水泥立磨粉磨激勵仿真及振動疲勞分析.pdf

1、立磨是一種集細碎、烘干、粉磨、選粉、輸送為一體的粉磨設(shè)備，廣泛應(yīng)用于水泥、化工及冶金等領(lǐng)域。某水泥廠對某型立磨設(shè)備進行改進，改進后的立磨支撐結(jié)構(gòu)振動嚴重，在地腳螺栓和支撐結(jié)構(gòu)處發(fā)生破壞。針對以上問題，本文采用仿真與實驗驗證相結(jié)合的方法對水泥立磨進行結(jié)構(gòu)強度分析和隨機振動分析，找出立磨地腳螺栓及立磨支撐結(jié)構(gòu)的破壞原因。
　　首先在立磨工作現(xiàn)場對正常工況下的立磨進行應(yīng)力及振動測試，得到螺栓處的應(yīng)力大小及立磨的加速度振動信號。在Soli

2、dWorks中創(chuàng)建立磨系統(tǒng)幾何模型，并利用HyperMesh完成立磨幾何模型的網(wǎng)格劃分，運用Workbench對水泥立磨在有無側(cè)壁兩種邊界條件下進行了靜力學(xué)分析，通過對比這兩種情況下的位移和應(yīng)力云圖并結(jié)合應(yīng)力測試結(jié)果，分析出了螺栓發(fā)生破壞的原因是由于立磨地基側(cè)面無支撐，使得在設(shè)計中只受拉力的螺栓受到彎矩作用。并且由于立磨振動，使螺栓受到交變載荷，最終導(dǎo)致螺栓疲勞斷裂，最后根據(jù)靜力分析結(jié)果采用Goodman定理對螺栓的壽命進行了預(yù)測。

3、r>　　利用離散元軟件PFC3D建立水泥熟料顆粒模型，在該軟件中模擬單軸壓縮實驗，不斷變化細觀參數(shù)，最終使得水泥熟料顆粒模型與真實水泥熟料物理性能相似。并對水泥立磨的粉磨過程進行仿真，得到立磨在粉磨過程中的激勵。建立立磨搖臂系統(tǒng)的動力學(xué)模型，利用MATLAB求出磨輥的加速度隨時間變化的曲線，并用周期圖法估計其加速度的功率譜密度，與振動測試結(jié)果的功率譜密度曲線相比較，驗證仿真的準確性。并在Workbench中對水泥立磨進行模態(tài)分析，得到了

4、水泥立磨前六階的陣型及固有頻率。在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上進行隨機振動分析，將粉磨過程仿真得到的加速度功率譜密度作為隨機振動分析的激勵，得到了水泥立磨的1σ-3σ應(yīng)力云圖，最后根據(jù)Palmgren-Miner線性疲勞累積損傷定律和Steinberg三區(qū)間法估計立磨支撐結(jié)構(gòu)的振動疲勞壽命。
　　本文采用離散元方法仿真立磨激勵，并對立磨進行振動疲勞分析，經(jīng)過分析最終找出立磨結(jié)構(gòu)中的薄弱點，并估計了其振動疲勞壽命，為立磨設(shè)備的改進和設(shè)計提供一定