干式溢流球磨机筒体限元分析

 本文在介绍球磨机的工作原理及其振动与发声机理的同时，对其在国内外的发展现状以及其减振与降噪技术的研究现状进行了阐述，同时结合某铝业公司的Φ3.6m×6.1m干式溢流型球磨机，对其筒体进行受力、振动和噪声分析，并运用ANSYS软件分析其筒体的结构静力与动态特性，得出该球磨机筒体的结构强度、固有频率及其幅频特性曲线。在此基础上，采用一层以发泡硅橡胶为基料制成的复合弹性垫层替换原衬板与筒壁之间的水泥填充物对其筒体进行结构改进，通过其降低球磨机筒体的振动和噪声。但考虑到筒体改进后的固有频率与筒内研磨介质的冲击频率可能吻合并产生共振，因此，本文对其改进后的结构系统进行有限元分析。

本文在传统的数值理论计算的方法上，对其结构改进后的筒体进行有限元软件分析，研究该复合弹性垫层在球磨机减振与降噪技术中应用的可行性，具体内容如下：

(1)根据球磨机的工作原理和振动与发声机理对其结构进行简化，建立其数学与物理模型并进行分析和求解，得出球磨机筒体的受力情况与筒内研磨介质的冲击频率。

(2)运用ANSYS有限元分析软件对球磨机筒体进行结构静力学分析和动力学分析，得出其筒体的应力分布和动态特性，其最大应力集中在筒体两端端盖与轴承座的连接处，其筒内研磨介质的冲击频率接近其筒体的固有频率，可能产生共振，因此，本文对该球磨机筒体进行了结构改进。

(3)考虑到干式溢流型球磨机生产过程中近200℃高温的特点，本文采用耐磨、耐冲击与耐高温性能良好的发泡硅橡胶与温石棉及环氧树脂系胶结剂组成的复合弹性垫层。根据其结构特点，对改进后的球磨机筒体依照复合材料叠层结构进行有限元分析，将其分析结果与改进前的分析结果进行对比，得出改进后球磨机筒内的激励频率避开了其固有频率，不会引起共振，同时其在低频范围内的振幅得到了有效降低，证明复合弹性垫层在该球磨机上的应用切实可行。

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