本标准规定了离心机转鼓旋转时鼓壁环向应力的计算、各种系数的选娶开孔转鼓的强度验算方法、应用有限法计算离心机转鼓应力分布状态的方法以及循环载荷下疲劳强度的测定与校核方法。 JB/T 8051-1996 离心机转鼓强度计算规范 JB/T8051-1996 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国机械行业标准
JB/T8051—96
离心机转鼓强度计算规范
YCanPDFPDFtoXDLLTest
1996-09-03发布
中华人民共和国机械工业部
1997-07-01实施
JB/T805196
本标准的附录A、附录B都是提示的附录。言
本标准由全国分离机械标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：关津大学、河北工学院、合肥通用机械研究所、中国通用机械分离机械行业协会。本标准主要起草人：朱企新、程金风、赵扬、张坚敏、邹润棠。YCanPDFPDFtoXDLLTest
中华人民共和国机械行业标准
离心机转鼓强度计算规范
JB/T 805196
本标准规定了离心机转鼓施转时鼓壁环向应力的计算、各种系数的选取、开孔转鼓的强度验算方法、应用有限元法计算离心机转鼓应力分布状态的方法以及循环载荷下疫劳强度的测定与校核方法。本标难适用于壁厚均匀的离心机转鼓（主轴为水平或垂直布置）该转鼓壁可开孔或不开孔，转鼓可带衬里、筛网或不带衬里、筛网：转鼓的材料必须是韧性金属材料，并在选材时已考虑到了操作温度对材料的影响。
本标准不适用于下列条件的离心机转鼓：a）转鼓壁厚度与半径之比/r>0.1；b）负荷转鼓的动能小于750J：
c）用电动机驱动的家用脱水机；d）转鼓圆周速度大于300m/s：
e）专用于机
工业领导
CanPDF\PDFtoX DLL Test
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应操讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 307582
GB 1134589
3符号
金属轴向疫劳试验方法
钢焊链手工超声波探伤方法和探伤结果分析3.1本标准采用下列符号：
A：转鼓加强籍的载面积，mm：
a：转鼓加强箍的高度，mm；
b：转鼓整上相邻两孔的轴向中心距，mm；br：转鼓壁上相邻两孔的斜向中心距，mmd：开孔直径，mm；
e：加强箍的厚度（径向），mm：G：最大允许装料量（质量），kgh：转鼓有效高度，mm：
H：圆锥形转鼓母线长度，mm;
K：焊缝及开孔的系数；
K,：焊缝系数：
K.、K，、K.；与开孔位置有关的转鼓壁开孔系数；m：筛网总质量.kg；
机械工业部1996-09-03批准
1997-07-01实施
N：转鼓母线上的孔数：
N.：加强箍个数：
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n1：转鼓材料的疲劳强度限安全系数；4：鼓壁开孔引起的表观密度减小系数；：圆锥形转鼓小增内半径，mm
T：转鼓内半径或胃锥形转鼓大端内半径，mmrs：转鼓壁平均半径或圆锥形转鼓大端平均率径，mm；r：物料环的内半径，mm；
Z；加强箍系数：
：鼓壁交错孔连线间的夹角（见图2)，（\)；9：圆锥形转鼓的半锥角，（\)：8：转鼓璧厚度，mm；
：筛网当量厚度，mm
P：转鼓材料的密度，g/cm；
Ps：物料或湿滤饼的密度（最大值）g/cm，0：筛网或衬里材料的密度+g/cm\a1：空转鼓旋转时转鼓壁的环向应力,MPa;g：由均匀分布物料离心压力所引起的鼓整的环向应力，MPa.. yaanppriportoxDll Test
.#YanP
草多生由环
