基于ANSYS的抛丸器叶片的设计参数对应力的影响分析.pdf

杋槭设计与制造
第6期
Machinery Desig Manufacture
2011年6月
文章编号:1001-3997(2011)06-0082-02
基于 ANSYS的抛九器叶片的设计
参数对应力的影响分析
刘元林张丹韩志民
('黑龙江科技学院机械工程学院,哈尔滨150027)
(2黑龙江科技学院工程训练与甚础实验中心,哈尔滨150027)
Analysis based on ANSYS blast blade parameters design on the stress effects
LIU Yuan-lin. ZHANG Dan. HAN Zhi-min'
(College of Mechanical Engineering, Helongjiang Institute of Science and Tehnology, Harbin 150027, China
(Center for Engineering Training and Basic Experimentation, Heilongjiang Institute of Science
and Technology, Harbin 150027, China
【摘要】针对抛九器的叶片的结构参数进行了分析,并对其对应力的影响进行了理论研究,计算
了相同抛打速度和叶片转速条件下直线叶片、前曲叶片、后曲叶片的不同的结构参数,对三种不同结构
叶片的受力情况进行了此較,分析了底座长度、叶片厚度、曲率半径三个结构参数以及不同结构的叶片
对应力分布的影响,通过分析,得到相同结构条件下,直线叶片底应越长,厚度越大,其应力集中程度越
小以及前曲叶片曲率越大,应力集中程度越小的结论。
关鍵词: ANSYS;应力集中;底座长度;厚度;曲率半径
Abstract Structural parameters of impeller head s blade and the theory of impact on the stress is an-
alyzed in it, and diferent structural parameters of the linear blades forward cured blades and backward
i cumed blades care calculared under the some blade speed and some initial conditions, by comparing the i
s stress of three different structures blades and analzing three different structura! parameters the bas
4 Length, blades thickness, curature radius as teel as effects on the stress distribution of diferent struture
e blades, through ahich a conclusion is achieved. That is, under the same structure, the longer the line blades
base is, the larger the thichness s s the less the stress concentraion is and Larger pre-twrved blade is while
more smaller the cum ature stress concentration Is
Key words: ANSYS; Stress concentration; Base length; Thickness; Curvature radius
とーレレいレレレンtレあしレなンーレtレレちとttレrtいレないーいレレなーレEーレびンレSレとと山いとみといトーめレトト
中图分类号:TH123.4文献标识码:A
根由,这样导致了对叶片的研究还处于比较落后的阶段。丙此,对叶
目前在国内外抛丸机的应用日益)泛,除了应用于零件的表片的结构参数进行分折,研究不同结构參数对叶片受力情况的影
面处理,抛丸机的应用领域已经扩展到维わ,修复高速公路,钢桥以响,综合的考虑影响叶片使H寿命的因素就量得龙为重要
及机场路血。抛丸器作为抛丸机的关键部件,其质量与使用寿命2不同结构叶片的结构参数
直接取决于叶片。由于叶片丁作时处于高速旋转的帥叶轮中,既要承
抛丸机叶片的结构形式有3种:直线叶片,前叫片和后曲
受钢丸密料的损,又要受到高速丸料的冲快磨损和強烈冲击引起哥片。片的内径,外径以及曲率半径是决定叶片结构的3个主
的止压力。经过一段时间的工作,叶片会由于磨损或断裂号致失数要参数。以某型号抛丸以为例,其宽度62m,叶片厚度7mm
而不能工作,这时就要换失效的叶片,装配新的叶片,才能使抛丸
了使于研究不同结构计片的受力情况,假设3种叶片具有相同的
机继续正常的工作,叶片的好命越短,检修设备、更換叶片的次数就设计要求:抛打速度=80mA,叶片转速a=2900in。由弹丸抛
会越多,抛丸机使用效率也会降低,而且还会造成材料的浪贯和成
打的绝对速度公式9。
本的提高。据不完全统计,每年国内,仅因叶片磨损血消耗的材料价
值上千刀。于是为了提高抛丸机的质量和使用效率,降低成本,延长
叶片的使用寿命就成了解决这些问题的焦点。近些年来,为了研制
出更长的使用寿命的叶片,内的专家在不同方面,做了研究和努
0V2°-R
力。然而据资料显示我国研制出的叶片的使用寿命远远低于国外的式中:t弹丸相对?片的速度,即相对速度,mk;c一弹丸所在位
叶片的使用寿命根据国内对叶片的研究资料来看,对叶片的研究
置的叶片速度,即弹丸的牵连速度,ms;-弹丸的绝对速
仅限丁试猃研究,对一些关键问题的研究,缺乏从理论的角度追县
度,mk;R。叶片的内径,mm:7叶片的曲率半径,mm;p
米稿日期:201008-06女基金项日:黑龙江省教育厅2009年度科学技术研究项目(1541306)