主通風(fēng)機(jī)葉輪葉片的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)及振動(dòng)頻率v.帕諾娃，E. A. Spiridonov 該 chinakal 礦業(yè)學(xué)院，科學(xué)院，俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院新西伯利亞，俄羅斯新西伯利亞國(guó)立技術(shù)大學(xué)。摘要討論風(fēng)扇葉片配備可更換活性部分,由于改善置換或活性部分,去除風(fēng)扇調(diào)節(jié)強(qiáng)度參數(shù)的幾何特性，使風(fēng)機(jī)保持廣泛的通氣模式。關(guān)鍵詞：應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)；振動(dòng)頻率；礦井通風(fēng)機(jī)葉輪1.景區(qū)簡(jiǎn)介控制礦井空氣純度的主要途徑是稀釋和攜帶采礦誘發(fā)的有毒污染物。礦井主扇：現(xiàn)有礦井主扇是不經(jīng)濟(jì)的，交流并且敏感；他們花了太多的空間，位于地表，在等缺點(diǎn)，不適應(yīng)礦井通風(fēng)方式的變化時(shí)。在一個(gè)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)單元或大部分的運(yùn)行時(shí)間的一個(gè)礦井主扇低技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能缺乏適應(yīng)性的結(jié)果；否則，礦井主要通風(fēng)機(jī)，運(yùn)行幾年后，就不能服務(wù)這個(gè)特定的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，因此，網(wǎng)絡(luò)新煤礦風(fēng)機(jī)工作或施工通風(fēng)改造是必需的。在研究俄羅斯的實(shí)際礦山通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的行為，烏克蘭和哈薩克斯坦（如庫(kù)茲涅茨克和頓涅茨克煤盆地，及其他） ，代表統(tǒng)計(jì)為期 9 至 10 年已收集和處理?；局笜?biāo)的選擇研究參數(shù)的變化率，除測(cè)定作為一個(gè)參數(shù)，其前的時(shí)間間隔值和以后的時(shí)間間隔值的比值，時(shí)間長(zhǎng)度的變化。發(fā)現(xiàn)通風(fēng)參數(shù)變化的參數(shù)在礦山的時(shí)間是不恒定的，速率是不同的，在不同的流域，在很寬的范圍內(nèi)變化，平均容量 VQ = 4.5 - 15.4%每年用于風(fēng)扇和VA＝4 種通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的有效口 5.5%。因此，如果所需的風(fēng)機(jī)容量增加了每三個(gè)月0.9%（QV = 1.009） ，或每年 3.8%，然后風(fēng)扇儲(chǔ)備（10%）將工作不到三年，和風(fēng)扇的性能不足會(huì)延緩開采業(yè)務(wù)發(fā)展。提高礦井主扇表明適應(yīng)性能力可能為風(fēng)機(jī)提供所需的范圍不同方法的分析（十次以上）和壓力（五倍高）利用改進(jìn)的軸流風(fēng)機(jī)有可能重新從風(fēng)機(jī)葉輪的位置或多個(gè)葉片去除。在軸流風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力研究，控制導(dǎo)管在該 CHINAKAL 礦業(yè)學(xué)院，科學(xué)院俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分支，表明它是唯一可能的解簽可更換，雙軸流風(fēng)機(jī)擴(kuò)大在坐標(biāo) Q-P 可能合理模式的地區(qū)片葉。為了達(dá)到目標(biāo)，系列 VO，配有可更換（可適應(yīng)不同的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)）和旋轉(zhuǎn)葉片在運(yùn)行，從而降低其操作鋁連續(xù)控制（見圖 1：在 B to B”；從 а 到а” ；從 с 到 с” ） 。在這種情況下，風(fēng)機(jī)調(diào)整參數(shù)的變化是在播出交流完成更換或去除一些葉片在模式一`，B-B `或 C-C `，在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中，空氣阻力的變化在 R1，R2 和 R3，分別為（參見圖 1） 。雙片葉片的軸流風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)底座與一根固定設(shè)計(jì)，兩個(gè)特殊的葛法指示葉片和連接帶保持所需的葉片剛度。雙片葉片對(duì)異形葉片有利于（1）的彎曲和扭轉(zhuǎn)的時(shí)刻，岑 TRIFUGAL 力量相對(duì)風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸的總消除；和（2）大大簡(jiǎn)化制造工藝。圖 2 和圖 3 顯示中心 TRIFUGAL 內(nèi)力和彎矩影響的雙重計(jì)算方案，軸流風(fēng)機(jī)葉片片。雙片葉片設(shè)計(jì)[ 1 ]為風(fēng)扇設(shè)定參數(shù)（壓力、容量等） ，另外考慮到離心-零力矩要求的葉片，[ 2 ]加力量，這是通過確定群眾 О1 和 О2 葉片的中心，整個(gè)葉片對(duì)群眾的中心在 Z 軸：時(shí)刻 MZ 是零。圖 1。