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圆筒混合机工艺性能的研究与结构优化

李柏松  
【摘要】:圆筒混合机是烧结厂主要设备之一。圆筒混合机体积、重量大,振动噪音较严重,圆筒内壁粘料的清理也比较困难,尤其是作为二次混合设备其造粒效果并不令人满意。对于橡胶轮胎传动的圆筒混合机来说,各个支撑轮胎的布置不够合理,使得支撑轮胎受力过大,使轮胎发生大的弹性变形,增大了弹性阻力矩,出现了电流波动过大,减速机经常磨损、胶合,以及轮胎磨损严重等问题。 阐述了混和、制粒时物料的运动过程,对圆筒混合机内物料运动的六种状态进行了深入研究。描述了影响圆筒混合机混匀、制粒的因素,对一次混合和二次混合时的最佳操作参数进行了深入研究,使得工艺得到优化。 分析了圆筒混合机筒体径向的力学性能,给出了径向受力的计算方法。然后阐述了圆筒混合机筒体轴向受力的计算方法,提出采用三弯矩方程和轮胎受力与应变之间的关系综合建立方程组求解支撑轮胎受力的方法,使得结果更加符合实际。接着讨论了筒体与轮胎之间的相对滑动产生的滑动摩擦力对轮胎磨损的影响。最后给出了计算实例。 运用有限元软件ANSYS分析了总压力在各个支撑轮胎间的分配,得出了各个支撑轮胎间的支撑反力相差很小的结论。接着分析了轮胎的应力、应变和位移情况,并且给出了轮胎的应变与力之间的关系曲线。 运用现代优化理论,对支撑轮胎间的距离进行了优化,总压力在各个支撑轮胎间得到了合理分配;对轮胎的接触角进行了优化,使主动侧和从动侧的压力得到合理分配。


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