河南宇恒机械制造有限公司       杨
http://www.hnhlzg。。ｃｎ          
http://hnhlzg.1688.com/        

秸秆压块机主轴的有限元分析
秸秆压块机是把松懈的农作物秸秆限制成块状物料的制造。经紧缩后的秸秆块便于寄存，家畜易于咀嚼，养分也易于吸收，便于储运，一起也可制成燃能很高的生物质燃料。中国是农业出产大国，农作物秸秆年出产6亿t多，秸秆资源丰富。近几年，跟着中国畜牧业的开展及*关于秸秆归纳利用计划的推广，秸秆块的需求存在着无穷的商场空间。为了非常好更快地抢占商场，压块机的描绘功率与描绘水平需求进一步进步。宇恒秸秆压块机 WF-1250型微粉机 烘干机供应商

   跟着科技的迅速开展和核算机CAD/CAE技能的运用，机械描绘已由传统二维描绘向三维描绘转变。为了习惯现代机械描绘开展的趋势，需求归纳运用CAD/CAE技能进行组织的三维描绘与剖析。这篇文章选用UG软件对秸秆压块机进行组织实体建摸和整机的安装，运用ANSYS有限元剖析软件替代手艺核算对秸秆压块机进行剖析。此种描绘办法不只缩短了秸秆压块机的描绘周期，并且进步了描绘精度，使秸秆压块机的机械布局更趋合理。宇恒秸秆压块机 WF-1250型微粉机 烘干机供应商

1、秸秆压块机的描绘及原理1.1建模思路    对秸秆压块机的CAD建模首要有两种建模思路，分别是“自底向上”与“自顶向下”两种。一般选用的描绘思路是“自底向上”。这种办法是先布局根本的几许图元（如点、线、面等），然后逐渐地向上布局体，直到整个零件的生成。“自顶相下”的布局思路根本相反。秸秆压块机的描绘这两种描绘思路，进行混合描绘。1.2建模办法    UG软件对商品的三维建模的具体办法有显式建模、参数建模、依据束缚的建模及复合建模。为了使建模后的压块机各组织的重构性非常好，建模进程中多选用草图的构图办法，使得所建模型的参数化更强，便于后续的修正。1.3压块机总装对构建好的压块机一切零部件进行安装，生成如图1所示的秸秆压块机总装图。    运用UG软件的分化图功用，可明晰地了解压块机的各部件组成状况，如图2所示。 2、秸秆成型机主轴的有限元剖析2.1  ANSYS中主轴模型的导入    经过IGES接口把UG中建好的主轴模型导入AN-SYS中进行剖析。图3是导入ANSYS的主轴几许实体模型。2.2对主轴进行有限元网格区分    在ANSYS中，网格区分的办法首要有自在、映射以及扫掠等办法。网格区分的好坏直接影响到后续的核算速度与核算精度。此处为了使区分的网格愈加均匀，选用扫掠与自在区分相的办法进行网格区分。     图4为网格区分示意图（有限元模型）。因为布局比拟规矩，适合选用ANSYS9.0中的solid95六面体单元进行网格区分。区分成果：节点总数为19168，单元总数为12 024。2.3主轴的应力剖析2. 3.1应力求解    在求解之前，界说有限元剖析的边界条件，即键槽的自在度束缚与轴端裙板zui大扭矩的施加。    求解得到阶梯轴的zui小直径75处的zui大剪切应力为12.9 MPa，小于许用应力40 MPa。轴的描绘满足应力需求。2.3.2剖析比拟经过ANSYS的剖析核算，得到直径5轴的横截面应力散布，如图5所示。    X与y坐标分别为主轴径向的两个坐标．y轴延裙板竖直方向，主轴圆心为坐标原点。图6为直径75轴剪切应力的等值线图。     依据描绘经历，阶梯轴应力散布*符合实际应力散布状况，证明了ANSYS剖析成果的正确性。    依据资料力学的zui大应力核算公式，理论核算得到妒5轴所受zui大应力值为11.5MPa。这与有限元剖析的成果zui大剪切应力为12.9MPa很附近，进一步证明了ANSYS有限元剖析软件剖析成果的正确性。2.4主轴的模态剖析2.4.1模态的概念    模态是布局体系的一种特点，表征模态的特征参数是振荡体系各阶固有频率、振型、模态质量、模态刚度和模态阻尼等。不管何种阻尼状况，机械布局对外力的呼应都能够表明成固有频率、阻尼比与振型等模态参数组成的各阶振型模态的叠加。模态剖析即是用模态参数来表明布局体系的运动方程，并断定模态参数的进程。

   有限元模态剖析的核心问题即是找到布局的各阶固有频率，以及组织的曲折刚度与改动刚度的散布状况。知道了固有频率，就能够辅导组织描绘和运用，使得描绘固有频率和运用时的外部激振频率相避开。一起，依据刚度的散布状况，能够辅导组织刚度的改善，进步全体刚度散布，然后确保组织运用的可靠性。2.4.2主轴的模态核算    主轴的弹性模量E=2. 08×105 MPa，泊松比e=0.3，密度p=7，8×10-6kg／mm3。依据主轴的资料与几许参数，选用Block Lanczos（兰索斯法）办法，核算得到主轴前25阶振型，其间首要振型如表1所示。 2.4.3成果剖析   由振型的散布状况能够看出：当外部激振频率低于22 Hz时，主轴全体组织的刚性满足；当激振频率大于150 Hz并且不断增高后，阶梯轴将不遭到扰动，作业安稳，此刻的裙板变形显着增大，刚性严重不足；当作业频率高于51 Hz时，需求改动裙板的尺度或布局来进步其刚性。3、定论    1)经过以上的一系列剖析核算与比拟，充沛证明了ANSYS有限元剖析软件的可靠性，选用此种描绘办法可大大进步压块机的描绘功率。    2)由核算成果可知，主轴的描绘远远满足描绘需求，有很大的改善空间。由以往的描绘经历可知，空心轴比实心轴具有更杰出的抗扭矩才能，并且又节约资料，因此有必要对主轴进行进一步的布局优化。    3)优化后能够很方便地经过ANSYS软件进行剖析验证，或直接选用ANSYS软件对主轴进行主动布局优化描绘，以得到满足的描绘成果。