ANSYS有限元分析软件在皮带机架选型及设计中的应用-论文.pdf

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1、第36卷第8期华电技术V01．36No．82014年8月HuadianTechnologyAug．2014ANSYS有限元分析软件在皮带机架选型及设计中的应用唐永涛，牛军燕(华电郑州机械设计研究院有限公司，郑州450015)摘要：以大同煤矿集团大唐热电有限公司二期(2×300MW级)扩建工程中的可逆式环型布料机中的皮带机架选型为例，在ANSYS有限元分析软件中直接建模并分析，不仅缩短了开发周期，而且提高了皮带机架的可靠性。关键词：ANSYS软件；有限元分析；皮带机架；选型；开发周期中图分类号：TH22文献标志码：B文章编号：1674—1951(201

2、4)08—0019—02算得出原始数据，根据该数据初步确定皮带机架的0引言分析模型，建立三维模型时应保证虚拟模型和实际带式输送机在我国电站及输煤系统中广泛应模型尽可能一致，特别是工况一定要符合实际情况，用，而皮带机架是带式输送机的主要承载部件，它的以使受力分析能够符合实际的力学结构，在这个原结构可靠与否直接影响着带式输送机的工作效率。则下再对模型做适当的简化。本文对大同煤矿集团大唐热电有限公司二期(2×2．1分析过程300Mw级)扩建工程中的可逆式环型布料机中的(1)确定分析类型。由于皮带机架是固定在地皮带机架进行设计和研究。为了缩短设计周期，保面上

3、的，所以此次分析应该选择静态分析。证皮带机架的安全可靠，特采用了ANSYS有限元分(2)确定单元类型。由于皮带机架为平面布置析软件⋯对其进行选型设计。结构，皮带机架上的每个型钢可以看成梁单元，所以选择Beam2node188单元形式。1方案介绍(3)指定材料。主结构均采用型钢(Q235A)，由于不同的皮带输送机承受的载荷不同，所以材料参数为：弹性模量E=1．07×10MPa，泊松比选型也有所不同。本文将在ANSYS软件中直接建A=0．3，密度P=7．8×10kg／mm。模并分析，有效缩短开发设计周期心]。皮带机架由(4)确定截面。根据经验值确定皮带机

4、架四周各种型钢组成，这样的钢结构在ANSYS软件中建模用200mmX200mm×8mm×12mm的H型钢，中间和修改参数十分方便、快捷。ANSYS软件建模模块加强支承用25b的槽钢和100mmX100mm×12mm中提供了常用型钢截面，只要选对截面，输入截面尺的角钢，分别将截面尺寸参数输入。寸，正确建立皮带机架中各部件连接的关键点，三维(5)建立模型。根据需要及支承面上各部件的模型将很快被建立。通过分析后，如果应力应变不受力位置确定5O个关键点，然后选择各段的截面序符合要求，修改三维模型也非常方便，只要在建模模号，将各个关键点连接起来，即生成所需的三

5、维块中修改截面的尺寸参数即可，可明显缩短开发模型。周期。(6)网格划分。划分网格是建立有限元模型的一个重要环节，要求考虑的问题较多，工作量较大，2ANSYS软件在皮带机架选型中的应用所划分的网格形式对计算精度和计算规模将产生直本文以大同煤矿集团大唐热电二期(2X300接影响。为建立正确、合理的有限元模型，划分网格MW级)扩建工程中的可逆式环型布料机中的皮带时应考虑的以下问题J：网格数量、网格疏密、单元机架为例。该皮带机架头部和尾部均承受60kN垂阶次、网格分界面和分界点、位移协调性、网格布局、直向下的力，左端落料口处承受50kN垂直向下的节点和单元编

6、号。力，中间14m承受35kN／m的均布力。依据经验计(7)约束和载荷。约束的位置主要是皮带机架的左端环形中心支撑处和右端的行走支撑轮支撑收稿日期：2013—11—28；修回日期：2014—04—29处；皮带机架的自重按均布载荷加载，其他的载荷