有限元模型的动力学剖析 固液分离设备
    对于离心机这种布局,因为质量散布不均形成的旋转 不平衡力是以动态载荷的方式作用于布局。所以在保证 机床具有必定静刚度的一起,首要思考布局的动态特性。 使布局在受必定幅值的周期性激振力作用下,受迫振荡振 幅较小;整机的固有频率不能与鼓励频率相重合。下面对 原整机模型进行动力学剖析。 

    4.1 整机模态剖析 
    对布局进行模态剖析,能够得到整机的固有频率和振 型。卧螺离心机布局是个接连体,质量和弹性都是接连分 布的,理论上具有无量多阶模态。可是该设备的最高作业 转速为3 000 r/min,作用在离心机上的鼓励力频率都不高, 只有前几阶的固有频率才可能与激振频率重合或挨近,只 需研讨离心机的低阶模态。对整机进行模态剖析,得到系 统前8阶固有频率,核算结果如表2所示。第2阶,第5 阶,第6阶,第7阶振型能显着表现出离心机的动态特性, 这四阶固有频率和振型如图3至图6所示。 
                 
    由模态剖析可知,整机的低频振荡最先发作在隔振垫 的方位,转鼓,螺旋推进器及床身的刚度比较强。在作业过程中,从启动到3 000 r/min,要通过几阶共振频率发作 共振。跟着鼓励频率的进步,顺次发作振荡的分别是螺旋 推进器,床身和转鼓。离心机的作业转速为3 000 r/min, 鼓励频率为50Hz,在此频率下,整机不会发作布局共振。 螺旋推进器,床身和转鼓规划的动刚度满足在正常作业状 态,不会发作布局上的较大变形。 

同样,在螺旋小端端面加一沿水平方向的200 N的激 振力,设置激振力频率在10~50 Hz规模,对整机激振。 图8所示为10~50Hz简谐鼓励下,卧螺离心机的两头支 承轴承外圈上的振荡呼应。 
                
    对整机进行谐呼应剖析,能够得出如下的定论: 1)离心机两头轴承座水平振荡随作用力的频率升高 出现
敏捷下降的趋势。 

    2)离心机大端轴承座水平振荡与作用力的方位有一 定联系,当偏疼作用在大端时,随作用力的频率升高出现 敏捷下降的趋势。而作用在螺旋小端时,则改变不显着。 
    3)上述两点阐明,在偏疼规划或动平衡规划时作用 点放在转鼓大端或螺旋小端均能取得较抱负作用。     5 结语 
    选用实体单元和绷簧单元建立了卧式螺旋离心机整 机的有限元模型,模型极好的模拟了卧式螺旋离心机的真 实布局。对整机进行模态剖析,取得整机的前8阶固有频 率,剖析结果表明在正常的作业转速规模内不会发作布局 共振。在模态剖析的基础上进一步对整机进行了谐呼应 剖析,能够猜测卧式离心机在作业中的动态呼应特性。实 践证明,选用有限元剖析的办法,能够处理跟着离心机单 机生产能力和别离因数的进步,布局规划中的强度、变形 和振荡等疑问。 参考文献: 
[1]顾威,钱才富,于洪杰,等.卧式螺旋卸料沉降离心机螺旋输 送器的三维有限元剖析[J].制造业主动化, 2002, 9. 
[2]董俊华,范德顺.卧式螺旋离心机的转鼓与螺旋运送器的有限元剖析[D].北京:北京化工大学, 2004. [3] Harald Anlau.f Recent developments in centrifuge technology[J].  Separation and Purification Technology, 2007: 242-246. [4] Jayen P Verapen, Brian J Lowry, Michel F Couturier. Design  methodology for the swirl separator[J]. AquaculturalEngineering  (2005): 33, 21-45. 
[5]周知进,傅彩明.卧式螺旋离心机转鼓参数改变对其模态影 响的仿真[J].中南大学学报:自然科学版, 2007, 4. 
 
有限元法在卧螺离心机转鼓强度剖析上的运用 
 摘要：有限元法作为离心机强度核算的数值剖析办法，相对于传统的强度核算办法有着显着的优越性。对有限元法在
卧螺离心机转鼓强度剖析上的运用进行了总结，对用有限元法剖析转鼓强度时应要点思考的疑问进行了评论，并对其在卧螺离心机规划中的更多运用进行了展望。     关键字：卧螺离心机；转鼓；有限元法；强度       0 导言 
    卧式螺旋卸料沉降离心机(下称“卧螺离心机”)自 1954年出现后，因为它具有单机处置能力大、操作方 便、能接连主动操作、劳动强度低、占地面积少以及维 护费用低一级长处，得到了敏捷发展，广泛运用于石油、化工、冶金、医药、食物、轻工等部分。因为悬浮液的沉降、沉渣的运送和脱水都在转鼓中完结，因而转鼓是卧螺离心机的首要部件[1]。因转鼓布局较杂乱，用传统的 强度规划核算办法，对转鼓各部位的应力往往得不到 正确的评价然后影响离心机运用的安全性[2]，而且按此算法规划的离心机转鼓系有关尺度有较大殷实，形成 资料的糟蹋，是很不经济的[3]。选用有限元法剖析规划转鼓是处理这个疑问的有用手法，它不受几何形状的约束，能够直接对转鼓全体的各部分进行具体核算，具有重要实践工程价值。

    4.2 整机谐呼应剖析 
    模态剖析可得到整机固有频率及其相应振型,但这仅 表示机床各部位的相对振荡状况。对整机进行谐呼应分 析就能明白的看出在动态搅扰鼓励下卧螺离心机布局的 抗振功能。依据实践工况下鼓励力特性,在转鼓大端端面加一沿水平方向的200N的激振力,设置激振力频率在10 ~50Hz规模,用该简谐力对整机激振。 
图7所示为10~50Hz简谐鼓励下,卧螺离心机的两 端支承轴承外圈上的振荡呼应。