風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)特性，模型 vo 21K，在旋轉(zhuǎn)頻率為 1000（1500）轉(zhuǎn)，在 zimp = 8 = 4 zimp 量葉片，安裝在風(fēng)機(jī)葉輪的氣動(dòng)方案根據(jù) am-17a（1 和 1，高壓）和 am-19a（2 和 2，大容量） ，在距 θ= 15-50°和空氣電阻 R1，R2 和 R3。圖 2。對(duì)風(fēng)機(jī)葉片矩的計(jì)算方案：МX，影響葉片力相對(duì)于軸 X，OY，盎司，分別 ωMZ 的時(shí)刻；葉輪旋轉(zhuǎn)頻率；О1 和 О 雙中心點(diǎn)刀片的群眾；θ-葉片的螺距圖 3。影響風(fēng)機(jī)葉片的力計(jì)算方案。影響葉片的力圖在圖 3 中給出的坐標(biāo)，在 ОХ，ОУ，ОZ，它是假定的合力是在點(diǎn) М[ 2 ]，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，如果從吸入的方向看，和牛的方式投影,是由葉片的牽引力和葉片轉(zhuǎn)動(dòng)阻力 Dru。組件 а 的力量? ,主要?dú)鈩?dòng)性。OM 的方式投射 DP 的力量,受慣性影響葉片的力（離心） 。氣動(dòng)力 Dru 和 а 產(chǎn)生扭曲和彎曲的時(shí)刻，而離心力產(chǎn)生的拉伸作用 DP 和扭矩葉片上。а 和 DP，DP 產(chǎn)生的離心力對(duì)葉片支架組最高負(fù)荷、葉輪和葉片轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的權(quán)力。相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)軸的葉片質(zhì)量離心部件從公式計(jì)算使葉片更換簡(jiǎn)單，例如，當(dāng)與其它氣動(dòng)特性的葉片需要增加礦井主要通風(fēng)機(jī)壓力或容量，葉片的設(shè)計(jì)單位已經(jīng)修改：底座和葉片單元更換部分固定用螺栓式連接（圖 4） 。其中：Q（ t）- 時(shí)變負(fù)荷每單位長(zhǎng)度的葉片；qcons 恒載荷對(duì)葉片；的時(shí)變負(fù)載每在頻率 F =市凱安捷葉片單元長(zhǎng)度 qkz 振幅；2? NT 角坐標(biāo)葉片旋轉(zhuǎn)角度?к 狀態(tài)。可靠性是保證葉片通過（1）他們的足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度， （2）無共振現(xiàn)象對(duì)非平穩(wěn)接觸，反應(yīng)如轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、振動(dòng)等的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，在第一種情況下，它需要在一個(gè)葉片承受的許用應(yīng)力，考慮強(qiáng)度極限和所用材料的負(fù)荷因素；由于實(shí)現(xiàn)安全調(diào)整葉片的振動(dòng)頻率的激振力作用下，第二目標(biāo)，可能的共振作用下的動(dòng)應(yīng)力消除危險(xiǎn)。解決上述工程任務(wù)的主要途徑是優(yōu)化葉片設(shè)計(jì)變量，以保證強(qiáng)度和頻率。隨著經(jīng)典的方法，如材料的選擇和在緊張的成員葉片截面的變化，在雙片葉片的情況下，有一個(gè)額外的選擇壓力和頻率的連接帶，加勁板的參數(shù)數(shù)值建模方法的控制等。圖 4。風(fēng)扇葉片適用單位：VO 系-可放置部分；根固定 b-rotary；1-blades；2-connecting 表帶； 3-stiffening 板；4-opening 的螺栓式連接； 5-帶和葉片夾具點(diǎn)；在根固定 6-keyseat。上述設(shè)計(jì)中的一個(gè)刀片單元，但在可更換的部分，進(jìn)行了分析，雖然影響的螺栓連接的類型的連接的強(qiáng)度和共振的刀片單位，超出了分析。本文作者進(jìn)行了適應(yīng)性葉片的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)和頻率，和螺栓式連接可更換部件和基板之間的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)；這里的首要條件是一個(gè)葉片單位所有成員平等的優(yōu)勢(shì)，調(diào)整激振力在已知頻率。強(qiáng)度計(jì)算不同結(jié)構(gòu)的普遍使用，可以成功地習(xí)慣了電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及允許復(fù)雜對(duì)象計(jì)算的有限元方法，包括幾何、載荷分布的分析設(shè)備，是由材料的邊界條件和物理特性。應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的分析，在問題的頻率和振動(dòng)用 ANSYS 程序，三維建模和有限元建模。葉片被分成四個(gè)單元的三維有限元。錨桿支護(hù)模型涉及零位移和旋轉(zhuǎn)離心力計(jì)算征收；自動(dòng)，通過一個(gè)特殊的選項(xiàng)設(shè)置。作為一個(gè)結(jié)果，應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)圖，得到了給定的設(shè)計(jì)葉片單元和葉輪直徑為 2100 毫米，2400 毫米，3000 毫米，3600 毫米，4300 毫米，毫米和 5000 毫米和旋轉(zhuǎn)頻率范圍從 375到 1500 轉(zhuǎn)的風(fēng)扇。