【doc】YLJ001型压滤机滤板的形貌优化

【doc】YLJ001型压滤机滤板的形貌优化 YLJ001型压滤机滤板的形貌优化 总第112期 2008年第2期 文章编号:1672—1152(2008)02-0036--02 山西冶金 SHAN?METAI工IURGY r0tal112 No.2,2008 YLJO01型压滤机滤板的形貌优化 张金平t?2 (1.西安建筑科技大学,陕西西安710055;2.天津太钢销售有限公司,天津300012) 摘要:通过采用OpdStruct方法对滤板进行了形貌优化,结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明,优化后的形貌有 很大改进,滤板所受应力 降低近50%.刚度有较大改进. 关键词:滤板优化有限元OptiStruct 中图分类号:TP183文献标识码:A收稿日期:2008—04—04 板框式压滤机是一种问歇操作的加压过滤设备, 该设备是由交替的方形滤框和滤板组成.每个滤框 被左右两块滤板夹住,形成一组滤室,方形滤框与板 之间紧夹着滤布,以滤布为过滤介质对含有不同浓 度的固液二相进行分离.当主油缸活塞杠伸出,压紧 滤板,滤板和滤框之间就全部形成滤室.板框式压滤 机广泛应用于冶金,化工,制药,煤炭等工业部门. 滤板是板框式压滤机的主要过滤部件.由于板框 式压滤机的操作是间歇操作,需不断的加载和卸载,使 得滤板承受超载荷而疲劳.加之承载环境较差,使虑板 在使用中,存在不同程度的断裂现象,即"炸板". 从实际情况出发, 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 总结"炸板"的主要原因: (1)中央进料口堵塞,造成滤板的两侧压力加 大,引起滤板弯曲. (2)除去生产质量不合格的因素外,在滤板的设 计上存在诸如结构尺寸不合理,不能满足承载要求; 凸台和开孑L的位置不当引起局部的应力集中等问题. (3)板框式压滤机整体结构的因素:例如,大梁 承载后,因刚度不够而容易向下弯曲,这样滤板就会 受力不均且下部可能出现张?,过滤时漏液,使得 滤板两侧形成压差. (4)生产过程中具体操f1不当.例如,操作人员 违反操作规程.以及卸渣时对滤板未清理干净,都容 易造成滤板问压差过大,从而造成断裂损坏. 虽然导致滤板断裂的原因很多,但其根本原因是 滤板所承受的两边压力不相同,出现了压力差,使滤 板产生内应力.如果内应力大于滤板材料的允许应力 时,滤板中间部位的板芯就会开裂损坏.使用 作者简介:张金平,男,1973年生,现在天f太钢销售公司工 作,高级工程师.并为四安建筑科技大学机械工程专业在职硕研 究生.Tel:022—24214797,E—mail:zhangJP@tisc0.com?1 OptiStruet对原有滤板进行了形貌优化,并对优化后 的滤板进行了有限元分析,得到了很好的优化效果…. 1滤板的形貌优化 滤板的四侧边框较厚,中间部位是带有浅槽 (沥水槽)的板芯,板芯厚度比板框薄.每块滤板被 左右两块滤框紧紧夹住,对于滤板中间部位的板芯 来说,可视为周边固定. 滤板材料为聚丙烯,其刚度,强度均优于其他塑料, :目具有无毒遵轻,耐酸碱等特.由生产厂家对其进行 物理性能与力学性能测,密度为0.998g,cms,硬度为 42N/em~,拉伸强度为35.6MPa,弹性模量为1700MPa, 泊松比为为0.4,屈服极限为38MPao 形貌优化是一种在给定机构上确定优化的bead 模式分布的方法.形貌优化与拓扑优化不同之处是 不去除材料,而是在设计区域中基于可移动的节点 生成bead(筋)[2j.这些bead(筋)使结构变刚,因 此,没计时考虑增加滤板的刚度或频率.通过产生 t)ea,l(筋)以提高强度和刚度.对原有滤板模型进行 形娩优化.优化'勺:目标函数(给定节点的位移最 小),没计变量(设计空间的珏;貌变化)[引. 对原有滤板进行网格划分,加载约束和分布力, 设置优化参数bead,进行迭代求解,改变其形貌使其 满足目标函数,见下页图l,图2. 2优化后滤板的有限元分析 根据图2可以得出:在原有滤板上加褶皱,可以 提高滤板的强度和刚度.在原有滤板长,宽,高尺 寸不变的情况下,设计出褶皱,见下页图3. 3优化前后结果的比较 优化后的滤饭最大扰度为14.1mm,最大的应 力为5.38MPa(从下页图4,图5中得知),优化前 的滤最大扰度为17.6mn-,最大的应力为11MPa 2008年第2期张金平:YLJO01型压滤机滤板的形貌优化? 37? 图1带有载荷和约束的滤板有限元模型 图2第6次迭代后的滤板优化形状图 图3改进滤板的褶皱分布 图4优化后滤板的应变云图 (从图6,图7中得知).从数据的比较中很容易得 出优化后滤板的优势5. 4结语 采用OptiStruct方法对滤板进行形貌优化,在不 去除材料的基础上,使滤板产生褶皱,使滤板形貌有 图5优化后的滤板应力云图 =二蠢哥0 !...…一一…一一.