Изучение напряжений и деформаций цапфы опорного узла с применением численного метода

Abstract

Выполнен анализ основных характеристик механических свойств твердых тел - деформаций и напряжений, возникающих при влиянии температуры на внутреннюю и внешнюю рабочие поверхности цапфы опорного узла шаровой трубной мельницы. Рассмотрены термические свойства цапфы, которые характеризуют поведение этой детали при действии тепловых полей. Установлено, что изменение напряженно-деформированного состояния цапфы опорного узла оказывает влияние на работоспособность мельничного агрегата при его эксплуатации, следовательно, данная задача важна в плане повышения эффективности производства материалов. С помощью численных методов изучен процесс деформации цапфы опорного узла, сталь 35Л ГОСТ 977-88, с учетом варьирования температурного поля в зоне сопряжения, а также исследованы напряжения сопрягаемых поверхностей. Приведены уравнения, описывающие изменения напряжений в различных направлениях при принятом варьировании параметров температуры внешней и внутренней поверхности цапфы. Представлены графические результаты моделирования. Установлено, что на цапфу оказывают воздействия силы тяжести вращающегося барабана с мелющими телами и загрузкой материала, а также изменяется температура в рабочей зоне, и ее состояние характеризуется как сложное напряженно-деформированное, эквивалентные напряжения и деформации определялись с использованием интенсивности. Проведены вычисления интенсивности деформаций по разности главных деформаций.