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14辊轧机辊系变形的有限元分析杨森;沈晓辉;章静;阎军【摘要】针对现场应用的14辊轧机,利用三维有限元软件MSC.MARC建立三维辊系弹性变形有限元模型,求解三维辊系复杂变形,分析第一中间辊抽动和中间辊凸度对承载辊缝的影响.研究得出第一中间辊抽动量在0～50 mm时,带材边部厚度的调节范围；中间辊凸度与轧后板凸度呈线性关系,即中间辊凸度越大,辊系的横向刚度也越大.%For 14-high mill of field application, 3-D finite element model of elastic deformation of roll system was built with MSC.MARC finite element software. The complex elastic deformation of rool system was solved. Effects of the first intermediate roll shifting and intermediate roll crown on loaded-gap were analyzed. It follows the adjustment range of strip edge thickness in 0~50 mm twitch quantity of the first intermediate roll, and a linear relationship between intermediate roll crown and rolled plate crown, the greater the intermediate roll crown, the greater the lateral stiffness of the roll system.【期刊名称】《安徽工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(029)004【总页数】4页(P323-326)【关键词】14辊轧机;承载辊缝;中间辊凸度【作者】杨森;沈晓辉;章静;阎军【作者单位】安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002【正文语种】中文【中图分类】TG333.17近年来用户对板带产品,尤其是对冷轧产品的平直度要求越来越高,这对板带轧制中辊缝的控制精度提出了更高的要求。
辊磨磨辊轴的受力计算及有限元分析赵剑波;韩有昂【摘要】为了获得磨辊轴的应力云图和变形位移,结合材料力学和有限元分析的方法对磨辊轴进行分析.通过受力分析计算磨辊轴的外载荷,并采用有限元软件对其进行有限元分析,校核计算磨辊轴的强度及变形,并提出了优化设计建议.该方法为磨辊轴的设计、优化提供了依据.【期刊名称】《水泥技术》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】3页(P32-34)【关键词】辊磨;磨辊轴;有限元分析【作者】赵剑波;韩有昂【作者单位】中材(天津)粉体技术装备有限公司,天津300400;中材(天津)粉体技术装备有限公司,天津300400【正文语种】中文【中图分类】TQ172.632.5目前有关辊磨的设计往往采用基于经验和类比的方法，缺少理论计算。
近年来，对辊磨的研究主要针对结构的改进等方面，如郑锐锋等[1]对辊磨的摇臂进行建模和有限元分析，校核了摇臂的强度；赵冬梅等[2]采用ANSYS软件对摇臂进行有限元分析，并给出了结构优化的建议。
本文将分别采用材料力学和有限元的方法对磨辊装置中的关键件——磨辊轴进行分析研究。
1.1 磨辊装置的结构特点磨辊装置是辊磨的关键部件，主要由轮毂、磨辊轴、轴承、辊套、轴承密封件、闷盖、端盖、润滑油管等组成。
磨辊装置与摇臂之间通过磨辊轴和两组胀套连接固定。
轴承是磨辊装置的关键零件，通常采用圆柱滚子轴承和双列圆锥滚子轴承的组合配置方式。
圆柱滚子轴承作为浮动端，仅承受径向力；双列圆锥滚子轴承作为固定端，承受轴向力和径向力。
两个轴承通过内外间隔套定位并相互支撑。
轴承通过磨辊的闷盖和端盖而压紧。
磨辊轴承采用强制循环稀油润滑，可以改善轴承的润滑和散热，提高轴承的寿命和可靠性。
1.2 磨辊轴的受力分析辊磨是借助于对料床施加高压而实现物料的粉碎。
在粉磨过程中，磨辊主要受到垂直于磨盘面向上的压力F、磨辊与物料间产生的滑动摩擦力Fn和滚动摩擦力Ft。