一,一一,…一一:!_? 图6优化前滤板的应变云图 …ml^N … ….' 嚣:':喇蛹鞠; ?ll ll/ ,. …&一 最大应力处 图7优化前滤板应力云图 很大改进.优化后的滤板所受最大应力降低近50%, 强度及刚度均有较大改善. 参考文献 [1]丁启圣,王维一新型实用过滤技术[M].北京:冶金一1:业出版 社,2005:43. [2]孙常盛.周忐鸿.YIJO0I压滤机滤板受力情况研究[J].冶 金设衙,2O07.6:19. [3]贺Ill:d!,赵科.杨健.厢式压滤机滤板的有限元应力分析fJ]. 流体机械,2003(1):35. [4]蔡祖光.压滤机框架的设计计算[J].佛山陶瓷,2001(6):23. [5]于开平.Hypermesh从入门到精通[M].北京:清华大学出版 礼,2005. (责任编辑:苗运平) (下转第40页) 山西冶金 E—mail:veiinSX@126.(2:0111 第31卷 离.不同的原料有不同的松料器参数. (4)消除边缘效应.在圆辊后加刮料板,有效地 刮出圆辊边缘挂料,可使台车边缘多布料,从而减轻 边缘效应,见图3. 3 1一刮料板;2一用于固定刮料板的铁棒;3-圆辊背面 图3刮料板布置示意图 刮料板与圆辊成垂直布置,但从圆辊背面落下 的料将顺着圆辊落到刮料板上.为了将落到刮料板 的料清除干净,顺着刮料板方向安一小风管将料吹 走.为了加大刮料板与圆辊接触的深度,可加配重. 对台车边缘拦料装置的改进是在台车边缘安装拦料 装置.能将圆辊小活门上经九辊落下的料挡住,使其 落在台车边缘.这个装置是消除边缘效应的最后一 道工序.拦料板采用薄胶皮,其从九辊的后面(机尾 方向)顺着九辊延伸至台车上沿.胶皮下部的一部 分钉有一段直铁条,并结一段圆弧形铁条,台车能顺 着拦料板过去. 另外,加长圆辊矿槽和混合料圆辊给料机的长 度,加长到离台车拦板100mm处,是消除边缘效应 的一个有效办法.由于混合料黏矿槽,使圆辊矿槽有 效容积缩小,加长圆辊矿槽可解决这个问题.同时, 圆辊矿槽还有剩余的长度,可使边缘多下料.当边缘 下料太多的时候,可在小活门上加配重. (5)选择合理的圆辊参数及九辊倾角.圆辊直 径的选择,婪考虑给料量,活门开度,圆辊矿槽的大 小等因素.圆辊转得太慢容易"蹦料",活门开口太 大也易"蹦料",只有加大圆辊直径.国外学者认为 小辊径,快转速有利于物料的偏析,从上面的分析可 见,这种说法是有前提条件的. 尽量降低圆辊高度,以减少底层混合料的容积 密度. 减小九辊倾角,使混合料落到九辊的头排,是强 化混合料偏析,降低混合料容积密度的重要措施. 国外有一些值得参考的布料方法:在23号风 箱安装若干热电偶;同时,沿台车宽度方向安装透气 性测定装置;根据超声波测料层厚度,由液压装置控 制多瓣小活门的开度.这样,台车宽度方向的透气性 一 致,温度场趋于一致,实现均匀烧结. (责任编辑:苗运平) WaysofImprovingSinteringFeeding LIANGXiaofu (TaiyuanIron&Steel(Group)Co.Ltd.,Taiyuan030003) Abstract:Thereasonabledistributionofmixbulkdensityandparticalsizeonthe~ansversean d lengbwisedirectionofsinteringpallet,therelationshipbetweensegregationindexandmixbu lk densit. ~were(tiscussed.Thewaysforimprovingmixbulkdensity,enhancingmixparlicalsegregation, decrPasingsidewalleffectandincreasingbedsurfaceflatnesswereproposed. Keywords:mixture, +一+一+一+-+-+-+-+-+一+一+一? (上接第37页) feedingsystem —? 卜-+-+--4--+-+-+--4-- ShapeOptimizationatFilterBoardofYLJO01FilterPress ZHANGJinping- (XianUnversityofArchtectureandTechndogy.xJan71005; 2.TianjinTaigangSalesCo.Ltd.,TiaJ1iin300012 Abstract:ByusingOptistruct,filterboardshadbeingoptimzed. Theresuhsshow,reducethestress byafactorof50%infilterboard,theshapeandstiffnesshavegreatimprt)ve. Keywords:filterboard,optimization.finiteelementnlethod.potiStoruct