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    高效節能礦用防爆洞澎葉柄靜動態特性研究

    2019/01/25

      防爆風機高效節能礦用防爆風機廣泛應用于大型煤炭企業,適用于大中型煤礦礦井做地面抽出或壓入式主通風機.也iH用于金屬礦山、化工礦山和滿首工程等場所。通風機主要由進氣筒、一極主風筒(內含驅動電機、‘級葉輪)、二級主風筒(內含驅動電機、二級葉輪)、擴壓筒、消聲筒、擴散塔等主要部件組成。葉片是風機的主要氣動元件.每一個葉片都安裝在自己的葉柄上,由葉輪帶動旋轉從而產生風力,運行中常出現葉片撕裂、葉柄斷裂等質量事故,既是通風書U三行可靠性的關鍵,也是川戶十分關心的問題。

      風機葉柄的斷裂,一方面是由于內部鍛造缺陷、表面加工缺陷或應力集中的存在,使葉柄在長期交變應力的作川下生成裂紋,引發的疲勞斷裂;另一方而是由于葉柄的某階固有頻率與工作頻率相等或相近時,使振4'M劇增,發生共振所致;第三是由于振動引起的附加動應力超過應力極限而導致突然破壞。此外,過員的振動和因振動而引起的噪聲,還會污染環境.損害人們的健康。與此相反.有時因為防止斷裂而采川過大的安全系數,造成材料浪費,經濟效益下降。因此葉柄的各階!司有頻率應作為葉柄不可忽視的一項評價指標,設計時應使其避開客觀存在的激振頻率25%左右。所以對葉柄結構的研究和靜、動態特性分析,尤其是研究葉柄的各階固有頻率和主振型,對進一步提高防爆風機的工作性能其有j- 分重要的意義。

      葉柄的靜、動態特性包擴葉柄的應力、變形、各固有頻率和模態振型。本文擬建立防爆風機葉柄的三州ti十算模型,應川ANSYS軟件對葉柄的樸、動態特性進行研究,為優化葉柄結構和改善葉柄的靜、動滄汁別生提供理論依據。 1防爆風機葉柄結構及工作情況介紹

      防爆風機葉柄結構尺寸如圖1所示。葉柄所用材料為合金結構鋼4(C r,彈性模量E=2.1 x 一(),’Pa,泊松比ii=0.3,密度。=782()k以m'。抗拉5'D- a,= x)81 MPa, Je3's11kh J度as=785 MPa.風 VU吞行I寸葉柄所受離心力256一2N,由:十片帶來的空氣推力41(1 N。風AIL2作voillif頻率為5() Hz. 葉片通過4個M16 x 1.5高強度螺栓緊固在葉柄 _t,葉柄通過M36 X3螺紋與葉輪聯接于一體,當驅動電機帶動葉輪高速旋轉時,其上的葉柄和葉片便隨之快速旋轉,將氣體不斷地抽出或壓入礦井的主巷道內,起快速通風換氣作川,以降低煤礦井下瓦斯或粉塵的濃度。 2靜態分析

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