基于ANSYS Workbench纹杆式滚筒模态分析

周艳生 张静 李雪 岳建荣 夏广宝 杨宛章

摘要：纹杆式滚筒工作环境及工作载荷比较复杂，在脱粒作业过程中可能因设计、操作不当引起共振或谐振。采用SolidWorks三维设计建模软件对纹杆式脱粒滚筒进行建模，导入ANSYS Workbench软件中进行模态分析。分析结果表明：甘草种子脱粒所用的纹杆式脱粒滚筒安全可靠，不会引发共振等问题而导致设备损坏，为种子脱粒机的样机加工制造提供依据。

关键词：纹杆式滚筒；ANSYS Workbench；设计；模态分析

中图分类号：S226.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）03-0025-03

纹杆式滚筒是脱粒机械的重要组成部件之一，由脱粒滚筒完成脱粒的过程，从而获得所需的谷粒、种子。因此，在设计脱粒滚筒时，不仅要考虑脱粒滚筒刚度与强度，还要考虑其需要满足的动态性能。相对于传统的切流式脱粒滚筒，轴流式纹杆滚筒改变了脱粒方式，减小了对农作物击打力的作用强度。纹杆和钉齿焊接在滚筒上的轴流式脱粒滚筒在脱粒过程中，轴做高速旋转运动，物料在脱粒过程中还存在横向运动。在加工制造和安装过程中若精度不高，就会产生周期性的离心力，使脱粒滚筒轴产生弯曲变形振动。离心力不仅会使谷粒、种子与脱粒机的凹板、纹杆发生碰撞，影响脱粒作业效果，还会使滚筒上的钉齿纹杆径向方向产生弯曲变形，使籽粒破碎率急增。当脱粒纹杆滚筒作业时，若离心力产生的自激频率与外在激励频率相接近甚至相同，就会产生严重的共振现象。长期共振会使纹杆滚筒和轴承座螺栓等设备牢固性减低，造成脱粒机械损坏。……