓连接，使之成为一个整体箱体。这种结构一般适用于6mX0.6m以下的振动流化床。如果结构尺寸大，则下箱体强度要求成倍加大，这样，扳材厚度就要成倍增加，使机体重量也成倍增加，即参振质量也大大增加．势必振动电机功率也增大。所以这种结构不适合于大型振动流化床。
第二种结构为拉筋式，其结构特点是在箱体式结构基础上，在下箱体内部加入大量斜拉筋(图2)。这种结构的振动流化床较适合于大型机体的制造，它可以使下箱体强度大幅度加强，同时降低重量。但实践证明，该型结构流化床制造繁琐，现场不易维修，故一般不用此型。
第三种ap为{架式结构，也是本文重点论述的内容。目前制造大型振动流化床主要采用这种结构。如图3所示．这种结构的特点是机器主要靠框架构成下箱体强度，对大型设备而言可减少参振质量，从而减少振动电机功率，增强下箱体的刚度。
3、结构强度的分析与改进
通过上述对比分析，我们可以看出框架式结构具有很多优点，我们以7. 5～1. 5m大型振动液化床为里例总结如下：
1．节能、节约原材料，降低成本：
2．参振质量小，激振电机功率�。�
3．机体刚度大，机器性能稳定；
4．使用复合筛板，更换筛板简单；
5．采用大孔厚筛板焊接工艺，增强机体强度；
6．刚度可靠度较高，抗共振可靠度也提高。
我们知道，振动机械的动力学参数有激振方式、安装倾角振动方向角6、振动强度K。振动机械的振动系统与工程中的其他振动系统的本质区别，在于它的动力学特性参数（如振动质量、系统阻尼、弹簧刚度）的计算方法有所不同。大型振动流化床干燥机在工作中，要受到材料的惯性力、摩擦力、冲击力等的作用，这些作用将影响振动流化床的动力学特性参数，富通新能源销售木屑烘干机、木屑气流式烘干机等机械设备。
振动流化床干燥机一般远离共振区工作，其工作频率与固有频率之比通常在2～10范围内，本文讨论的振动流化床工作频率在930～1000Hz。
振动流化床干燥机车身是利用振动原理来驱动物料运动，抛掷物料使之流化．但同时振动流化床干燥机机体还必须具有抗振能力，这样才能满足机体的强度要求。
振动流化床干燥机振动体强度主要取决于其刚度。如我们将振动流化床振动体简化成一个粱箱，如图4所示，激振电机在机体O点产生一个激振力P，这个力P是-个变力，它的分力P．克服重力G使机体向上运动，P2使机体向前运动，其合作用就使物料作向前的抛掷运动。力P是规率变化的，这就使机体产生一定振幅的规律振动。我们知道，梁作垂直于轴线方向的振动时。其主要变形是弯曲，称为弯曲振动．而大型振动流化床机体每分钟承受上千次交变应力的作用，所以我们设计制造时就要减小振动变形，从而减小弯曲振动对机体的破坏，这样就必须提高机体的刚度，即机体具有一定的刚度可靠性。
为满足机体的刚度可靠性而提高机体剐度，但同时机体的重量就增加，导致电机功率的增加，又增加机体的参振质量。为解决这一矛盾，我们采取框架式结构来提高刚度，同时采取一些改进措施。第一就是使机体上盖与下箱体分离，即上盖不参振，以减少参振质量，上盖与下箱体使用软联结。对大型振动流化床来说，这一项就可减少参振质量1500多公斤。第二就是采用复合筛板，大孔厚筛板与下箱体焊接使之成为一个封闭梁箱，来增加机体强度．第三就是为加强参振机体剐度，将走料槽独立作一部件，采用轻型槽钢联结弥补上盖分离所带来刚度降低的矛盾．第四就是下箱体的框架采用优质异型管，即可增加强度，又可降低重量，还可以减少箱体板材厚度．
在设计机体结构时还要考虑机体的抗共振可靠性。振动流化床干燥机在启动时，其力、位移，速度或加速度发生突然变化，也即产生冲击，这一冲击时间很短，是非稳态的振动，这时产生的振动为瞬态振动．机体强度必须满足这一要求。
振动流化床干燥机在停车时的振动也是非稳态的．除去启动和停车，中间运行是稳态振动。而这两头的瞬态振动对机体的影响也是很大的。
另外，机体在停车时，振幅和频率逐渐衰减，机体失去激振力还要通过系统的固有频率段，这将产生共振．共振对机体的破坏和影响是非常大的。必须避免，这可以通过电器控制来实现，即突然越过共振区来减少共振对机体的破坏。当然，振动流化床干燥机的设计只能适当考虑共振的影响，如完全考虑其影响，那机体重量将会增加很多，对应用是不利的。
综合分析，采用框架式结构及上盖分离是大型振动流化床干燥机最佳结构方式。
