滚筒的疲劳强度有限元分析
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编辑:杭州那泰科技
强度有限元分析是以滚筒输入最大扭矩值为依据,是测井车工作时的理论极限情况,下面结合滚筒的使用情况及影响疲劳强度的因素,从提高滚筒的疲劳强度和避免在使用过程中达到疲劳极限两方面,对该类型滚筒结构及使用工况进行改进和优化。
a.由式可知,增加侧板的筋板数量,可提高滚筒的疲劳强度,但对侧板开裂进行的三维弹塑性有限元分析结果表明:当筋板数目大于11之后,增加筋板数目对于侧板中的最大等效应力降低幅度不明显。因此,采用增加筋板数目来提高滚筒的疲劳强度时,筋板数目以不超过11根为宜。
b.原设计滚筒筒身和轴头为两个单独零件,分别铸造加工后进行焊接。其优点为铸造工艺简单,缺点是焊接后焊缝的焊接缺陷容易引起应力变形,且两道焊缝距离太近,容易引起焊接应力,降低了滚筒强度。改进措施为将滚筒筒身及轴头整体铸造后再加工,则原来的三道焊缝降为两道焊缝,减少了因焊接缺陷和焊接应力而降低滚筒强度的可能性。
c.在强度分析过程中可知,截面A处(即侧板与筒身连接处)受力最为恶劣,易发生断裂。改进措施为将该处的圆弧半径由原来的3 mm加大到6 mm,以减小尖角应力集中对滚筒筒身强度的影响。但是该处圆弧半径数值不能过大,必须小于所用电缆的半径,否则电缆缠绕不整齐。
d.筒身与侧板为焊接结构,应严格控制焊接质量,消除焊接缺陷,加强焊后探伤检测,这也是保证滚筒强度的重要措施。
e.改进热处理工艺,通过提高滚筒的热处理质量和稳定性,来提高滚筒塑性,增加抗冲击载荷的能力。

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