为简化计算，不考虑磨辊的重力等。
基于ANSYS的辊压机辊轴有限元分析辊压机是一种常用的金属加工设备，用于将金属板材转变为较薄的板材或其他形状。
辊压机中的辊轴是其重要组成部分，对辊压机的稳定性和加工效果有着重要的影响。
因此，对辊轴进行合理的设计和优化是非常关键的。
在现代工程设计中，使用有限元方法可以对辊轴进行强度和刚度的分析。
在本文中，我们将使用ANSYS软件进行辊轴的有限元分析。
该软件是目前最为常用的有限元分析软件之一，具有强大的分析和优化功能，可以精确地分析辊轴的应力和位移。
首先，我们需要建立辊轴的几何模型，并定义材料特性。
通常辊轴由钢材制成，其力学性能可以通过材料试验获得。
然后，我们需要选择合适的网格划分方法和边界条件。
合适的网格划分可以保证分析结果的精确性，而合适的边界条件可以模拟实际工况，如辊轴的受力情况。
然后，我们可以对辊轴进行静态和动态分析。
在静态分析中，我们可以计算各点的应力分布和位移情况，以评估辊轴的强度和刚度。
在动态分析中，我们可以模拟辊轴在运转过程中的振动情况，以评估辊轴的动态稳定性。
在得到分析结果后，我们可以根据实际需求对辊轴进行优化设计。
通过调整辊轴的几何参数和材料特性，我们可以优化辊轴的性能，如提高强度和刚度，减小振动和应力集中等。
最后，我们可以通过对优化设计方案进行验证和验证，以确保辊轴的性能符合设计要求。
在进行实际加工前，可以进行有效性检验，如进行试验或扩展辊压机工况模拟。
综上所述，基于ANSYS的辊压机辊轴有限元分析是一种非常有效的设计和优化工具。
通过分析辊轴的应力和位移分布，可以评估辊轴的性能，为设计提供指导。
通过优化设计，可以进一步改善辊轴的性能，以满足实际工程需求。
因此，ANSYS的有限元分析在辊压机辊轴设计中具有广泛的应用前景。
万方数据・５６・磷肥与复肥２０１１生第２６卷第３期挤压成型机机架的结构如图２所示。
其中ｌ为分别同定于上机架和下机架左右两侧的滑道。
上下机架和侧板支架通过连接销铰接在一起，形成框架式结构。
为了保证机架的刚度，上下机架横梁之间设计有连接梁。
ｌ一滑逼；２一Ｆ机槊；３—侧臂；４．上机槊；５—连矮锖图２辊式挤压成型机铰接式机架４机架设计过程中应注意解决的几个问题在强度上满足需求后，为了便于维修和调试，产品设计中重点考虑解决以下问题。
１）考虑到辊面的正常磨损，要保证整机正常工作时１０ｍｉｎ的辊缝，需要在定位块之间增加可调节的机构。
其简单的方案是在两定位块之间增加调整垫片组。
当辊面磨损到一定程度后，通过去除一定厚度的垫片来保证工作间隙。
当垫片去除到一定程度后，就必须补焊辊子的表面硬化层。
机架结构的设计需要考虑焊接操作的在线性，即无需拆卸辊子，去除左右机罩，即可在机架上进行焊接。
活动机罩上设计有观察窗，便于观察辊面的磨损情况。
２）液压系统为设备的关键部件，其核心部件为提供ｌ５００ｋＮ左右压力的液压缸。
由于压力大，且液压缸一端连接于动辊轴承座的一端，另一端连接于侧臂支架上，因此连接部分的设计应注意接触面的大小和平面度。
液压缸杆径端部设计有承压板，将载荷分散均布于动辊轴承座的侧面。
在端部压板和承压板之间设计有ＳＦＢ一２材质的聚四氟乙烯平板，使得设备工作时压力分布均匀，状态平稳。
３）辊系的拆装调整需快捷，方便。
整机投入使用后，进料口与物料输入设备相连，出料法兰同物料收集设备相连，整机检修调试时不应影响其他设备，因此设计成侧臂铰接式结构（见图３）。
在侧臂放水平后，侧臂上的连接面同下机架上表面有一定距离，其尺寸正好等于轴承座凹槽的深度。
这样在侧臂放平的情况下，轴系连同轴承座可由专用工装拉出，对整机输入输出端口均不影响，便于维图３动辊、定辊轴系的拆卸修、补焊辊子耐磨层或更换油封与易损件等操作。
４）油脂润滑系统除包括轴承润滑点和骨架油封的润滑外，比较关键的是动辊轴承座滑道的润滑。
辊压机工作应力有限元模拟马燕，刘仁培，刘大双，祝坤，高文良 （南京航空航天大学 材料科学与技术学院，南京 210016）摘要：本文以物料为基础建立辊压机磨辊的的数学模型，求得磨辊工作应力的分布，同时建立辊压机磨辊有限元模型。
采用自定义函数的方法对磨辊施加载荷，并进行求解计算，得到磨辊沿径向、轴向和周向的等效应力分布。
分析结果表明， 在径向α=0o，磨辊表面以下 15mm 处等效应力最大；在轴向，磨辊中部等效应力最大，逐渐向两端减小；在轴向，α=0o 处 等效应力最大。
由结论可知，在辊面以下 15mm 处应使用高强度、中等硬度的堆焊材料，要具有良好的抗疲劳性和结合性， 同时满足一定耐磨性能。
