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112 ZKR3652振动筛筛下横梁结构

1 技术特征及筛下横梁结构
    每台ZKR3652振动筛共有8根筛下横梁,主体结构为–273 mm的热扎无缝钢管,管壁厚度为10 mm,长度为3550 mm,材料为45钢,两端与外接圆为–400 mm的八边形法兰焊接而成,横梁总长3650 mm,每个法兰和侧板之间分别用8个M20高强度螺栓联接,钢管梁中轴线表面上方对称焊接一根8#热轧槽钢作为固定筛板的小梁轨座。传统的关于振动筛筛框的强度计算较复杂和繁重,在一般设计中可根据筛分设备的实践经验,用比较法进行设计和简单的计算。从强度观点来看,筛箱宽度不宜过大,一般地,筛箱宽度很少大于215 m。近些年来,随着计算机有限元分析软件(例如:AN-SYS、Pro engineer、UG)的迅速发展,使筛框的设计上升到可以比较精确的系统模拟分析设计阶段。然而,在运用系统软件分析过程中,不同的网格划分数量、不同形状的网格以及人为的载荷设置,都有可能使计算结果与实际情况产生偏差。因此,大面积单通道
振动筛断梁事故仍然时有发生。
2 筛下横梁破断原因分析
2.1 横梁在交变应力作用下产生疲劳破坏
    在筛子工作过程中,筛下横梁不仅要承受筛面和物料的重量,还要承受振动产生的高频惯性力(交变应力)。构件在交变应力下的破坏形式与静载荷下全然不同,在交变#86#应力下,虽然最大应力低于屈服极限,但是长期重复之后,也会因为疲劳破坏而断裂。因此,在恶劣的振动条件下,筛下横梁破坏时的应力远低于普通机械零件的强度指标。
2.2 现场断裂横梁分析
    绝大多数横梁断裂的位置出现在横梁中央,这是由于静不定横梁的特点是弯矩与长度的平方成正比,弯矩在中央最大。经过仔细观察分析,在交变应力作用下,断裂口先从梁中央槽钢(轨座)与管梁焊接处发生微观裂纹,微观裂纹两侧面在断裂后有一段明显的光滑的扩展区,其下大部分是断裂粗糙区,具有明显的疲劳破坏特征。由上述横梁结构可以看出,管梁上方的槽钢小梁轨座不仅使横梁在此处产生应力集中,而且使小梁轨座与管梁焊接处及其附近存在着焊接内应力,正是这些内应力的存在,大大地削弱了整体横梁承受载荷的能力,从而在强烈的振动下,横梁在弯矩中央内应力大的地方产生开裂,导致疲劳破断。疲劳破坏往往是在没有明显预兆的情况下而突然发生的,因此容易造成严重事故。

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