新型反应釜釜内螺旋叶片强度分析与疲劳寿命预测.pdf

新型反应釜釜内螺旋叶片强度分析与疲劳寿命预测
第六图书馆
使用大型有限元分析软件ANSYS对新型反应釜釜内螺旋叶片进行三维有限元建模,并建立相应的力学模型。通过有限元分析对螺旋叶
片进行静强度校核,同时利用相关标准中的数据预测了螺旋叶片的疲劳寿命,为螺旋叶片的设计选择提供可靠的理论依据。使用大型
有限元分析软件ANSYS对新型反应釜釜内螺旋叶片进行三维有限元建模,并建立相应的力学模型。通过有限元分析对螺旋叶片进行静
强度校核,同时利用相关标准中的数据预测了螺旋叶片的疲劳寿命,为螺旋叶片的设计选择提供可靠的理论依据。反应釜螺旋叶片
力学模型有限元疲劳分析机械设计与制造蒋凯平杨忠炯中南大学机电工程学院,长沙4100832007第六图书馆
第六图书馆

维普资讯
机械设计与制造第期
一一年月
文章编号:———
新型反应釜釜内螺旋叶片强度分析与疲劳寿命预测
蒋凯平杨忠炯中南大学机电工程学院。长沙

—,
,,,
。.卜””“”。”。”。。。。‘。。。”“。。‘。。。。。、
【摘要】使用大型有限元分析软件对新型反应釜釜内螺旋叶片进行三维有限元建模,十
;并建立相应的力学模型。通过有限元分析对螺旋叶片进行静强度校核,同时利用相关标准中的数据
预测了螺旋叶片的疲劳寿命,为螺旋叶片的设计选择提供可靠的理论依据。
关键词:反应釜;螺旋叶片;力学模型;有限元;疲劳分析
十【】一
.
..
十:;;;;
、‘
. 。。。。. . . 。. . . . 。。... 。。. 。。. 。。。..
中图分类号:。文献标识码:
新型反应釜釜内工作介质为气一固接触反应,该化学反应/·。为了使物料能够实现轴向输送,而不随螺旋叶片一
为一放热过程,釜内均匀地布置三组冷却水管,以降低反应釜及起旋转,则固体物料的重量和釜体摩擦引起的限制扭矩必须大
釜内物料反应温度,结构如图所示。为使固体颗粒与气体充分于或等于螺旋叶片圆周切向力产生的扭矩。通过把质量集中在
接触从而加快反应速度,反应釜整体旋转,以位于釜体中部的进“”点表示的质量中心,对螺旋叶片的受力情况加以分析,如图
料口中心为对称轴在釜体内三组冷却水管间断处分别焊接左、所示。由于反应釜的转速低于/,所以物料离心力在此
右螺旋叶片以起到推动和搅拌物料的作用。第六图书馆位于螺旋槽之间的计算中忽略不计,则:
物料,由于受螺旋叶片、离心力和釜壁摩擦力作用便随同釜体一··
起转动并被提升起来,直至在重力作用下使其沿螺旋槽下滑,从因为:,
而使物料得以沿螺旋的轴向方向向釜体两堆积”。由一
于釜内固体工作介质为密度较大的金属颗粒,螺旋叶片结构对
反应釜内物料的运动起到了决定性作用,因此有必要对其强度
:
和疲劳寿命进行研究。争差㈥
将、、、式代人式可得:
厂㈣/㈣/ ’



/
, 、/
、

图物料作用在螺旋叶片上的力图输送状态下料槽横断面
图釜体内部结构式中:一动摩擦角,.;
物料堆积密度,/;
螺旋叶片力学模型
一物料与釜体的摩擦系数;
在展开状态,若螺旋线用一条斜直线表示,则物料颗粒四
一物料重力,;
对螺旋叶片的