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大型直线振动筛的疲劳可靠性的预测计

文章作者:宏源发布时间:2016-09-24

     当大型直线振动筛的目标寿命( 应力循环次数N) 为 109时,根据应力-强度干涉模型可用 FE-SAS-FE 软件分析大型直线振动筛的疲劳可靠性。当振动筛结构件的表面粗糙度为 16<Ra≤40 μm 时大型直线振动筛的疲劳可靠度云图如图 9 所示。由图 9 可知,大型直线振动筛的主体疲劳可靠度均可达到100% ,但在振动筛侧板、横梁的个别局部区域存在可靠度小于 100% 的危险区域。可靠度比较低的危险区域主要存在于: 振动筛横梁与侧板的连接处、侧板安装激振器位置的临近区域、侧板不同厚度的交界处以及横梁的中部位置。
    上述位置可靠度低的原因主要是: 大型直线振动筛横梁与侧板的连接部位是激振器产生的激振力从侧板向横梁传递的连接点,此处由于安装连接等原因存在明显的应力集中现象,因此疲劳可靠性较低。在距安装激振器位置较近的侧板边缘处由于受到较大的激振力且处于复杂的多轴应力状态因此也出现了疲劳可靠性较低的现象。振动筛侧板不同厚度的交界处疲劳可靠性低的原因主要是由于交界处尺寸截面突变产生了应力集中。在振动筛横梁上也存在着疲劳可靠性低的局部区域主要是因为横梁为薄壁圆管梁,长径比大,弯曲变形较大,在振动筛筛分过程中,横梁处于一种较复杂的多轴应力状态。
     为了分析振动筛结构件的表面加工质量对其可靠度的影响,分别对 8 种不同粗糙度等级下的 27 m2直线振动筛的疲劳可靠度进行了数值计算。所得计算结果表明,振动筛结构件表面的粗糙度对其疲劳可靠度的影响十分明显,大型直线振动筛的表面粗糙度与疲劳可靠度( 危险节点 136) 的关系曲线如图 10 所示,可见随着表面粗糙度的增加,疲劳可靠度下降很快,降幅较大。据此可知大型直线振动筛的表面粗糙度值增大时对结构疲劳可靠性造成非常不利的影响,因此在设计大型直线振动筛时应根据材料、加工工艺及经济性等合理选择大型直线振动筛结构件的表面粗糙度等级,以提高大型直线振动筛的疲劳可靠性。
 

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