張緊篩網(wǎng)的靜力分析瀝青混合料攪拌設(shè)備振動(dòng)篩所用篩網(wǎng)多為正交的鋼絲編織而成，沿篩網(wǎng)縱向均布多根支撐梁作為支撐，可將篩網(wǎng)模型簡(jiǎn)化為靜不定的多跨度連續(xù)梁。為利于篩上物料向前運(yùn)動(dòng)，篩面與水平面是成一定夾角的，篩網(wǎng)自重及物料作用力可分解成平行于篩面和垂直于篩面兩部分，而平行于篩面的那部分作用力對(duì)篩網(wǎng)彎曲變形沒有影響，因此我們只考慮垂直篩面的那部分載荷，且假定沿篩網(wǎng)長(zhǎng)度方向載荷是均勻的。因篩網(wǎng)張緊后主要承受拉力、壓應(yīng)力和剪應(yīng)力相對(duì)較小，因此兩支撐之間的那部分篩網(wǎng)可當(dāng)作兩端承受拉力，中間承受均布載荷，內(nèi)部只承受拉力的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析。兩支撐梁間篩網(wǎng) AB段受力如圖 1 所示。以篩網(wǎng)長(zhǎng)度方向?yàn)?X 軸，垂直于篩面方向?yàn)?Y 軸建立二維數(shù)學(xué)模型，在篩網(wǎng)AB 段上取微元 ds 弧段，其受力如圖 2 所示。由∑X=0 得 Fx=Fx，∑Y=0 得 Fy=Fy+qdx又因?yàn)樵黾又螖?shù)目可減小篩網(wǎng)的最大變形量，使篩網(wǎng)更加平整，同時(shí)減小了篩網(wǎng)的最大應(yīng)力值。同時(shí)對(duì)比不同支撐數(shù)目的篩網(wǎng)的等效應(yīng)力云圖也可以發(fā)現(xiàn)增加支撐數(shù)目不僅減小了最大應(yīng)力值，篩網(wǎng)整體應(yīng)力也更為均勻，減小了應(yīng)力集中，改善了篩網(wǎng)的受力狀況。
當(dāng)支撐數(shù)目由2 增加到 3，或由 3 增加到 4 時(shí)，篩網(wǎng)變形量和應(yīng)力值都有大幅的下降；但當(dāng)支撐數(shù)目為 7 時(shí)，再繼續(xù)增加支撐數(shù)時(shí)篩網(wǎng)變形量和應(yīng)力值減小程度不再那么明顯，而此時(shí)篩網(wǎng)變形量已完全滿足使用要求。實(shí)際生產(chǎn)中，瀝青攪拌設(shè)備振動(dòng)篩采用分段式篩網(wǎng)，沿振動(dòng)篩長(zhǎng)度方向安裝兩張篩網(wǎng)，每張篩網(wǎng)支撐數(shù)目一般為 6 或 7。支撐數(shù)目的取值與篩網(wǎng)的長(zhǎng)度、篩絲的材料和直徑、載荷大小及平整度要求等因素有關(guān)，要綜合以上因素合理選擇。
張緊力大小對(duì)篩網(wǎng)平整程度的影響為研究張緊力對(duì)篩網(wǎng)平整程度的影響，將張緊力設(shè)為變量，其它條件相同，統(tǒng)一采用 3 支撐形式，對(duì)比不同張緊力作用下篩網(wǎng)變形情況和應(yīng)力大小。張緊力從 1 000N 到 100 000N 間選取不同的取值，在 ANSYS 中進(jìn)行仿真分析獲得篩網(wǎng)最大變形量和等效應(yīng)力最大值，將所得數(shù)據(jù)繪制成曲線如圖 4 和圖 5 所示。隨張緊力不斷增加，篩網(wǎng)變形量不斷減小。曲線斜率隨張緊力不斷減小，說明隨張緊力大小的增加，篩網(wǎng)變形量減小的速率不斷降低。即當(dāng)張緊力增大到一定范圍后，再繼續(xù)增大張緊力對(duì)篩網(wǎng)的變形影響不大，且無論張緊力多大，都不可能使得篩面絕對(duì)平整，這與理論分析結(jié)果是一致的。根據(jù)圖 5 曲線不難看出，總體上應(yīng)力大小隨張緊力的增大而不斷增加。在 1 000～20 000N范圍內(nèi)時(shí)，等效應(yīng)力增大速率有較小的變化，原因是張緊力較小時(shí)，篩網(wǎng)變形量變化較大，由篩網(wǎng)變形產(chǎn)生的那部分應(yīng)力也有較大變化。當(dāng)張緊力大于 20 000N 時(shí)，篩網(wǎng)內(nèi)應(yīng)力主要以張緊拉力引起的拉應(yīng)力為主，而變形引起的應(yīng)力則影響很小，因此表現(xiàn)為等效應(yīng)力與張緊力呈線性關(guān)系，曲線在此階段變?yōu)橹本€。
針對(duì)張緊的篩網(wǎng)建立數(shù)學(xué)模型，理論計(jì)算得到篩網(wǎng)彎曲變形量與張緊力大小、支撐梁間距及載荷大小有關(guān)。1）增大張緊力和減小支撐間距都可以減小篩網(wǎng)彎曲變形量提高篩面的平整度。2）基于ANSYS建立篩網(wǎng)的有限元分析模型，研究了張緊力大小和支撐間距對(duì)于篩網(wǎng)彎曲變形量的影響規(guī)律，驗(yàn)證了理論分析的正確性。3）增加支撐數(shù)目可減小篩網(wǎng)彎曲變形量，但當(dāng)支撐數(shù)達(dá)到一定值，再繼續(xù)增大對(duì)篩網(wǎng)變形量的影響不再那么明顯。另外增加支撐數(shù)目使篩網(wǎng)受力更為均勻，減小了應(yīng)力集中。4）增大張緊力也可減小篩網(wǎng)的彎曲變形，但會(huì)使得篩網(wǎng)內(nèi)應(yīng)力變大。施加張緊力，使篩網(wǎng)承受一定的預(yù)應(yīng)力對(duì)提高篩網(wǎng)平整度是有益的，但應(yīng)小于安全許用值。
