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基于ANSYS输送机的结构强度分析

发布于:2016-02-06 20:31
强度分析

      在综采设备中,输送机推移耳依靠液压支架推移千斤顶的伸缩实现移架和刮板机推溜,推移耳是中部槽的主要受力部位,承受来自支架方面的拉架力、推溜力,推移耳结构形式直接决定着推移力方向的可控性及推移的实现。推移耳结构形式主要有以下3种:(1)形式1推移耳结构为单耳直腰形孔,结构简单,铸造工艺性好。在拉架时,推移耳腰孔下面受力。(2)形式2双耳结构L形腰形孔,结构复杂,双耳受力,受力面加大。(3)形式3单耳结构L形腰形孔,结构简单,单耳受力。
      推移耳有限元强度分析步骤包括几何模型的处理、模型导入、网格划分、材料参数选择、每种工况下载荷与约束的添加及结果读取。以槽宽800系列刮板输送机中部槽中的不同推移耳挡板槽帮进行强度分析。
      (1)简化模型不同推移耳挡板槽帮的三维模型在导入之前需要进行简化,由于使用倒角、倒圆角特征而生成的面一般尺寸都很小,如果这些特征不在关键受力位置且尺寸相对较小,可以去除,一方面可以减小划分网格的难度,另一方面也可以提高网格划分的质量。
      (2)模型导入在Pro/E中打开相应模型,通过Pro/E和ANSYS的接口,模型即可直接导入ANSYS中,通过Plot,Volumes显示模型。
      (3)单元参数设置及划分网格通过Preprocessor,ElementType定义实体单元,采用带有中间节点的SOLID95单元,对于尺寸较小的面需要单独设置单元大小,选用四节点的MESH200面单元,为减小约束面的应力奇异现象,将约束面设置成刚性区域,设置MASS21单元。己知模型材料参数如表所示,通过Preprocessor,MaterialModels打开定义材料数的对话框,定义弹性模量和泊松比。在进行网格划分时,合理控制网格的疏密程度,对模型进行由粗到细多次划分求解,当相邻两次的计算结果在许可范围内,则继续细化的意义已不大。载荷是以余弦力的形式施加在节点上,对承载力的腰孔面单独划分网格,保证每一层网格的轴向与周向节点数相同及网格长宽比例接近于1。
      (4)施加载荷与约束推移耳在使用中承受来自支架连接杆的拉架力与推溜力,分别对拉架力下的不同推移耳挡板槽帮在3种工况进行有限元分析,分别为:工作平面为水平、工作平面为仰采100、工作平面为俯采100,支架最大拉架力为80t,采用余弦力的方式直接施加在推移耳的内表面,调用外部宏文件:File>ReadInputFrom选择宏文件,程序自动加载。工作平面为水平时,加载最大拉架力完成后如图所示推移耳两端的凸凹面为约束面,限制推移耳的移动与转动,与槽帮相连的部件分别为中板、底板、接口板以及弯板组件,约束其在X方向的移动,3种工况的约束形式相同。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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