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碟形彈簧如何在帶式輸送機用盤式制動器進(jìn)行疲勞試驗？發(fā)布者：廈門力常彈簧有限公司 發(fā)布時間：2019-06-04 22:24
大家都知道，碟形彈簧可以在帶式輸送機用盤式制動器應(yīng)用。那么碟形彈簧如何在帶式輸送機用盤式制動器進(jìn)行疲勞試驗?zāi)�？和廈門力常彈簧有限公司一起來看看吧！
在現(xiàn)代化礦井運輸中，帶式輸送機占據(jù)著非常重要的地位 盤式制動器是保證帶式輸送機安全可靠工作的重要組成部分，其靠碟形彈簧產(chǎn)生制動力，碟形彈簧是盤式制動器的核心構(gòu)件之一，具有剛度大、緩沖吸振能力強、能以小變形承受大載荷的特點。碟形彈簧的設(shè)計質(zhì)量對于盤式制動器具有很大的影響。本文應(yīng)用 AnsysWorkbench13.0 對碟形彈簧進(jìn)行強度分析，在碟形彈簧發(fā)生失效之前對其進(jìn)行判斷分析，從而提高了盤式制動器的性能。
1、盤式制動器的工作原理
盤式制動器依靠液壓缸中的油壓與碟形彈簧共同作用使閘瓦與制動盤之間產(chǎn)生摩擦制動力矩，并且利用液壓油壓縮碟形彈簧進(jìn)行松閘，卸壓后碟形彈簧產(chǎn)生壓力施閘。其工作原理如圖1 所示，活塞同時受壓力油產(chǎn)生的作用力F1 和碟形彈簧的作用力F2 的作用，所以活塞通過閘瓦壓向制動盤的正壓力N = F2 - F1
當(dāng)油壓為0 時，F(xiàn)1 =0，所以 Nmax = F2，此時為全制動狀態(tài);當(dāng)油壓升高時，液壓油產(chǎn)生的推力F1 增大，彈簧力F2 將部分地克服，對制動盤的作用力減小，從而減小制動力矩;當(dāng)油壓達(dá)到最大值時，F(xiàn)1 > F2，N =0，閘瓦間隙大于零，此時為全松閘狀態(tài)。
1. 活塞 2. 制動器體 3. 液壓缸4. 碟形彈簧 5. 閘瓦 6. 制動盤
圖1 盤式制動器工作原理圖
2、碟形彈簧的疲勞壽命分析
碟形彈簧在承受循環(huán)變載荷時，其材料破壞形式為疲勞斷裂，所以需進(jìn)行疲勞強度分析。
2.1、疲勞壽命分析流程
有限元法分析碟形彈簧的疲勞壽命分析流程如圖9所示。
圖9 疲勞壽命分析流程圖
2.2、 疲勞分析及結(jié)果
在碟形彈簧靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上對碟形彈簧疲勞壽命進(jìn)行進(jìn)一步的分析。在 Workbench13.0中，添加疲勞工具 FatigueTool ，然后在疲勞工具中添加壽命 life、安全系數(shù)SafetyFactor、損傷Damage 以及疲勞敏感系數(shù)FatigueSen-sitivity 等選項。載荷類型設(shè)置為 FullyRe-versed，如圖10 所示，碟形彈簧的設(shè)計壽命大于100000次。
圖10 定幅循環(huán)載荷圖
在Workbench 中輸入相關(guān)的參數(shù)后，通過進(jìn)行疲勞壽命計算可以得到碟形彈簧的壽命、損傷、安全系數(shù)和疲勞敏感性相關(guān)結(jié)果。壽命云圖顯示的是由于疲勞作用到碟形彈簧失效的循環(huán)次數(shù)。圖11給出的是碟形彈簧在循環(huán)變載荷作用下所能循環(huán)的情況，碟形彈簧在規(guī)定壽命內(nèi)變化次數(shù)大于10000 次。
圖11 壽命云圖
損傷云圖顯示的是碟形彈簧設(shè)計壽命與可用壽命的比值，損傷數(shù)值小于1時不會產(chǎn)生疲勞破壞，如圖12 所示。
圖12 損傷云圖
安全系數(shù)云圖顯示的是碟形彈簧所用材料的失效應(yīng)力與設(shè)計應(yīng)力之間的比值，如圖 13 所示，其最小的安全系數(shù)為3.39，小于規(guī)定數(shù)值10，足以說明可以滿足設(shè)計要求。
圖13 安全系數(shù)云圖
圖14 為疲勞敏感曲線圖，表明了碟形彈簧的損傷 壽命或者是安全系數(shù)在臨界區(qū)域隨循環(huán)載荷的變化情況。
圖14 疲勞敏感曲線圖
3 結(jié)論
本文運用有限元分析法和疲勞強度分析理論對碟形彈簧進(jìn)行了可靠性分析，獲得了碟形彈簧的形變、所受應(yīng)力大小及位置、安全系數(shù)、壽命、損傷及疲勞敏感曲線等結(jié)果。
碟形彈簧疲勞仿真的結(jié)果與實際損傷的情況基本一致，說明碟形彈簧的仿真計算能夠準(zhǔn)確地預(yù)測疲勞損傷的部位，這為碟形彈簧的失效檢測提供了依據(jù)，從而提高了檢測的準(zhǔn)確度。