关键词： 辊压机 工作应力 有限元模拟 堆焊0 前言辊压机是 20 世纪 80 年代发展起来的一种新型 节能增产粉磨设备，使用于石灰石、砂岩、水泥熟 料、粒化高炉矿渣等脆性物料的粉碎。
与球磨机相 比较，辊压机有能耗低、噪音低、粉磨效率高、占 地面积小、安装容易等优点[1]。
但是由于辊压机工 作应力大（50-300MPa） ，工作条件恶劣等造成辊 压机辊面磨损严重，而在磨辊表面堆焊耐磨材料是 目前全世界公认的最有效、最简便的防护方法。
由 于磨辊的磨损与辊面堆焊材料的性能和堆焊工艺 等有密切的关系。
而堆焊工艺的制定又和辊压机运 行时工作压力的分布状况有着密不可分的关系，因 此，对辊压机工作应力进行分析显得尤为重要。
1 辊压机的数学模型 1.1 物料粉碎过程A1A2 水平面与磨辊接触，此处间隙宽为 b，物料相 对密度为 δ0，在这一点物料开始受到磨辊表面摩擦 力的驱动。
物料在垂直方向被加速，当物料到达平 面 B1B2 处，间隙宽为 h0，假设此处物料速度等于 磨辊表面速度，物料开始被磨辊压缩直至到达平面 C1C2，此处间隙宽为 s，相对密度 δs 达最大值。
此 处压缩后的料层以磨辊在 C1C2 点处的圆周速度通 过 C1C2 平面，然后再水平方向上反弹。
『重庆友乐乐机械』 登陆『重庆友乐乐机械』查询价格面条机的压面辊配置及原理大家看到的全自动面条机的压面辊都是从大到小的顺利排列的，你知道是为什么吗？面粉和好以后，倒入面条机的面斗里经过第一道辊的时候，需要大面辊强大的压力把散面压成面皮，这一道出来的面皮的光洁度是不好的，因为轧辊的直径越大，面皮一面辊的接触面就越大，所以面皮出来时的光洁度就不好。
反之，轧面辊的直径越小，做出来的面皮就越光滑。
但如果全部都是小面辊压出来的面的筋道就不好。
为什么一个面条机上要有大面辊，又要有小面辊呢？半自动的面条机就只有两对辊，一对大的，一对小的，大面辊用来压出面皮，如果用大面辊反复地压面，就会让面条更筋道，要想面条筋道好，又要口感好，就必须把面皮压好以后，放在小面辊上过一遍，让面皮的筋道好，表面看上去又好看。
使用及维护1、检查电源电压是否与本压面机使用电压想符，检查电线头是否牢固，接地是否良好。
2、开机时把插头插入电源插座，按开关即可。
3、使用前应先检查机器，清除机内污物，在压面辊及切面『重庆友乐乐机械』 登陆『重庆友乐乐机械』查询价格刀端加适量食用油，齿轮及轴承应定期加固体润滑油（黄油）。
4、切面刀由一对对滚式切面棍组成，随机提供的切面刀的切面宽度为1.5mm,用户可按需要选购其它规格的切面刀,5、压面操作：拆下对滚式切面刀。
开机，把和好的面团放至送料板引入压面辊之间，由厚至薄，反复压制。
由于我厂生产的压面机采用新型链轮传动，压面厚度最厚为10mm。
所以用户可按自已的要求调节厚度。
6、切面的操作：按面条所需厚度调节压面辊间隙，装上对滚式切面刀，开机，把面坯引入切面装置，即可切成面条。
7、压面时如发现压出的面块局部有弯曲，表面有不平滑现象常见故障分析1、检查压面辊间隙是否超出相应的切面刀尺寸厚度，如超出应调至相应的厚度即可。
2、检查切面刀内是否有干硬面粉及杂物，如有应用热水、胶丝擦等清理干净。
注意清理时不要损坏钢梳，不能用硬物清理，否则会损坏切面刀刃口。
摘要市场竞争的不断加剧使得产品开发周期和综合性能日益成为最关键之要素，而压面机作为我国传统食品机械行业最广泛应用的食品加工机械之一，却由于新产品开发周期长，压辊的成本高等因素，使产品更新缓慢甚至停滞不前，这与瞬息万变的现代柔性化市场显然背道而驰，仿真、虚拟设计等关键技术的日臻成熟完善为解决这些问题提供了思路和方法。
本文主要针对压面机这一常用炊具机械，从实际工作需求分析着手，针对现有产品中成本高，设计复杂等关键技术问题，依托三维建模，仿真及虚拟技术，设计开发一种新型压面机压辊并对压面过程进行仿真，旨在满足市场需求，推动企业创新步伐。
为此，本文主要进行了如下五方面研究：一、首先简单介绍了虚拟样机及仿真技术的基本理论，回顾了国内外在此方面的研究现状和发展趋势，论证了将虚拟样机及仿真技术应用于新型压面机设计的可行性及必要性。
二、对压面机的执行部分压辊进行分析，考虑不同的条件下压面过程的改变，并对面团在压辊中的受力进行分析。
三、以ABAQUS软件为平台，建立新型压面机压辊的三维模型，然后对面团进行模拟建模，在进行虚拟的装配添加约束条件，建立压面过程的模型。
四、通过ABAQUS软件的后处理模块对设置的参数进行改变看面团的受力变化，变形延压效果等。
分析压辊对压面过程的影响。
五、对课题进行总结并指出进一步研究思路。