對(duì)于每一個(gè)維度類型的球迷，作者已經(jīng)確定了以下特點(diǎn)：1）高效幾何特性和旋轉(zhuǎn)底座的加勁板數(shù)量；2）允許厚度的材料片來制造葉片和連接帶；3）連接帶的允許寬度；4）應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)和葉片單元的頻率：分別為可更換部件和底座；5）刀片單元的應(yīng)力- 應(yīng)變狀態(tài)及頻率。下面的表 1 給出了分析的數(shù)據(jù)連接帶的寬度的影響，給出了葉片的寬度相等，在葉片單元的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)和頻率上安裝 4300 毫米的速度 ω= 600 轉(zhuǎn)葉輪直徑的風(fēng)機(jī)模型 vo-43k。在計(jì)算截面上，連接帶的寬度是不同的，在計(jì)算截面上的葉片的弦長(zhǎng)的百分比；下面的帶寬度-到和弦長(zhǎng)的比例比例進(jìn)行了分析：52%，68%，73%，84%，94%。已發(fā)現(xiàn)的極大應(yīng)力出現(xiàn)在鍵槽的根固定（ 6 圖4） ，或在 strap-2 / 3 的葉片長(zhǎng)度的固定點(diǎn)從基地（ 5 圖 4） ，表 1。連接帶寬度對(duì)葉片的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)的影響。從表 1 中，當(dāng)連接帶寬度減小，葉片的單位重量越低，從 5 公斤到 9 公斤，并在根固定減少鍵槽的離心力和應(yīng)力。在計(jì)算截面的條帶寬度和葉片弦長(zhǎng)之間的比例一定的值后（即 68%） ，最大應(yīng)力在帶固定點(diǎn)觀察；在進(jìn)一步 DIMINU 等連接帶，最大應(yīng)力和最大位移的增長(zhǎng)也在葉片的尖端。對(duì)葉片單元的自由振動(dòng)頻率的分析表明，在比例是帶寬度、94%、葉片弦長(zhǎng)之間的第一、第二和第三免費(fèi)的頻率為 26.6 赫茲，89.5 赫茲和 115 赫茲；52%種由 26.3 赫茲的比例相同，91.8 赫茲和 111.7 赫茲，分別?？梢钥闯?，頻率無顯著差異，以及所需的調(diào)諧共振的實(shí)現(xiàn)。強(qiáng)度評(píng)估包括安全系數(shù)的計(jì)算：n =? ABS /? 應(yīng)用。為分析葉片單位球迷 VO，安全系數(shù)的范圍從 1.4 到 4.5。據(jù)俄羅斯聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)的礦井風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)葉片型線的偏差（的技巧） ，葉環(huán)和引導(dǎo)葉片的名義支持文件應(yīng)不超過 0.002 的公稱直徑風(fēng)機(jī)葉輪。因此，葉片的允許偏差為一個(gè)風(fēng)扇葉輪與直徑為 4300 毫米的直徑為 8.6 毫米，和最大位移是在限制范圍內(nèi)（參見表 1） 。它上面已經(jīng)說了，振動(dòng)的主要原因，在刀片單元的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的自由振動(dòng)頻率和可變空氣動(dòng)力平衡通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)平衡。氣動(dòng)流非干擾的條件是由不穩(wěn)定的電阻網(wǎng)絡(luò)。流的擾動(dòng)行為已得到充分的研究，和充足的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提供的證據(jù)表明，流動(dòng)擾動(dòng)范圍位于子低頻率（?? 10–3 - 10–2 Hz） 。因此，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)的影響是低的相比，與轉(zhuǎn)子速度的影響（表 2） ，可以從計(jì)算中提取。所完成的測(cè)試表明，與可更換的刀片單元，以滿足每一個(gè)需求的強(qiáng)度和耐久性，即，這樣的刀片單位站允許的應(yīng)力，位移和共振調(diào)諧-在第一三個(gè)振動(dòng)頻率。2.結(jié)論葉片單元，配備可更換的活性部位具有足夠的安全系數(shù)的容許應(yīng)力，位移和共振屯出在第一個(gè)三的振動(dòng)頻率。軸流風(fēng)機(jī)通過更換或風(fēng)扇葉片的活性部位的去除效率的適應(yīng)性，設(shè)計(jì)了根據(jù)不同的氣動(dòng)方案，有利于通氣模式廣泛被maintaned 應(yīng)用。3.致謝工作是在財(cái)政支持下執(zhí)行的。引用聯(lián)合國(guó)彼得洛夫， “主軸流通風(fēng)機(jī)具有更高的適應(yīng)性、可維護(hù)性和可靠性， “繼續(xù)下第二十二 WMC 和世博會(huì)，伊斯坦布爾，土耳其， 11-16 九月，2011。聯(lián)合國(guó)彼得洛夫，N.波波夫，E. A. batyaev 和 V. A.諾維柯夫， ”理論與葉輪葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)可逆式軸流風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)， “采礦科學(xué)雜志第 35 卷，5 號(hào)，1999，pp. 79-97。關(guān)鍵詞：10.1007/bf02562513K. N. borishansky， “渦輪葉片的振動(dòng)， “學(xué)習(xí)指南，圣彼得堡： pimash，1995。