这篇支架论文范文属于论文前言免费优秀学术论文范文,关于支架类硕士毕业论文,与印度SASAN14.2km越野皮带机水平转弯段承载托辊支架ANSYS相关学术论文集前言。适合支架及间架及输送带方面的的大学硕士和本科毕业论文以及支架相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要:本文详细介绍了14.2KM越野皮带机水平转弯段承载托辊支架的结构,对支架材料特性及设计指标进行探讨,对托辊支架有限元分析的力学模型进行了研究.
关 键 词 :SASAN;越野皮带机;水平转弯段承载托辊支架;ANSYS
中图分类号:TH22 文献标识码:A
1前言
托辊是带式输送机的主要部件,作用是支撑输送带,减少阻力,保证输送带正常运行.托辊总重量占皮带机总重30%-40%,因此托辊好坏直接影响皮带输送机运行和运营费用.托辊按用途不同分为普通承载托辊和专用托辊.普通承载托辊是在正常段的上分支和下分支托辊,作用是支撑输送带和物料;专用托辊作用是输送带的过渡导向、输送带运行的防偏及缓冲.托辊都是成组地安装在输送机上.上托辊组可由单个托辊和两个、三个托辊槽型托辊组.槽型托辊组中间托辊水平布置,侧托辊的槽角一般为35°和45°.最常用的托辊组是三个托辊的长度相等并布置在同一平面内.SASAN 14.2km越野皮带机项目是印度Reliance公司用在SASAN超巨型电站项目中,由煤矿区向电厂区输送原料的唯一一条输煤长距离皮带输送机.项目简介如下:(1)输送距离14.08km、输送量4500t/h、带度1.8m、驱动功率4×1700kW.皮带机沿线全部是钢结构通廊.(2)皮带机要跨跃两座桥梁,一处675m,一处736m,共1411m.每座桥墩跨距45m.(3)皮带机要跨过16处静空6m以上的路还有几十条小路.(4)沿途有16处高低压输电线网.(5)上托辊间距是2m,下托辊间距是4m.(6)机头在业主的一个料仓上,机尾与Reliance公司另一个项目联接.作为连接矿山和电厂唯一输煤线路,此条皮带机很重要.而要确保此皮带机正常运转,托辊设计是重中之重,托辊好坏直接决定项目成功与否,支撑托辊的支架合理设计是难点也是重点,由于托辊间距大、运量高、皮带重量大对托辊支架刚度和强度要求更高,所以托辊支架的强度和刚度校核是托辊支架的设计重点.在设计中采用ANSYS对此项目中的托辊支架进行刚度和强度分析.ANSYS软件是世界增长最快的CAE软件,在航天、汽车、机械等领域内有广泛应用.可以对包括、热、电、流体和结构等诸多模型进行分析求解,为解决复杂、庞大工程项目和致力于高水平科研攻关提供优良工作环境.
2.14.2KM用水平段托辊支架的结构
14.2km用水平转弯段托辊支架与正常皮带机用托辊支架不同,结构如图1,托辊支架主体采用方钢设计,为防止转弯段撒料侧辊槽角为45°.为方便调整托辊倾斜角度,将中间架设计为圆管,托辊支架与中间架连接处设计为两个半圆管与中间架圆管夹紧,这样可根据现场情况而调整托辊支架角度.横辊和侧辊并不在同一平面上,横辊安装在托辊支架的前面,而侧辊安装在托辊支架后面,这样布置能减小托辊间距,防止因托辊辊子意外脱落而对输送带造成损坏.沿输送机弧度方向设有挡辊,防止胶带在水平转弯处跑偏.
3材料特性及设计指标
托辊支架采用Q235B,弹性模量E为210Gpa,泊松系数为0.3,密度均为7.85×103kg/m3.这两种钢材的屈服应力σs及破坏应力σb如表1所示.
表1 钢材的力学特性
材料牌号 σs(Mpa) σb(Mpa)
Q235B 235 410
设计指标:Q235钢材强度设计值:f等于206 N/mm2;构件变形许用值:1/500.
4托辊支架有限元分析的力学模型
托辊支架由型钢和钢板焊接成的结构,根据结构特点和受力情况,有限元分析时各杆件均等效为弹性板单元(SHELL63).弹性板单元每个节点有6个自由度,即沿X、Y、Z轴移动和绕X、Y、Z 轴转动.模型中节点的确定遵循如下原则:(1)托辊支架型材的连接点为模型的节点;(2)托辊支架型材与板的连接点或施力点为模型的节点.
5约束因素
托辊支架通过下边支撑板用螺栓与中间架联接.有限元分析时将与中间架联接点约束X、Y、Z三个方向的线位移.
6载荷分析
托辊重量60.42kg、物料质量223.2×2kg、胶带重量75.6×2kg、支架自重73.3kg、运行阻力85.5N,考虑动载系数1.2.将上述载荷全部加载在托辊支撑点位置.
7计算结果
ANSYS的计算结果如图2,托辊支架受力最大点是在托辊横梁拐点托辊支撑处,最大应力为σ等于71Mpa,小于许用应力,安全系数2.9.最大变形在横梁中间,最大垂直挠度Δ等于0.24mm,小于许用挠度.
结语
利用ANSYS建立的托辊支架有限元模型,满足带式输送机托辊支架的计算精度要求.满足托辊支架的刚度和强度的要求,修证了托辊支架的结构和型材的选取,使其更合理,更具有经济性.