防爆風(fēng)機(jī)高效節(jié)能礦用防爆風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于大型煤炭企業(yè),適用于大中型煤礦礦井做地面抽出或壓入式主通風(fēng)機(jī).也iH用于金屬礦山、化工礦山和滿首工程等場所。通風(fēng)機(jī)主要由進(jìn)氣筒、一極主風(fēng)筒(內(nèi)含驅(qū)動(dòng)電機(jī)、‘級葉輪)、二級主風(fēng)筒(內(nèi)含驅(qū)動(dòng)電機(jī)、二級葉輪)、擴(kuò)壓筒、消聲筒、擴(kuò)散塔等主要部件組成。葉片是風(fēng)機(jī)的主要?dú)鈩?dòng)元件.每一個(gè)葉片都安裝在自己的葉柄上,由葉輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生風(fēng)力,運(yùn)行中常出現(xiàn)葉片撕裂、葉柄斷裂等質(zhì)量事故,既是通風(fēng)書U三行可靠性的關(guān)鍵,也是川戶十分關(guān)心的問題。
風(fēng)機(jī)葉柄的斷裂,一方面是由于內(nèi)部鍛造缺陷、表面加工缺陷或應(yīng)力集中的存在,使葉柄在長期交變應(yīng)力的作川下生成裂紋,引發(fā)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(shí),使振4'M劇增,發(fā)生共振所致;第三是由于振動(dòng)引起的附加動(dòng)應(yīng)力超過應(yīng)力極限而導(dǎo)致突然破壞。此外,過員的振動(dòng)和因振動(dòng)而引起的噪聲,還會污染環(huán)境.損害人們的健康。與此相反.有時(shí)因?yàn)榉乐箶嗔讯纱ㄟ^大的安全系數(shù),造成材料浪費(fèi),經(jīng)濟(jì)效益下降。因此葉柄的各階!司有頻率應(yīng)作為葉柄不可忽視的一項(xiàng)評價(jià)指標(biāo),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使其避開客觀存在的激振頻率25%左右。所以對葉柄結(jié)構(gòu)的研究和靜、動(dòng)態(tài)特性分析,尤其是研究葉柄的各階固有頻率和主振型,對進(jìn)一步提高防爆風(fēng)機(jī)的工作性能其有j- 分重要的意義。
葉柄的靜、動(dòng)態(tài)特性包擴(kuò)葉柄的應(yīng)力、變形、各固有頻率和模態(tài)振型。本文擬建立防爆風(fēng)機(jī)葉柄的三州ti十算模型,應(yīng)川ANSYS軟件對葉柄的樸、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究,為優(yōu)化葉柄結(jié)構(gòu)和改善葉柄的靜、動(dòng)滄汁別生提供理論依據(jù)。 1防爆風(fēng)機(jī)葉柄結(jié)構(gòu)及工作情況介紹
防爆風(fēng)機(jī)葉柄結(jié)構(gòu)尺寸如圖1所示。葉柄所用材料為合金結(jié)構(gòu)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'??估?'D- a,= x)81 MPa, Je3's11kh J度as=785 MPa.風(fēng) 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(fēng)AIL2作voillif頻率為5() Hz. 葉片通過4個(gè)M16 x 1.5高強(qiáng)度螺栓緊固在葉柄 _t,葉柄通過M36 X3螺紋與葉輪聯(lián)接于一體,當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí),其上的葉柄和葉片便隨之快速旋轉(zhuǎn),將氣體不斷地抽出或壓入礦井的主巷道內(nèi),起快速通風(fēng)換氣作川,以降低煤礦井下瓦斯或粉塵的濃度。 2靜態(tài)分析