a：转鼓材料的抗拉强度，MPa：,：转鼓材料的感服点，MPa;
1：转鼓材料的抗疲劳强度限，MPa:at：转鼓壁内总的环向应力，MPa;w：允许的角速度，rad/s。
4转鼓旋转时鼓壁内的环向应力
转鼓旋转时鼓壁内的环向应力可分为空转鼓旋转时鼓壁内的环向应力、圆柱形转鼓内由物料等载荷离心压力产生的效壁环向应力、圆锥形转鼓内由物料等载荷离心压力产生的鼓壁环向应力三种情况。4.1空转鼓旋转时鼓坚内的环向应力空转鼓旋转时鼓壁内的环向应力应按式(1)计算：d,=10gP
式中g按5.5选取。对于不开孔转鼓=1，离心机转鼓结构示意图见图1。
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YCanPDFPDFtoXDLLTest
图1离心机转鼓结构示意图
4.2网柱形转鼓内由物料等裁荷离心压力产生的鼓壁环向应力柱形转装内由物料等载萄离心压力产生的鼓壁环向应力应按物料载荷质量均布和质量非均布两种情况分别进行计算。
4.2.1对质量均布的物料载荷(如液体、能流动的浓浆等)产生的鼓壁环向应力应按式(2)、式(3)计算，4.2.1.1当物料密度0已知时
8,=10*[(-)r/(28)]
4.2.1.2当物料总质量已知时：
S=103a/(Gr,/2xh8)
422对质量非均布的物料载荷(如纺织品、毛皮等)产生的鼓壁环向应力应按式(4)计算。a,=10-*rG(rir)/[3xh8(ri-r)]-42.3如果转妓带材单或装有筛网，必须计算出村里或筛网的质量离心压力产生的效壁环向应力。阐柱形转鼓内筛网的当量厚度应按式(5)近似计算：2r,ho
4. 2. 3. 1
4. 2.3. 2
当筛网材料密度已知时：
o,=10-\*(pri8,/8)
当筛网材料的总质量已知时：
d,=10*[mr,/(2h8)]
國锥形转鼓内由物料等载荷离心压力产生的鼓壁环向应力43
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4.3.1对质量均布的物料载荷（如液体、能流动的浓浆等)产生的鼓擎环向应力应接式(8)计算。=10*p()r/(28·cos)
4.3.2如果转龄带封里或装有筛网，必须计算出封单或筛网的质量象心压力产生的载睡环向应力國锥形转鼓内筛网的当量厚度应按式(9)近似计算：8,
(r+r)Hp
4. 3. 2. 1
当筛网材料密度已知时：
a,=10*(pr8./8)
当筛网材料的总质量已知时：
4. 3. 2. 2
6,=10 *wmri/[x(r,+r)H8].
5各种系数的选取
5.1加强箍系数
5.1.1转鼓可以装加强箍：当装有加强箍时，其间距应对称。(9)
5.1.2加强箍对转鼓壁有补增强度的作用。可用加强箍系数Z来加以修正。该系数由应力计算确定，应力计算所用的方法应与该转鼓的结构形状相适应，5.1.3当不用加强箍时，加强箍系数取为：2=1，5. 1.4
装有加强箍时，加强筛系数按式（12)计算，1+N.A/()
5.2焊缝系数YCanPDEPDFtoX DLL Test5.2.1焊缝的机械性能应相当于或优于转鼓壁材料的机摄能.引入焊缝系致来考虑焊缝处强度的削弱。
5.2.2对于按GB11345规定进行100%射线探伤检查或其他等效的探伤方法进行检查的焊缝，其焊缝系数应取为：K,=0.95。
5.3开孔系数
5.3.1转鼓上开孔一方面使得鼓壁强度受到削弱，另-方面使得鼓壁表观密度减小。应用开孔系数和表观密度减小系数来考患开孔对转鼓强度的影响。5.3.2孔在鼓壁上均勾分布时，开孔系数K，、K，与开孔位置有关，见固2.其值由式(13)、式(14)确定，使用时应采用下列K：K，、K，值中的较小值，K,=(b,d)/b, *
K,=V(bt-d)/br
式中：V.
