基于ANSYS的圆形堆取料机刮板臂设计及分析.pdf

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1、第26卷第5期机电产品开发与刨新V01．26，No．5呈鱼!璺生皇旦里!：!!!!竺!!!垦!!!!：竺!!!兰兰竺!!!!!垒兰兰!!!坐!型!!竺璺皇望：!兰旦!曼文章编号：1002—6673(2013)05—098-03基于ANSYS的圆形堆取料机刮板臂设计及分析良为介(中联重科物料输送设备有限公司，湖南长沙410007)摘要：YDQ3000／6840．120堆取料机在已有初步设计方案的基础下。应用ANSYS软件对其建模并进行有限元分析，保证其满足强度及刚度的要求。关键词：圆形堆取料机；刮板臂；分析；ANSYS中图分类号：TP39文献标识码：Adoi：10．3969／j．i

2、ssn．1002—6673．2013．05．039ANSYS-basedDesignandAnalysisforScraperArmofCircularStacker-reclaimerP

3、Wet—J论(ZoomlionMaterialHandlingEquipmentCo．，Ltd．，ChangshaHunan410007，China)Abstract：Basedonthebasicdesignofcircularstacker—reclaimerYDQ3000／3840．120，ANASYSsoftwareisemployedtocarryoutthemodelingandF

4、EAofthemachineandverifythes仃engthandstiffaaessofthemachine．Keywords：ckcularstacker—reclaimer；scraperann；analysis；ANSYS0引言圆形堆取料机在生产和建设中。广泛用于水泥厂、钢厂、电厂、港El、化工厂等产业．并有着大型化发展的趋势。其作为一种连续高效的装卸设备，可以实现铁矿石、石灰、煤炭等散装原材料的堆、取连续作业，可以完成产品的堆、取及均质化工作。刮板臂是其重要结构部件，在整个工作过程中受到结构自重、非正常侧向阻力、以及起动惯性阻力。笔者利用ANSYS大型通用有限元分

5、析软件进行应力和应变分析，得出结构强度、刚度和变形结果，为产品的改进提供依据，也为同类产品的设计提供参考。1刮板臂的模型的建立(1)ANSYS模型的建立。在建立模型时，根据结构几何特征和受力特点对实体结构作适当的简化，采用shell63单元拟合板壳结构，link8单元拟合钢丝绳，结构有限元模网格划分最大尺寸为150ram。局部重要位置做了细化处理．共生成52494个节点．52419个单元。(2)计算模型基本量纲以及材料常数。①基本单位：长度：mm；质量：T；时间：s；②导出单位：荷载：N；应力膜量：Mh；密度：T／mm3；加速度：mm／s2；③重力加速度修稿日期：2013—05—

6、14作者简介：皮为介(1975一)，男，湖南益阳人，工程师。98取：9810mm／s2，惯性角加速度一200／59750mm／s2；④所分析结构材料为Q345B．其物理常数如下：弹性模量：2．06E5MP。，泊松比：0．3，密度：7．85E一9T／ram3，屈服极限：335MPa。^~图1刮板臂的ANSYS模型Fig．1ANSYSmodelofscraperarm(3)约束及载荷的施加。将设备的载荷分为主要载荷、主要载荷附加载荷。主要载荷：刮板自重载荷(不含驱动及驱动链轮组重量)1500kN，其中刮板臂450kN张紧轮等90kN，其他950kN。主要载荷附加载荷：①非正常侧向阻力

7、150kN；②走行机构起动时，刮板臂的惯性角加速度-200／59750rafts2。堆取料机在室内工作，故不考虑风载荷和雪载荷。工况一：设备正常取料时。考虑主要载荷和主要载荷附加载荷a，约束和受力如图2所示。工况二：设备在走行起动时取料，考虑主要载荷、·制造业信息化·Fig．2Equipmentinnormaloperation—recnahning主要载荷附加载荷a和主要载荷附加载荷b．约束和受力如图3所示。∞!!!m坠j矽l。，．≈女g每}j：I、、，，t‘1。。^tq}t}s最々：nt80k'、一m。一1E=芏==：==：=：E===：=兰=芏=：：=：。玉』』’j{{一一

8、s}一譬噬，r一一《一苎-兰=¨M兰蔓一图3设备走行取料工况分析Fig．3Equipmentoperation—traVelling设备在走行起动时不取料，考虑主要载荷和主要载荷附加载荷b。2计算结果的分析2．1应力分布状况由约束及载何施加图分析知，设备在走行起动时取料为最恶劣工况，现只讨论此工况下的应力分布状况。图4工作荷载下刮板臂上仰时局部等效应力云图Fig．4Localequivalentstressnephogramofscraperamwithworkingloadsl