圆形料场堆取料机主要构件的有限元分析与优化

论文摘要

堆取料机是现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备,广泛应用于港口、码头、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、火电厂等散料(矿石、煤、焦碳、及砂石)堆存料场的堆、取料作业,可完成产品的堆、取和均质化工作,实现堆取料同时进行。目前我国的散料堆取设备基本采用露天布置,不可避免的造成比较大的粉尘污染。随着我国的可持续发展战略的提出与执行,国家对环保的要求越来越高,封闭式圆形料场堆取料机已经成为发展趋势。本文就是依托长春发电设备有限责任公司为大唐长春第三热电厂开发、生产的YDQ1500/1500.90圆形料场堆取料机项目,采用ALGOR16对其进行初始方案计算。通过对方案阶段的计算得出中心柱、堆料支撑等部件应力超标,取料转盘应力偏低的结果。根据方案计算结果,本文通过调整配重将整机重心进行优化,并对取料转盘进行了优化。根据以上优化方案,本文使用ALGOR16软件再次进行了有限元分析核算,并且在生产中得以实施,优化了结构,降低了生产成本。同时本文利用ALGOR16的重心提取功能对堆料结构的重心进行了核算,得出了优化后配重设计重心分布合理的结果。根据重心结果对堆料液压系统的压强进行了核算,符合设计要求。本文通过本次计算,探索了圆形料场堆取料机主要构件的有限元模型的建立、约束的确定、加载模式的确定等。为今后的圆形料场堆取料机主要构件有限元分析的参数化打下了良好基础。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源
• 1.2 课题背景、研究目的及意义
• 1.2.1 工程概况
• 1.2.2 研究目的及意义
• 1.2.3 有限元方法在结构设计中的应用
• 1.3 课题研究的主要内容
• 第2章 圆形料场堆取料机
• 2.1 连续运输机
• 2.1.1 连续运输机特点
• 2.1.2 散料连续运输机分类
• 2.2 关于圆形料场堆取料机
• 2.2.1 圆形料场堆取料机发展及功能
• 2.2.2 圆形料场堆取料机的分类及基本结构形式
• 2.2.2.1 连续堆、取料机的分类
• 2.2.2.2 圆形料场堆取料机的分类
• 2.2.3 圆形料场堆取料机简要介绍
• 第3章 圆形料场堆取料机的有限元模型建立
• 3.1 计算模型选择
• 3.1.1 工况说明
• 3.1.2 工况选择
• 3.2 有限元模型建立
• 3.2.1 行走平衡梁模型及约束
• 3.2.2 刮料悬臂模型及约束
• 3.2.3 龙门模型及约束
• 3.2.4 取料转盘模型及约束
• 3.2.5 堆料支撑部分模型及约束
• 3.2.6 堆料悬臂模型及约束
• 3.2.7 中心柱模型及约束
• 第4章 圆形料场堆取料机载荷、约束及工况
• 4.1 圆形料场堆取料机加载模式、计算方法
• 4.1.1 自重载荷加载模式
• 4.1.2 工作载荷加载模式及计算方法
• 4.1.2.1 工作载荷的计算方法
• 4.1.2.2 工作载荷的加载模式
• 4.2 圆形料场堆取料机载荷及组合
• 第5章 圆形料场堆取料机主要构件的有限元分析及优化
• 5.1 引言
• 5.2 有限元模型分析
• 5.2.1 标准依据
• 5.2.2 方案强度计算结果
• 5.2.2.1 堆料悬臂强度计算结果
• 5.2.2.2 堆料上转盘计算结果
• 5.2.2.3 堆料支撑部分强度计算结果
• 5.2.2.4 中心柱强度计算结果
• 5.2.2.5 龙门强度计算结果
• 5.2.2.6 平衡梁强度计算结果
• 5.2.2.7 取料悬臂强度计算结果
• 5.2.2.8 取料转盘强度计算结果
• 5.2.2.9 强度计算结果分析
• 5.2.3 方案刚度计算结果
• 5.2.3.1 堆料悬臂刚度计算结果
• 5.2.3.2 中心柱计算结果
• 5.2.3.3 龙门计算结果
• 5.3 结构优化及计算结果
• 5.3.1 堆料悬臂梁计算结果
• 5.3.2 堆料支撑部分计算结果
• 5.3.3 中心柱计算结果
• 5.3.4 取料转盘计算结果
• 5.3.5 刚度计算结果
• 5.3.6 堆料臂架 X 方向重心
• 5.3.7 堆料臂架变幅油缸受力
• 5.4 小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 中文摘要
• Abstract