关键字：虚拟样机压面机参数化建模仿真ABSTRACTMarket competition intensifies unceasingly，which makes the product development cycle and the synthetic performance become the most essential factors day by day. But as one of widely used food machinery, dough pressuring machine renews slowly and even bogs down because of the long development cycle and the high cost and so on. Obviously, it runs against with the fast changing market. Recently, simulation and virtual design technology have becoming perfect gradually, which provide a train of thought and a way to solve these problems.Aim at the dough pressuring machine－one of widely used food machinery,. Beginning from the practical work demand analysis, in view of the key technical matters of existing product insufficiency, this paper is intended to design and develop a kind of new dough pressuring machine and then optimize the machine, the purpose of this paper is to satisfy the market demand and impel the step of enterprise innovation.Therefore, this paper mainly carried on the following five aspects to study:Firstly, elementary theory about simulation and virtual prototype technology was introduced; the present situation and prospect in these fields were reviewed; the feasibility and the necessity of this subject were proved also.Secondly, take analysis to the dough pressuring machine’s implementation part of rolls,taking into account different conditions of the process of change in pressure,and roll dough in furce in the analysis.Thirdly, taking three-dimensional modeling software ABAQUS as platform, the 3D models of rolls. And then simulation modeling dough ,add the assembly in the virtual condition, the establishment of the model surface pressure.Fourthly, through the ABAQUS software of the visualization module to change the parameters set to see changes such as deformation of the extension in the effect of pressure. Analysis hao the rolls effect the process of the pressure doughsurface.Finally, this paper