混匀取料机桥架的优化设计-论文.pdf

《混匀取料机桥架的优化设计-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、工业技术I■混匀取料机桥架的优化设计罗晓琼(湖南长沙重型机器股份有限公司410001)[摘要]桥架是混匀取料机最重要的部件之一。它承受了除走行机构外的所有部件重量，且整台设备的作业过程在桥架上完成，所以桥架强度、刚度、稳定性的合理设计在整台设备中很重要。中图分类号：TP31．1文献标识码：A文章编号：1009—914X(2014)25—0076—011．引育状，使优化目标得以实现，最后由计算机输出主梁的最佳截面尺寸和形状等优桥式双斗轮混匀取料机主要用于钢铁、建材、有色、冶金、化工等预均化原化结果。料场连续取料作业设备，主要由斗轮、桥架、带式输送机、小车、料耙、走行等一3．桥架有隈元计算模型的建

2、立系列部件组成，其结构示意图(一)所示。有限元中建立计算模型如图(二)。桥架的主梁，以中心为准，呈左右对称分2．桥架优化设计的原理布，由两个完全相同的变截面工字形的梁组成，两工字梁之间用隔板和角钢相QLH2000．34混匀取料机是公司目前生产能力最大的设备，没有借鉴，为了连的空间结构，在进行其结构和受力分析时，可将整个结构视为一个简单的空达到优化设计的目的，需要借助有限元自动计算功能，通过不断的改变主梁截间平面结构，如图(三)中桥架的支点RA和RB面参数，获取最优的参数组合来进行设计。4．桥架主梁最受藏荷位置及藏荷大小在优化设计中，取截面的构件尺寸为设计变量，各个构件在最大应力点(即主梁上面，

3、主要承受载荷大小和位置如图(三)所示：当小车走到主梁的正危险点)的强度条件和主梁重量最轻为目标函数，即以危险点的安全系数和主中间时，桥架主梁达到最大挠度，即主梁刚度达到最大变形状态。而此时主梁所梁重量为目标值。以桥架外形尺寸、受力及截面尺寸为变量；以支点的螺栓布置受的弯距也最大，即应力最大，强度最弱。所以此状态是最恶劣状态，也是分析情况、结构的强度和刚度为约束条件。计算时，在已知材料性能、结构受力及结最合适的。其受力简图见图(三)。构约束的条件下，不断改变结构的外形尺寸，组成该桥架主梁的截面尺寸和形P1一斗轮耙架机构和小车重量PI=12750kgP2一小车驱动，中间平台和润滑重量P2=2500

4、kg⋯P3一皮带机导料槽，料斗，滚筒等重量P3=900kgP4一高压电气房，走台栏杆支架及电器重量P4=2600kgP5一司机室支架，走台栏杆及电器重量P5=21O0kg攀⋯～P6-皮带机导料槽，料斗滚筒，驱动等重量P6=1450kgP7一皮带机改筒，液压张紧等重量P7=1500kgQ8=4．8kg／cmQ8受料带式输送机(不包括料斗等)料重，主梁轨道等重N1一切削阻力l1l0kgN2一侧向切削阻力111kg强k姆#§}；§q《#N3一法向切削阻力333kg图l5．主粱上藏荷的加戴这些加载在主梁上的载荷，可根据平衡条件和静力等效原则移动到相应的结点上，成为静等效载荷。再将组成主梁的各杆件轴线构

5、成的形状作为主梁的外形尺寸进行单元划分。在各杆件轴线交点处、截面有加强筋等处均设结点。在有限元中的模型受力见图(四)。6．计算截面参数的通用公式整个桥架主梁由两个截面完全相同的工字形梁组成，工字形梁又由翼板和腹板焊接组成，其截见图(五)。在设计原则中提到的以截面构件尺寸为设计变量，即选取翼缘板宽度为L1，厚度为a，腹板高度为L2，厚度为b为设计变量。通过以下的公式对梁的截面特征参数进行计算，利用有限元进行分析，直到达到最优截面参数为止。对于2轴，腹板和翼板的重心都在上面，没有偏心惯性距：I2=2．(a,L13／l2)+(L2*b3)／l2图2对于3轴，腹板的重心都轴上，翼板的重心到3轴的距离为

6、重心距离：e3=(L1+a)／2PlJ1．Pj=【1』P1N1千2R。惯性距：I3=2．(a3*L1／12)+(b,L23／12)+2+[(L2+a)／2]}Ll十a塑“5J0=5姗500{’}截面模量为：$3=I3／e3两701D整个截面的面积：A=2+Ll}a+L2㈣把上面的公式输入Excel中，算出结果并进行储存。Ⅷ007．强度条件570组成主梁的杆件材料均为Q235-B，它在使用时上、下翼缘间设有腹板，两腹板之间设有隔板和加强筋。为便于进行优化设计计算，将有关截面尺寸及加强筋等各截面几何量(如截面面积A，2轴扭转惯性矩I2，3轴弯曲惯性矩I3，2轴截面模量s2，3轴截面模量s3)预先用

7、Excel~出并进行储存，以便随时调用。图3根据有限元计算得到的各单元的内力、弯矩M、轴向力N、剪力Q，计算每一r—x0cl_一{⋯⋯。：：jjl艘0～一～一⋯j=i一一～LL一一一1jj。。图4图5图6图776科技博览工业技术Ln1naSc1ericeand1ectano1ogYRev1ew啊—L-l■Internet技术开发油田环境监测信息化管理特点杨井辉(甘肃敦煌七里镇中国石油工程设计有限责