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工业水洗机转笼结构的有限元分析

发布于:2016-06-24 18:52
有限元分析

      工业水洗机是工业洗涤设备中的主要设备,也是在大规模洗涤设备中使用最为频繁的洗涤设备,它在使用中的稳定性和耐用性显得尤为重要。转笼是衣物洗涤装载和工作的容腔,是工业水洗机的承载核心部件,衣物在其内完成洗涤和脱干的整个过程。而转笼在实际使用中的可靠性直接决定了工业水洗机的使用寿命,所以需要对其结构进行详细的有限元分析
      水洗机转笼组件由动力输入轴、支撑支架和围板,前、后缸板、V型筋等组成,其常见的结构形式及安装示意图。
      目前常用的悬臂式工业水洗机的转笼实际上是一个悬臂梁,前,后轴承座为其支撑点,其静力关系如图所示。
      转笼在工作过程中受到了2个力的作用,一是来自于洗涤衣物的离心力F1,另一个是来自于衣物在转笼中不能完全均布而产生的偏心质量在转笼旋转过程中产生的激振力F2。其中F1主要影响转笼的强度,而F2却是洗衣机振动冲击动能的主要根源,它的大小和作用时间直接影响着水洗机的使用寿命,尤其是焊接部位的疲劳寿命。
      水洗机在工作过程中,衣物在一定离心力F1的作用下,紧贴转笼的围板。同时由于衣物在脱干过程中,不能完全均布衣物在转笼旋转过程中产生了激振力F2。其偏心质量m0,偏心半径r0,在实际测试中,m0,r0是不确定量,无法有效测算激振力F2,因此采用一个近似的等效激振力,可以近似采用转笼半径代替。根据实际测试,一般水洗机在额定洗涤容量下洗涤,所产生的等同偏心质量为额定洗涤容量的10%~20%。
      Cosmosworks有限元分析App是与Solidworks三维App合为一体的强大设计验证工具,在满足计算精度的同时,可以十分方便地将自己的设计置于与未来所要遇到的真实情况相同的条件下,进行方便的计算和验证。
      采用Cosmosworks对XGQ100F的转笼结构更改前后进行强度分析,来验证本次转笼结构更改的可行性。相关参数:XGQ100F的转笼半径R=0.6m,脱干时的稳态转速为670r/min。改进前,XGQ100F转笼围板采用3mm不锈钢板,更改后,XGQ100F转笼围板采用2.5mm,并在围板外围中间加一厚6mm宽80mm的抱箍,其他部分不变。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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