轨轮式混凝土输送车搅拌筒有限元分析与优化设计

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1、CONSTRUCTIONMACHINERYANDMANAGEMENT文章编号：l000—033X(2016)02009604轨轮式混凝土输送车搅拌筒有限元分析与优化设计郭年琴，林通(江两理上大学机电工程学院，江西赣州341000)摘要：针对搅拌筒在工作过程中存在前端板与前锥段焊接部位焊缝开裂及支撑托轮破坏等问题，利用有限元分析软件ANSYS与Workbench对搅拌车制动和卸料工况进行了静力分析，得出了2种工况下搅拌筒的受力和变形规律，找出了搅拌筒结构的薄弱部位。以搅拌筒质量为目标函数对其结构和主要尺寸进行优化，并~--N4g4Jc结果选出了较为理想的搅拌筒尺寸。优化后的筒体总重量降低了14．

2、02，强度和刚度均得到了提高，解决了轨轮式混凝土输送车搅拌筒焊缝开裂及支撑托轮破坏等问题，对产品结构改进设计、降低制造成本具有一定的参考价值。关键词：混凝土输送车；搅拌筒；优化设计；静力学分析中图分类号：U457文献标志码：BFiniteElementAnalysisandOptimizationDesignofMixingDrumofTrackedConcreteMixingTruckGU0Nlan—qm，LINTong(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，JiangxiUniversityofScie丁lceandTechnology，Ga

3、nzhou341000，Jiangxi，China)Abstract：InordertofindoutthecausesofsupportingrollerdamageandweldcrackingatthepOsltl()noffrontpanelandfrontconeinmixingdrum，staticalanalysisoftheworkingProcessofbrakingandunloadingwasconductedbyusingthesoftwareofANSYSWorkbench．Accordingtothesimulation，theruleofforceanddefor

4、mationindifferentcaseswasobtained，andtheweakestspotof1hemixingdrumwasfound．Takingthebodymassasobjectivefunetion，themaindmensonsandstructurewereoptimized．Comparedwithoriginaldesign，themassofmixingdrumwasreducedby14．02．ThesimulationresultsshowthattheoptimizationcouldimDrovethet“t“istrengthandstiffness

5、，solvetheproblemssuchasweldcrackingandsupportingrollerdamage．Researchresultsprovidereferenceforstructuralimprovementdesignandhelpt()reducethemanufacturingCOSt．Keywords：concretemixingtruck；mixingdrum；optimizationdesign；statica1analysis搅拌车的核心部件，它既是搅拌车运送混凝土的装0引口载工具，也是搅拌混凝土的工作装置，其性能的优劣轨轮式混凝土输送车是一种特殊的混凝土

6、运输直接关系着工程质量的好坏引。在运行过程中，搅车，其工作原理与普通的混凝土运输车基本相同，利拌筒不但要承受来自混凝土质量造成的弯矩，而且用电机车牵引的轨轮式混凝土运输车有效地解决了还有来自搅拌筒回转的转矩和搅拌筒内部的混凝土隧洞井巷内部混凝土运输的问题。搅拌筒是混凝土运动时作用在沿搅拌筒轴线和周线方向的作用力。收稿日期：201509—16基金项目：江西省教育厅科技计划项目(GJJ12334)96C0NSTRUCTIONMACHINERYANDMANAGEMENT计。现对模型做如下处理：一是在前端板与前锥段表2设计变量初始值及优化范围内壁连接处增加6条三角加强筋，沿圆周均匀焊接，变量名称前锥段

7、圆柱段后锥段法兰盘支撑托轮厚度／mm厚度／mm厚度／mm厚度／mm宽度／mm增大搅拌筒在前锥段与前端板焊接处的强度；二是原始值6663O110将模型中的尺寸格式更改为能被Workbench软件优化范围[5，7][5，7][5，7][25，35]1O0．120识别的“DS—XX”尺寸格式。按照改进后的搅拌筒(2)搅拌筒壁厚的约束条件为≥5mm。结构重新建立模型，利用目标优化工具对搅拌筒尺(3)搅拌简