橡胶轮胎支撑圆筒混合机受力分析

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1、•设计计算•橡胶轮胎支撑圆筒混合机受力分析万书华，白明华，任素波(燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛066004)摘要：橡胶轮胎支撑圆筒混合机由多个橡胶轮胎支撑，求解各个轮胎的受力，属于多次静不定问题。通常采用三弯矩方程求解各个轮胎受力，需要求解多元一次方程组，求解过程比较繁琐。该文在详细分析了连续梁的受力特点利用叠加原理，提出采用弯矩分配法，只需三次迭代，就可求解出各个轮胎的受力。求解过程简单，结果精确。关键词：圆筒混合机；受力分析；橡胶轮胎；弯矩分配中图分类号：TF321文献标识码：A文章编号：1001-196X(2012)06-0039-04Stressanalys

2、isofdrummixersupportedbyrubbertiresWANShu-hua,BAIMing-hua,RENSu-bo(CollegeofMechanicalEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China)Abstract:Thedrummixerissupportedbyanumberofrubbertires・Theforceexertedoneachtireiscalculatedandisknownasarnulti-timestaticallyindeterminateproblem・

3、Inlhepast.Three・BcndingMomentequationwasgenerallyusedforsolvingtheforceexertedoneachtire.However,thesolvingprocessoftheequationiscomplicated・Basedonthedetailedanalysisofthemenchannicalcharacteristicsofcontinuousbeam,theben・dingmomentdistributionmethodforsolvingthestressexertedonrubbertir

4、esisproposedinthispaperaccordingtothesuperpositionprinciple,whichonlyneedsthree-timeiteration・Itssolvingprocessissimple,butaccu-rate.Keywords:drummixer；stressanalysis；rubbertire；bendingmomentdistributiono前言圆筒混合机是烧结厂利球团厂主要冶金设备之一，配置在配料设备和烧结设备之间⑴。混合机内混合料的混合效果，直接影响烧结矿的质量，进而影响高炉的生产率。橡胶轮胎支撑的混合

5、机由于具有优越的力学性能⑵，在烧结厂和球团厂应用广泛c由于采用多个橡胶轮胎支撑,其受力大小的计算属于多次静不定问题。以往对于橡胶轮胎受力的求解方法大致有两种：收稿日期：2012-06-27；修订日期：2012-07-19基金项目：国家白然科学皋金资助项目(51074141)作者简介：万书华(1987-)，男，燕【【」大学机械工稈学院硕±,研究方向：烧结设备设计及计算机仿真。(1)认为各个支点处轮胎的受力情况一样，这样大大简化计算，只需要把总的受力除以橡胶轮胎个数，便可以得到各个轮胎的受力情况，这种方法对于估算轮胎受力比较实用。但实际上每个轮胎的受力因为轮胎之间的间距不同

6、而不同。(2)采用三弯矩方程求解，把混合机简化为连续梁的形式，这样所得结果比较接近实际情况。但是对于有〃个轮胎支撐的混合机，需要列写n-2个弯矩方程，随着轮胎的增多，方程也就越多，求解比较麻烦。本文试图采用新的方法——弯矩分配法计算各个轮胎的受力，采用弯矩分配法不需要求解多元一次方程组，便可以迅速求出足够精确的解。本方法的特点是步骤明了，易于计算，而且不需要借助于计算机求解，便迅速可得岀结果。1弯矩分配法基本原理根据叠加原理，将受力件的受载状态分解为两个简单的状态，即固定状态和自由状态，这些简单状态的受力特点根据材料力学相应公式可以直接得出结果。将计算结果相叠加，即可求

7、得原始受载状态下的受力分布⑶，如图1所示。受我状态尚定状念自由状态2S裁迟公图1弯矩分配法原理示意图Fig.IPrinciplediagramofbendingmomentdistributionmethod固定状态：假定中间支撑点2固定，使其成为固定端，固定端在原载荷作用下产生的各固定端弯矩根据材料力学可以分别求得：匚-Fab(/4+M忆二2乙严-8式中，“2、为杆件12的2端加于该杆的杆端弯矩，以顺时针为正为N・m；为杆件23的2端加于该杆的杆端弯矩，以顺时针为正，N•m。节点2被固定，限制了角位移c使节点2固定的本质是添加了一个额外