钢结构的有限元分析报告.doc

word2 受料仓与给料机的钢结构有限元分析如图2.1破碎站主视图和图2.2破碎机布置图，它的工作过程是：卸料卡车间歇把最大入料粒度为1500mm的煤块倒入受料仓，受料仓存储大粒度煤块。刮板给料机把受料仓的大粒度的煤块连续的刮给破碎平台的破碎机。破碎机把最大入料粒度为1500mm的煤块破碎成最大排料粒度为300mm的煤块，煤块由底部的传送带传出。图2.1 破碎站主视图图2.2 破碎机布置图破碎站钢结构的弹性模量E200000MPa，泊松比m=0.3，质量密度r=7.8×10-3kg/cm3。破碎站由支撑件H型钢和斜支撑(角钢)组成。在结构离散化时，由于角钢和其它部位铰接，铰接是具有一样的线位移，而其角位移不同。承受轴向力，不承受在其它方向的弯矩，相当于二力杆，所以H型钢用梁单元模拟，角钢用杆单元模拟。破碎站是由受料仓与给料机和破碎平台与控制室两局部组成，故计算时是分别对这两局部进展的。离散后，受料仓和给料机共686个单元，其中梁单元598 个，杆单元88个，节点总数为597个，有限元模型如图2.3和图2.4所示。图2.3 受料仓与给料机有限元模型图2.4 受料仓与给料机有限元模型俯视图主要结构截面几何参数破碎站主要结构采用H型钢梁，截面尺寸如图2.5所示，各截面横截面积A，截面惯性矩Iy，Iz和极惯性矩I如下。图2.5 截面尺寸料仓与给料机支撑结构料仓与给料机六根支撑立柱(H500×400×12×20)2，Iy101947×104mm4，Iz21340×104mm4，I240×104mm4料仓BB面横梁和给料机EE、FF面横梁(H400×300×12×20)A=16320mm2，Iy48026×104mm4，Iz9005×104mm4，I181×104mm4料仓CC面和DD面横梁(H400×400×12×20)A=20320mm2，Iy 62479×104mm4，Iz21339×104mm4，I234×104mm4给料机两根纵梁(H550×400×12×20)A=22120mm2，Iy125678×104mm4，Iz21341×104mm4，I243×104mm4给料机六根横梁(H400×400×12×20)A=20320mm2，Iy 62479×104mm4，Iz21339×104mm4，I234×104mm4其它横梁(H400×300×12×20)A=16320mm2，Iy 48026×104mm4，Iz 9005×104mm4，I181×104mm4斜支撑的横截面积125×12：A2856mm275×6：A864mm2给料机自重载荷：65000kg×108N·×108N·×108N·mm，图2.18 局部坐标z轴的弯矩图对应的应力如图2.19所示，BB面中风载作用面立柱底部应力为19.625MPa，底部连结点处应力为30.605MPa，DD面第一根水平横梁处应力为24.024MPa。图2.19 局部坐标z轴的弯曲应力图2.2.3两根纵梁结果 两根纵梁轴向力如图2.20，可见两根纵梁轴向应力很小，最大轴向力192337N，位于F面和纵梁与斜支撑的接触之间。这里的变形也是最大的。轴的方向与大局部的载荷方向近似垂直。在斜支撑与纵梁连接到纵梁的前端只承受弯矩，不承受轴向力。图2.20 两根纵梁轴向力图两根纵梁轴向应力如图2.21所示，可见两根纵梁轴向应力很小，最大轴向应力13.066MPa，位于F面和纵梁前端之间。图2.21 两根纵梁轴向应力图相对于纵梁梁单元局部坐标y轴的弯矩如图2.22所示，其最小弯矩My×109N·mm，位于斜支撑与纵梁连接处，这里的弯矩最大驱动扭矩作用在悬臂梁顶端。图2.22 局部坐标y轴的弯矩图对应的应力如图2.23所示，最小应力-97.755MPa，位于FF面处，。图2.23 局部坐标y轴的弯曲应力图相对于纵梁梁单元局部坐标Z轴的弯矩如图2.24所示，其最大弯矩Mz×108N·mm，这里是承受给料机尾部受仓压载荷，位置是纵梁和C_C截面相连接。图2.24 局部坐标Z轴的弯矩图对应的应力如图2.25所示，最小应力-47.911MPa。位于CC面处。图2.25 局部坐标Z轴的弯曲应力图11 / 8