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離心機(jī)甩塊斷裂原因
點(diǎn)擊次數(shù)：431 發(fā)布時(shí)間：2008-10-17
摘要：通過(guò)對(duì)三足式離心機(jī)甩塊的強(qiáng)度分析建立了甩塊強(qiáng)度的數(shù)學(xué)模型。對(duì)型的分析表明，在正常工作務(wù)件下，甩塊的強(qiáng)度與甩塊的截面尺寸無(wú)關(guān)，只與甩塊運(yùn)動(dòng)的線速度、甩塊物質(zhì)的密度以及甩塊所對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)中心的弧度有關(guān)；同時(shí)指出甩塊所受的向心力是甩塊所受的正壓力與甩塊自由端所提供的拉力的合力。據(jù)此判斷發(fā)現(xiàn)了實(shí)際工作中甩塊機(jī)構(gòu)在安裝過(guò)程中存在的問(wèn)題，并使其問(wèn)題得到解決。銅渣浸出是鎳精煉工藝中重要的一道工藝，其作用是通過(guò)對(duì)除銅后的銅渣用氯氣進(jìn)行浸出，將含在銅渣中的鎳以離子狀態(tài)返回精煉系統(tǒng)以補(bǔ)充系統(tǒng)中的鎳離子，它是保持溶液中鎳離子平衡的重要環(huán)節(jié)，其中關(guān)鍵的設(shè)備是兩臺(tái)三足式離心機(jī)。由于銅渣浸出過(guò)程中使用了大量的氯氣，銅渣浸出廠房?jī)?nèi)的環(huán)境惡劣，設(shè)備腐蝕現(xiàn)象比較嚴(yán)重，檢修工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，因此，*解決該設(shè)備的故障有著重要的意義。 1 甩塊機(jī)構(gòu) 三足式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。甩塊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖2所示。主電機(jī)軸與甩塊體相連接，電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力的作用下，甩塊座繞銷軸產(chǎn)生角位移帶動(dòng)甩塊向小皮帶輪的內(nèi)壁移動(dòng)，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定的水平時(shí)，附著在甩塊上的摩擦片與小皮帶輪的內(nèi)壁接觸，隨著主電機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，甩塊和摩擦片所受到的離心力加大，因此小皮帶輪受摩擦片的正壓力也隨著增大，當(dāng)小皮帶輪與摩擦片之間的摩擦力大于阻力時(shí)，主電機(jī)帶動(dòng)小皮帶輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。由于采用了甩塊機(jī)構(gòu)，可以使主電機(jī)在小的啟動(dòng)力矩下啟動(dòng)，可以有效地避免啟動(dòng)力矩過(guò)大而造成電機(jī)被燒的現(xiàn)象。在正常情況下，甩塊的失效是由于摩擦片被磨損后，甩塊與小皮帶輪直接接觸而產(chǎn)生磨損，達(dá)到一定程度后，磨損嚴(yán)重的部分強(qiáng)度降低而產(chǎn)生斷裂；或者在交變應(yīng)力的作用下產(chǎn)生疲勞破壞；或者由于材料缺陷而產(chǎn)生破壞等等；這些都是屬于正常損壞，而筆者分析的是在短時(shí)間內(nèi)4組甩塊斷裂的現(xiàn)象，zui短的一組只運(yùn)行了幾分鐘。
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2 強(qiáng)度分析 為了對(duì)甩塊的斷裂現(xiàn)象做分析，現(xiàn)對(duì)甩塊做出受力分析，甩塊受力如圖3所示。根據(jù)圖3，可得：
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/ 根據(jù)式(11)可以得到以下結(jié)論： a．甩塊各截面所受的zui大內(nèi)應(yīng)力與甩塊的厚度和寬度無(wú)關(guān)，只與甩塊運(yùn)動(dòng)的線速度、甩塊物質(zhì)的密度、以及甩塊所對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)中心的弧度有關(guān)； b．甩塊所受的向心力不*是由甩塊所受的正壓力所提供的，而是甩塊所受的正壓力與甩塊自由端所提供的拉力的合力。
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3 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)以上的分析，再對(duì)離心機(jī)甩塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)，原固定電機(jī)所用托架上的螺栓調(diào)整有誤，造成電機(jī)軸與小皮帶輪的中心不重合，這樣就造成甩塊不是以摩擦的方式傳遞載荷，而是甩塊與小皮帶輪以嚙合的方式傳遞載荷，通過(guò)以靜載荷計(jì)算甩塊的內(nèi)應(yīng)力為340MPa已超過(guò)甩塊的許用應(yīng)力。因此，電機(jī)軸與小皮帶輪的中心不重合是造成甩塊斷裂的原因。通過(guò)調(diào)整固定電機(jī)所用托架上的螺栓使電機(jī)軸與小皮帶輪的中心重合后，離心機(jī)恢復(fù)正常。