混合器设计上、下横梁时,为了减轻重量,根据“等强度梁”的概念,设计成不等高梁,即立柱柱套处的高度h小于中间截面的高度日。但在过渡区(A处>会有应力集中。A处的应力值比中间截面的应力大2-3倍,在实际使用中,有在该处出现裂纹的情况。
影响A处应力集中的主要因素有3个:
1)过渡圆角半径R,在结构允许的情况下,应尽量增大R,以减轻应力集中。如125MN锻造水压机下横梁模型过渡区R由7mm增大到80mm,A处的应力值由1591VIPa降低为87.8MPa,下降了45%。
2)横梁中间截面高度和柱套高度比T11不应过大,在上横梁模型试验中发现,当其他条件不变时,T11由1.44降到1.33时,A点的应力由105MPa降到87.6MPa,降低了17%。因此,对小混合器应尽可能采用等高梁,即H=h,对大型混合器,建议采用等=1.2。
3)倾角a,实验测试表明,当其他条件不变时,倾角乜由450减小为300,A点的应力由87.6MPa降为60.8MPa,所以倾角不宜过大。
以上这些因素的影响可归结于应力集中系数琏,但目前尚难以定量计算K值。在设计大、中型混合器时,应通过模拟试验来选取合理的结构,应用有限单元法计算也有助于对比各种结构方案的优劣。
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