| 标题 | 大型直线振动筛的疲劳寿命及可靠性评价 |
| 范文 | 章利伟 摘 要：随着我国经济的不断发展，我国的传统加工业也得到了一定的重视，很多企业和用户对传统加工业的机器选型等也越来越重视，对其性能的要求也越来越高，尤其是在新兴的土壤修复行业中，企业在土壤预处理中对振动筛性能的稳定和可靠性也有了更新的要求，由此就促进了生产厂家对振动筛抗疲劳性和可靠性的研究和发生，其目的主要是能延长机器的使用寿命以及加强振动筛的机械效率。因此，本文主要针对大型直线振动筛的疲劳寿命及可靠性进行评价和分析。 关键词：土壤修复；预处理；大型直线振动筛；疲劳寿命；可靠性 目前，我国的经济实力和技术水平都在国际上有了一定的地位，但是相比于发达国家来说，我国目前在研究和分析直线振动筛的抗疲劳性、使用寿命、可靠性以及机械效率上还有所欠缺，甚至相关的研究课题少之又少，绝大多数专家学者更注重直线振动筛的强度问题。因此，为了能够祢补相关研究上的空缺，本文主要大型直线振动筛为研究对象，分析其工作原理，并采用相关的方法对其抗疲劳性、使用寿命、可靠性以及机械效率进行动态分析，从而为延长机器的使用寿命以及加强振动筛的机械效率提供相关的理论依据和参考意见。 一、直线振动筛的工作原理 （一）直线振动筛 振动筛的类型主要是通过其运动轨迹不同而划分，主要分为直线振动筛和圆运动振动筛。其中，直线振动筛的主要振动来源于振动电机，当机器在运转时，筛网上的物料通过电机的振动而被抛起，并在筛面上做直线运动，从而使小于筛孔面积的物料从排矿口排出，进入下一工段，大于筛网面积的物料返回破碎工段继续加工。另外，振动筛的特点主要有低能耗、结构简单、易维修等优势，但其缺点主要是磨损大。 （二）工作原理 直线振动筛也被称为双轴惯性振动筛，是惯性振动筛中的一种类型，主要采用双激振器驱动，因此直线振动筛具有较高的生产效率和筛分效率。其工作原理主要为：当直线振动筛的电动机通过三角皮带带动振动筛的主轴进行旋转时，齿轮在动轴上进行转动，且两轴的回转速度相同，方向相反，因此产生离心惯性力，从而做直线惯性运动，且物料通过振动筛的斜面被排出。[1] 二、振动筛的疲劳寿命以及可靠性的评价 由于直线振动筛在工作的过程中，强度较大、频率较高，处于连续工作状态，因此容易产生疲劳裂纹以及断痕，导致振动筛被破坏，另外，除了产生疲劳裂纹以及断痕以外，振动筛的工作环境、物料的硬度、振动筛的制造材料、筛体的结构等都是导致振动筛的寿命减短，可靠性降低的主要原因。 （一）疲劳寿命以及疲劳可靠性的基本概念 当机器设备的材料、零件以及某些构件在长期的工作下以及交变载荷持续作用下，会导致机器的这些构件产生损伤，其损伤时永久性且不可逆的，也就意味着当材料的强度极限低于材料弹性极限时，机器就会被破坏，产生裂痕。疲劳可靠性是指机器的零部件在相关条件和相关时间内，完成相应的工作而不会产生疲劳失效的概率。 （二）直线振动筛的疲劳寿命分析 对直线振动筛的疲劳寿命进行分析不仅可以更佳科学的设计和改善直线振动筛的设计原理，还能有效的加强直线振动筛的筛分效率和工作效率，使其达到最大的经济效益。因此，为了能够更好的对直线振动筛的疲劳寿命进行分析，应当对其的几何特性、载荷谱以及材料的疲劳属性进行分析评价。其中，直线振动筛的几何特征：可以采用建模法，对其应力进行分析，通过利用3D建模的方法，建立相关的几何模型，从而分析其几何特性。载荷谱：通过采用动力学软件以及仿真软件分析直线振动筛的载荷数据，通过相关的计算研究和分析直线振动筛的应力以及应变信息，从而对振动筛薄弱部分进行改进和完善，大大提高振动筛的抗疲劳性。材料的疲劳属性：通过查阅大量的相关书籍和数据库，分析材料的信息，对材料的疲劳属性进行研究，从而改进振动筛元件的选材，加强振动筛的抗疲劳性。 （三）直线振动筛的可靠性评价 对直线振动筛的可靠性评价的时候，主要分析振动筛的可靠度、可靠寿命、失效概率等。其中，可靠度是指在相应的条件和时间下，振动筛到达规定效率的概率。可靠寿命是指振动筛在到达相应的效率的情况下，其所占用的时间，如果在规定时间内则证明其可靠寿命良好。失效概率也就是常說的不可靠度，也就意味着在相应的条件和时间下，振动筛没有到达规定效率的概率。 （四）振动筛的疲劳寿命以及可靠性的分析方法 在分析振动筛的疲劳寿命的过程中，主要采用的方法为多轴疲劳分析的临界平面法，该方法主要根据材料的疲劳破坏度，将其分为三种准则，其中包括应力、应变以及能量准则，根据以上准则，分析振动筛的疲劳裂纹的程度，从而对振动筛的寿命进行估算，并给出相应的疲劳寿命。在分析振动筛的可靠性过程中，主要采用的方法为模型建立，其最常见的模型为应力与强度的干涉模型，其原理主要是根据全新的材料和零部件在投入生产使用的过程中，随着强度的降低，其应力与强度的干涉面积就会振动，与之呈反比。 （五）直线振动筛疲劳寿命以及可靠性的改进 为了能够加强直线振动筛疲劳寿命以及提高其工作的可靠性，在对直线振动筛疲劳寿命以及可靠性的改进的过程中，可以通过改变振动筛构件的材质，换成强度、硬度更高的材料，定期对振动筛进行检修，及时修补振动筛裂痕，加强振动筛的内应力，做好机器的防腐蚀措施，并且在设计振动筛的过程中，要完善振动筛的设计图纸，对其质量要严格把关，工作结束以后，及时清理筛面上的杂物，防止机器被破坏。[2] 综上所述，大型直线振动筛疲劳寿命以及可靠性主要与其材料弹性、最大应力、使用频率等有关。为了能够使大型直线振动筛的疲劳寿命以及可靠性得到提高，就要对其进行相关的技术分析和改进，通过分析与评价不仅可以更佳科学的设计和改善直线振动筛的设计原理，还能有效的加强直线振动筛的筛分效率和工作效率，使其达到最大的经济效益。 参考文献： [1]张则荣，樊智敏，王永岩.大型直线振动筛的疲劳寿命及可靠性分析[J].煤炭学报，2014，39（S1）：257-261. [2]付新华.大型直线振动筛的疲劳及可靠性分析[D].青岛科技大学，2011. |
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