2023年3月下南方论坛9SouthForum紫菜滤杂装备中吸滤装置的强度分析*毛彬彬，陈劲松，韩服善，宋应杰（江苏海洋大学创新创业学院，江苏连云港222005）摘要：紫菜滤杂装备通过吸滤装置分离出混入紫菜中的杂物，吸滤装置主要由滤筒和剔盘组组成。工作中的吸滤装置会受到各种力的耦合作用，导致主要构件有可能变形失效，从而影响装备的正常运行和滤杂效果，所以需对吸滤装置进行强度分析。运用三维建模软件SolidWorks对吸滤装置进行建模，利用ANSYS对模型进行有限元分析。通过滤筒和剔盘组的应力和应变云图得出应力分布情况，仿真结果表明：滤筒的最大位移为0.129mm，最大应力为102.54MPa；剔盘组的最大位移为0.124mm，最大应力为89.46MPa。吸滤装置工作时的组成构件变形较小，满足刚度要求；最大应力远小于材料的许用应力，满足强度要求。该吸滤装置结构设计合理，能够为后续吸滤装置的优化设计和样机试制提供理论参考。关键词：吸滤装置；应力；强度；变形中图分类号：TS254.3文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2023.06.0030引言鲜紫菜的除杂环节对紫菜成品的品质至关重要[1-3]，而除杂效果又取决于紫菜滤杂装备中的关键部件，即吸滤装置，其主要由组合式滤筒和剔盘组组成，滤筒的滤缝可根据不同物料、不同工艺阶段进行随意调节和设置，剔盘组用于动态剔除堵塞在滤缝内的杂物，保持滤缝始终畅通无阻。滤筒在工作中同时承受剔盘组的离心力、滤筒的离心力、混流泵吸滤时产生的离心力和轴向推力等，而剔盘组同样会受到各种离心力以及吸滤时产生的混合物的压力，受力情况非常复杂，强度和刚度很难用解析法完全计算。滤筒和剔盘组在各种力的耦合作用下，极易产生变形，导致滤筒滤缝增大，甚至使得插入滤筒的剔盘和滤筒发生剧烈摩擦。因此，应合理设计吸滤装置的结构，提高其强度和刚度，这对于整个紫菜滤杂装备的使用稳定性和可靠性至关重要。课题组建立了紫菜吸滤装置的样机模型，对滤筒和剔盘组进行有限元分析，模拟其在各种载荷作用下的应力变化和结构变形等，验证吸滤装置结构尺寸设计的合理性，为后续样机试制提供了理论依据。1吸滤装置几何模型利用SolidWorks建立三维模型，为了降低有限元模型的复杂程度，在保证精度的前提下尽可能减少计算量，对模型结构进行了适当简化[4-5]，将原本由若干滤盘组装而成的滤筒和由若干剔盘组装而成的剔盘组作为整体进行分析，简化后的模型如图1所示，主要由滤筒和剔盘组组成。吸滤装置中的滤筒和剔盘组主...