夹角α的函数，V=（1+tg\a)/(1十3tg\a)/t,V可从表1中套出。表1
数值V与夹角α的对照表
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图2开孔位置关系图
对单排孔和对一排靠近转鼓底部的孔和(或）一排靠近上环边的孔，其开孔系数由式(15)确定5.3.3
当YGaPDFPDFtoX DLL Test
5.4焊缝及开孔系数
5.4.1在转载开孔系数中，未考虑孔边缘的应力集中。焊缝区不应开孔，5.4.2焊缝区不开孔时.K值应取K；、K、K,、K，中的较小值。5.4.3煤缝区开孔不可避免时，K值则应取K，、K，、K，中的较小值与焊缝系数K，相乘。5.5鼓壁开孔引起的表观密度减小系数鼓壁开孔引起的表观密度减小系数按式(16)计算。b,b.·sinand/41—nd/(4b,bz·sina)bb,?sina
6开孔转鼓强度验算
阅柱形开孔转鼓的环向总应力
圆柱形开孔转鼓的环向总应力应按物料载荷质量均布和质量非均布两种情况分别计算。6.1.1对于质量均布的物料载荷（如液体、能流动的浓浆等）：,=(,++,)/K≤[]
6. 1. 1. 1
6. 1. 1. 2
当物料密度已知时，按式(18)计算：o
(ri-r)r
Lapori+
当物料总质量已知时，按式(19)计算：8.r
Gr,X10*，mr,X10*
kx10Lgp+
2元hoz
对于质量非均布的物料载荷（如纺织品、毛皮等）：2#hz
d,(o,+d, +o,)/K≤[
6. 1. 2. 1
当物料总质量已知时，按式（21)计算，(15)
(16)）
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+G(r)x10+mmx10≤[0]
\xioLapri+
3xh8z(=r)十
2元hoz
对圆柱形无孔转鼓，环向总应力可按式(17)～式(21)计算，式中的g=1,K=K，。6.2圆锥形开孔转皱的环向总应力6.2.1圆锥形转鼓的环向总应力按式(22)计算：o,=(a +o,+a,)/K≤[]-
6.2.2当物料密度巴知时，按式(23)计算：(ri-)r
aX1oLapi+p 2.p+
对圆锥形无孔转鼓，环向总应力可按式(22)、式(23)计算，式中的g=1,K=K，。6.3材料的许用应力
由于本标准未考虑到的因素，故计算出的环向应力不得超过下列两个许用应力值中较小的一个。[a]
d,≤0.50d..d,≤0.33d
式中，是有明显服现象的钢材的届服点；对届服点不明显的钢材，6，用产生0.2%残余伸长时的应力6。代替；对于奥氏体钢，0,用产生1.0%残余伸长时的应力代替，由试样实测确定。7应用有限元法对离心机转鼓应力分布状态的计算对几何形发
有限元法
7.1 转教各YeanPDF.PDFtox DLL,Test区的应力分一茶的
中咨是
布状态的计算，可以采用轴对称有限元程序或三维有限元程序。7.2带加强筛的转鼓，鼓身的简壁与加强摊相配合部位，当有过盈盘时，应采用有限元法计算出在不同过盈下的套合力和鼓身简壁的应力，以确定合适的过盈量。7.3儿何形状复杂的转鼓底、拦液板等零件无需做几何形状上的简化，可直接采用有限元法进行计算。7.4采用三维有限元程序，可以对开孔的转鼓筒整的应力进行计算。8循环载荷下疫劳强度的测定与校核用于制造承受循环载荷次数较高的离心机(如制糖用的上悬式离心机和间歌操作的三足式离心机）转鼓的材料，建议测定其承受2×10*次循环应力下的疲劳强度，并且进行强度校核。8.1疫劳强度的测定
疲劳强度的试验及试样的制作应符合GB3705的规定。8.2疲劳强度的校核
求出焊缝区和开孔区的环向应力后应按8.1得出的转鼓材料试样循环载荷疲劳强度限校核疲劳强度，其安全系数至少应为1.2。即：(25)
环向总应力9
A1.1圆柱形转鼓
A1.1.1圈柱形无孔转鼓
物料按密度计：
物料按质量计：
A1.1.2围柱形开扎转鼓
物料按密度计：
物料按质量计：
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附录A
转鼓强度计算公式汇总表
(提示的附录）
(ri-r)
kx10Lori+0
Gr,X10°
xxiaeri+
nr,X10*
2元h8z
(rt-ri)r
+ps 8z
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A1.2圆锥形转鼓
A1.2.1圆维形无孔转皱
物料按密度计：
xo[eri+p: %c0p
A1.2.2圆锥形开孔转鼓
物料按密度计：
kx10Lapri+p.20.cop
鼓壁原度5
A2.1圆柱形转鼓
A2.1.1圆柱形无孔转鼓
物料按密度计：
()+22,,
22(Lo.K2×10t)
物料按质量计：
(Gr, +mr,Z)X10
=2xhZ([]K×10°-0,r)
A2.1.2圆柱形开孔转鼓
物料按密度计：
P(rri)r,+2Ze,o,r
2z([o.K×10gPr)
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