以上就是廈門力常彈簧有限公司給大家整理“碟碟形彈簧如何在帶式輸送機用盤式制動器進(jìn)行疲勞試驗？”如果大家還有更多關(guān)于碟形彈簧,碟形彈簧,高溫碟形彈簧,碟形彈簧廠家,不銹鋼碟形彈簧,DIN6796碟墊等信息，可以關(guān)注廈門力常彈簧有限公司。電話：0592-5731967
在現(xiàn)代化礦井運輸中，帶式輸送機占據(jù)著非常重要的地位 盤式制動器是保證帶式輸送機安全可靠工作的重要組成部分，其靠碟形彈簧產(chǎn)生制動力，碟形彈簧是盤式制動器的核心構(gòu)件之一，具有剛度大、緩沖吸振能力強、能以小變形承受大載荷的特點。碟形彈簧的設(shè)計質(zhì)量對于盤式制動器具有很大的影響。本文應(yīng)用 AnsysWorkbench13.0 對碟形彈簧進(jìn)行強度分析，在碟形彈簧發(fā)生失效之前對其進(jìn)行判斷分析，從而提高了盤式制動器的性能。
1、盤式制動器的工作原理盤式制動器依靠液壓缸中的油壓與碟形彈簧共同作用使閘瓦與制動盤之間產(chǎn)生摩擦制動力矩，并且利用液壓油壓縮碟形彈簧進(jìn)行松閘，卸壓后碟形彈簧產(chǎn)生壓力施閘。其工作原理如圖1 所示，活塞同時受壓力油產(chǎn)生的作用力F1 和碟形彈簧的作用力F2 的作用，所以活塞通過閘瓦壓向制動盤的正壓力N = F2 - F1
當(dāng)油壓為0 時，F(xiàn)1 =0，所以 Nmax = F2，此時為全制動狀態(tài);當(dāng)油壓升高時，液壓油產(chǎn)生的推力F1 增大，彈簧力F2 將部分地克服，對制動盤的作用力減小，從而減小制動力矩;當(dāng)油壓達(dá)到最大值時，F(xiàn)1 > F2，N =0，閘瓦間隙大于零，此時為全松閘狀態(tài)。
1. 活塞 2. 制動器體 3. 液壓缸4. 碟形彈簧 5. 閘瓦 6. 制動盤
圖1 盤式制動器工作原理圖
2、碟形彈簧的疲勞壽命分析
碟形彈簧在承受循環(huán)變載荷時，其材料破壞形式為疲勞斷裂，所以需進(jìn)行疲勞強度分析。
2.1、疲勞壽命分析流程
有限元法分析碟形彈簧的疲勞壽命分析流程如圖9所示。
圖9 疲勞壽命分析流程圖
2.2、 疲勞分析及結(jié)果
在碟形彈簧靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上對碟形彈簧疲勞壽命進(jìn)行進(jìn)一步的分析。在 Workbench13.0中，添加疲勞工具 FatigueTool ，然后在疲勞工具中添加壽命 life、安全系數(shù)SafetyFactor、損傷Damage 以及疲勞敏感系數(shù)FatigueSen-sitivity 等選項。載荷類型設(shè)置為 FullyRe-versed，如圖10 所示，碟形彈簧的設(shè)計壽命大于100000次。
圖10 定幅循環(huán)載荷圖
在Workbench 中輸入相關(guān)的參數(shù)后，通過進(jìn)行疲勞壽命計算可以得到碟形彈簧的壽命、損傷、安全系數(shù)和疲勞敏感性相關(guān)結(jié)果。壽命云圖顯示的是由于疲勞作用到碟形彈簧失效的循環(huán)次數(shù)。圖11給出的是碟形彈簧在循環(huán)變載荷作用下所能循環(huán)的情況，碟形彈簧在規(guī)定壽命內(nèi)變化次數(shù)大于10000 次。
圖11 壽命云圖
損傷云圖顯示的是碟形彈簧設(shè)計壽命與可用壽命的比值，損傷數(shù)值小于1時不會產(chǎn)生疲勞破壞，如圖12 所示。
圖12 損傷云圖
安全系數(shù)云圖顯示的是碟形彈簧所用材料的失效應(yīng)力與設(shè)計應(yīng)力之間的比值，如圖 13 所示，其最小的安全系數(shù)為3.39，小于規(guī)定數(shù)值10，足以說明可以滿足設(shè)計要求。
圖13 安全系數(shù)云圖
圖14 為疲勞敏感曲線圖，表明了碟形彈簧的損傷 壽命或者是安全系數(shù)在臨界區(qū)域隨循環(huán)載荷的變化情況。
圖14 疲勞敏感曲線圖
3 結(jié)論
本文運用有限元分析法和疲勞強度分析理論對碟形彈簧進(jìn)行了可靠性分析，獲得了碟形彈簧的形變、所受應(yīng)力大小及位置、安全系數(shù)、壽命、損傷及疲勞敏感曲線等結(jié)果。
碟形彈簧疲勞仿真的結(jié)果與實際損傷的情況基本一致，說明碟形彈簧的仿真計算能夠準(zhǔn)確地預(yù)測疲勞損傷的部位，這為碟形彈簧的失效檢測提供了依據(jù)，從而提高了檢測的準(zhǔn)確度。
以上就是廈門力常彈簧有限公司給大家整理“碟碟形彈簧如何在帶式輸送機用盤式制動器進(jìn)行疲勞試驗？”如果大家還有更多關(guān)于碟形彈簧,碟形彈簧,高溫碟形彈簧,碟形彈簧廠家,不銹鋼碟形彈簧,DIN6796碟墊等信息，可以關(guān)注廈門力常彈簧有限公司。電話：0592-5731967