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新型滚筒优化设计

时间:2019-01-18来源:潘轩浏览次数:

新型滚筒优化设计
1、新型非胀套滚筒的结构特征
 
    我国常用的滚筒输送线滚筒是通过过渡接头和键连接或使用膨胀套筒连接滚筒和托盘而构成的。实际上,存在以下问题:当使用键连接时,通常需要在滚筒轴上进行键槽处理,这不可避免地破坏了滚筒轴的整体强度并缩短了滚筒的使用寿命。胀套的联接使得整个滚筒的成本提高;还需要改进技术要求,针对上述情况,我们改进了滚筒结构的设计。
新的滚筒轮毂和腹板是一体式钢铸件。轮毂和滚筒轴通过轮毂的内壁定位(过盈配合),并且消除了易于失效的螺栓。驱动滚筒消除了低强度螺钉的连接。结构驱动滚筒通过实际操作明显加强,以检测抗冲击和振动的承载能力。
 
2.驱动滚筒的优化设计
 
    有限元法用于优化驱动滚筒的结构尺寸。通过有限元应力和刚度分析,在满足驱动滚筒强度、的条件下,尽量使滚筒的重要参数和筒壳厚度、接盘幅板厚度和 滚轴径等最小。在通过有限元法优化滚筒的过程中,其他滚筒的结构参数不会改变,优化目标是将滚筒的壁厚减小到20mm,但是滚筒的变形不能增加或减小,并且在托盘和筒之间的接合处的焊接不会增加接缝应力集中。经过计算,已知在滚筒厚度变薄后滚筒变形明显增加,增加了约23%。随着滚筒的刚性降低,滚筒轴上的应力集中减小,并且滚筒焊缝处的应力集中增加。滚筒的内壁与径向加强环焊接,肋板沿轴向焊接,以减小滚筒的应力集中,提高滚筒的整体强度。有限元分析计算结果表明,加强肋条后减小滚筒变形的效果明显。可减少约30%。滚筒焊缝处的应力集中明显较小,并且在滚筒壁变薄之前没有太大变化,这基本上达到了优化滚筒壁厚的目的。显然,在减小滚筒壁厚之后采取的强化措施是有效的,并且滚筒的厚度可以大大减小,使得滚筒变得更轻并且不会影响滚筒的实际强度。
 
3、新型滚筒的工艺特点
焊接工艺的确定:
(1)焊接方法。首先,焊接部分通过CO2和Ar混合气体保护焊接进行加热和焊接。混合气体保护焊可以克服CO2气体保护焊的缺点,保证焊接质量。在焊接时,将滚筒放置在滚轮架上进行旋转,并且可以控制旋转速度以确保可以穿透焊缝的根部而没有诸如焊接之类的缺陷。现在可以使用专用设备实现焊接自动化。
 
(2)焊接材料。气体保护焊材料:焊丝H08Mn2SiA,直径12mm,保护气体25%CO2 + 75%Ar。
 
(3)焊前准备。去除沟槽两侧的水和电线、铁锈、油和其他杂质。在使用前,焊料431必须在250℃下干燥2小时。
 
(4)滚筒装配和坡口尺寸。
 
   装配时轴应同时和圆筒装配,将一个托盘装在轴上,然后将轴穿过圆筒,再对准托盘和圆筒的对准之后,使用接合板进行定位焊接,然后安装另一个托盘。 2坡口尺寸:坡口尺寸的关键是间隙和钝边的大小。如果间隙小、钝边很大,在焊接过程中不易穿透,反之亦。它容易燃烧。
 
(5)焊接工艺参数。焊缝采用气体保护焊一次性焊接。
 
(6)焊后回火。由于滚筒轴已经调质处理,例如滚筒的整体回火会降低轴的性能,只能对焊缝进行局部回火。焊后回火24小时后,按设计标准进行焊缝缺陷检查,焊缝质量符合设计要求。

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