gave a summarization of the subject and pointed out the direction of further study.Key character：virtual prototype；dough kneading machine；parameter modeling；simulation第一章课题的提出及工作方案的制定1.1 课题研究背景及意义仿真技术是以控制理论、相似原理、数模与计算技术、信息技术、系统技术及其应用领域相关专业技术为基础，以计算机和多种专用物理效应设备为工具，借助系统模型，对实际的或设想的系统进行动态试验研究的一门新兴综合性技术。
其特点是它属于一种可控制的、无破坏性的、耗费小的、并允许多次重复的试验手段。
它以其高效、优质、低廉体现其强大的生命力和潜在的能力，是迄今为止最有效的经济的综合集成方法，是推动技术进步的战略技术。
据最新的统计资料表明，计算机仿真技术是当前应用最广泛的实用技术之一。
工程系统仿真作为虚拟设计技术的一部分，与控制仿真、视景仿真、结构和流体计算仿真、多物理场以及虚拟布置和装配维修等技术一起，在贯穿产品的设计、制造和运行维护改进乃至退役的全寿命周期技术活动中，发挥着重要的作用，同时也在满足越来越高和越来越复杂的要求[4]。
仿真设计、虚拟设计的提出和发展，使得产品研发周期大大缩减，极大地节省了人力、物力，设计柔性化大大增强，这也是现在机械行业发展的必然要求。
而压面机作为一种常用炊具机械，近年来，随着我国炊具机械行业的迅速发展以及人们对食品产业不断扩大、日益提高的需求，笨重的结构、高昂的成本以及传统的产品开发模式已经远远不能适应现代柔性化的市场，结构轻便、高效环保、使用并维护方便的新型压面机的设计开发必要而又重要。
作为压面机的关键部件轧辊的设计尤为关键。
此课题正是在分析现有常用压面机压面情况，依托仿真及虚拟技术，研究一种新型压面机辊，以满足市场需求，推动企业创新步伐。
1.2 压面机压辊的设计分析1.2.1 新型压面机虚拟轧辊建模以ABAQUS软件为平台对轧辊进行基本建模并进行虚拟装配。
1.2.2 新型压面机压辊压面的有限元分析由于压面机轧辊成本较高，对其压面情况及面团的变化进行分析以选择合理的直径和转速提高效率节约成本。
利用ABAQUS软件进行压面过程的有限元分析，观察面团力线图，分析受力情况。
根据受力得出设计方案的优劣，优化设计结果。
1.3 本章小结本章讨论了课题研究的背景及意义，及基本的课题内容。
第二章相关研究概论2.1 压面机等炊具机械的发展现状及前景食品工业在国民经济中历来占有举足轻重的地位,是国民经济的支柱产业之一。
在食品工业中,为之提供加工设备的属食品机械工业,其在日常生活中占据重要地位,涉及到千家万户。
食品机械是社会上使用频率最高的机械设备之一,其各项使用指标及内在、外在质量对人们日常生活都将产生重要影响。
压面机是面条加工机械中的一种关键设备。
它的的功能是将和面机中混合均匀的面粉经过多次轧辊的轧压，碾压后制成一条质地均匀的面片，供下到工序切片。
在压面设备中连续压片机和复合压片机的压辊是关键部件，它对提高产品的产量和质量起至关重要的作用，它通过压辊对面团压力和摩擦力的综合作用对面片进行拉伸，挤压，使面片的空气排出进而使里面的组织结构更加致密均匀的融合在一起。
在当今信息时代,计算机已深入到各行各业,其应用日趋广泛。
食品机械的设计开发手段也由原来的以凭借经验、手工绘制为主逐渐向利用计算机进行精确细致的理性分析转变。
要利用计算机进行设计分析计算,首先必须将机械的有关造型准确地在计算机上生成,然后模拟工作,进行产品的动力学分析。
2.2.ABAQUS产品简单介绍有限元分析（Finite Element Analysis,FEA）是工程技术领域进行科学计算的极为重要的方法之一，利用有限元分析可以获得几乎任意复杂工程结构的各种机械性能信息，还可以直接就工程设计进行评判，对各种工程事故进行技术分析。
有限元分析实现的最后载体是经过技术集成的有限元分析软件，在众多的有限元分析软件，ABAQUS 以其先进的非线性分析技术和卓越的分析性能，以成为分析工程技术问题的首选软件。
ABAQUS是美国ABAQUS公司的产品。
ABAQUS公司总部设在罗得岛州普罗维登斯市，成立于1978年现已发展成世界知名有限元软件公司，在北美欧洲亚太地区有40多个分公司和代表处。
2005年5月ABAQUS公司与世界知名的在产品生命周期管理软件方面拥有先进经验的达索合并，并将共同开发新一代软件分析平台，也标志着制造业统一有限元时代的来临。
