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密闭门操作手柄机构
也许你可以自信满满的说你了解每一款密闭门的特征优势,但你知道密闭门操作手柄机构的秘密吗?
防护密闭门操作手柄机构是矿用救生舱舱门的关键传热部件,利用ANSYS Workbench 瞬间热力学方法对其进行了热传导性能分析,获得该机构的温度变化曲线和温度云图,分析该机构隔热性能不佳的原因,并对操作手柄机构进行结构改进,为救生舱热防护性能的研究提供了理论基础。
舱门操作手柄机构的传热性能是影响舱体隔热效果的重要因素。防护密闭门操作手柄机构由外手柄组件、内手柄组件和一个传动轴组成,操作手柄组件是借鉴轮船方向盘和汽车方向盘的结构设计的,为了便于生产制造,去掉手柄环,设计成有四个手柄和一个轴头盖装配而成。在手柄顶端车有螺纹,手柄和轴头盖之间采用螺纹连接。因手柄长期暴露在潮湿的矿井环境内,手柄材料选用不锈钢,为了防滑,在手柄末端加工防滑花纹。舱门操作予柄机构各零件装配过程中使用完全接触装配。所以可以认为零件之间是完全的热接触传导,也就是说,接触面上不会存在温度差。根据热力学第二定律,热总是自动地从温度较高的部分传给温度较低的部分,根据传热机理的不同,传热的基本方式有热传导、对流和辅射三种 。本次分析没有建立操作手柄机构以外的流体模型,并忽略了热对流和热辐射这两种传热方式,只对机构进行热传导分析。
(1)前处理。因为外界环境温度是随时间而变化的,因此选择分析类型为瞬态热分析,手柄和轴头盖的材料为不锈钢,传动轴的材料为45钢,各零件的接触都是完全接触的,故选择接触类型为绑定接触,采用四面体10节点单元SOl ID187对操作机构模型进行离散网格划分,模型网格划分后的节点数是2l 8l3个,单冗数足l1 462个单元。
(2)施加热载荷和边界条件。设置模型的初始温度为22℃,《矿用可移动式救生舱通用技术条件》中对真人生存实验规定:外界环境温度要持续55℃至少5 h,随后保持温度在30℃以上。
(3)求解。插入装配体和内侧各零件的温度场命令,点击求解,经过瞬态热传导计算得到各部件的温度变化。