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Simright设计给料箱

给料设备多见于农业机械及化工机械等领域,其主要功能是将已加工或待加工物料经过给料设备输送给其它工位,也是流水作业自动化的必备设备。根据使用场合的不同,给料机在结构上也有所区别,常见的有振动给料机。

振动给料机的工作原理是利用振动器中的偏心块旋转产生离心力,使料厢、振动器等可动部分作强制的连续的圆或近似圆周运动。物料则随料厢在倾斜的箱面上缓慢下移,并连续均匀地将物料送至受料口内,完成给料操作。工作过程中,振动给料机料箱受自振频率下的交变荷载容易发生疲劳损坏,因此在起初结构设计时应注意避免应力集中,在保证给料机可靠性的同时又可以提升工作效率。

传统方法上,可以采用Ansys对料箱进行模态分析,计算出指定阶数的固有频率,进行动力学分析,模态分析涉及到的理论较为复杂,一般初学者不易掌握。采用Simright Simulator对料箱进行结构设计时可仅考虑料箱受物料压力下的变形,如下图所示模型。

将模型导入Simulator后对料箱内表面及管道处施加压力,在出料口施加面荷载;料箱顶部固定三个方向自由度,选择材料后划分网格提交求解。位移云图及应力云图如下所示。

从位移云图可以看出最大位移发生在料箱侧面连接柱上,从应力云图可以看出应力分布多集中在料箱底部及斜面上,因此在设计时可考虑在料箱斜面或底部设置小通孔避免应力集中,此外还应避免料箱侧面连接柱容易发生弯曲断裂的风险。

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