滚筒取料机料耙、料斗结构优化研究

发布时间：2017-07-16 23:02

  本文关键词：滚筒取料机料耙、料斗结构优化研究

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【摘要】：滚筒式混匀取料机是散状原料（如矿石、煤炭）综合混匀的关键工艺设备之一，在钢铁公司以及煤矿企业中的作用是不可或缺的。随着世界工业化进程的不断深化，钢铁工业不断发展，在一些大型钢厂中，滚筒取料机是最为重要的原料输送设备。该设备的工作效率、自动化程度、安全可靠性都直接影响着生产效率。目前国内制造的桥式斗轮取料机的生产能力为100～1500t/h，跨度为20～40m。某公司矿石场混匀料场使用的第一台滚筒式混匀取料机是由哈尔滨重型机器厂仿国外同类机型自行设计制造为国内首台生产能力达1500t/h，跨距达40的滚筒式混匀取料机。 本文首先对某公司所使用的滚筒式混匀取料机的料耙、料斗以及相关结构建立三维模型。然后建立料耙及其相关结构的有限元模型，并对有限元模型进行前处理，最终对其进行有限元静力学分析以及瞬态分析得到料耙的应力、应变云图。其次针对料耙有限元模型分析结果，并结合料耙在做往复运动过程中的实际状态，优化料耙的结构，最终实现料耙抗扭能力的提高并通过控制料耙的自重来减小了料耙在做往复运动过程时产生的对整车的振动的目的。利用原料斗结构的参数结合实际料斗取料工况并通过AutoCAD建立取料工况图，，对料斗的结构进行结构优化，使得料斗在取料时尽可能获得大的有效取料量以及提高取料效率，同时减小料斗的重量，并通过软件计算理想状况下料斗中物料截面积，验证优化方案的可行性。最后综合料耙以及料斗结构的优化结果，得出料耙和料斗结构优化方案，并对未来的研究提出了展望。
【关键词】：料耙 料斗 有限元分析 结构优化
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH237
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 本课题研究的背景9-12
• 1.2 滚筒式混匀取料机料耙、料斗的研究现状12-13
• 1.3 本课题研究的目的和意义13-15
• 1.3.1 课题研究的目的13-14
• 1.3.2 课题研究的意义14-15
• 1.4 论文的主要内容15-17
• 2 料耙、料斗结构优化设计基础17-22
• 2.1 三维建模基础17
• 2.2 Pro/ENGINEER 软件基础17-18
• 2.2.1 主要特性17-18
• 2.2.2 主要功能18
• 2.3 动力学仿真基础18-19
• 2.3.1 动力学基础18-19
• 2.3.2 结构动力学仿真19
• 2.4 结构优化设计19-20
• 2.4.1 结构优化设计及其基本概念19-20
• 2.4.2 结构优化设计准则20
• 2.5 ANSYS Workbench 软件简介20-21
• 2.6 本章小结21-22
• 3 料耙、料斗的模型及其相关结构研究22-33
• 3.1 料耙及其相关结构22-26
• 3.1.1 料耙的结构及其工作原理22
• 3.1.2 料耙的三维模型的建立22-23
• 3.1.3 料耙往复驱动装置结构及其工作原理23-24
• 3.1.4 料耙俯仰机构基本结构及其工作原理24
• 3.1.5 传统的料耙及其相关结构存在的问题24-25
• 3.1.6 已改进的料耙优化设计25-26
• 3.2 料斗及其相关结构26-32
• 3.2.1 料斗结构及其工作原理26
• 3.2.2 料斗的三维模型的建立26-27
• 3.2.3 滚筒结构及其工作原理27-28
• 3.2.4 传统的取料斗及其相关结构存在问题28-30
• 3.2.5 已改进的料斗优化设计30-32
• 3.3 本章小结32-33
• 4 料耙的结构优化研究33-49
• 4.1 料耙的有限元模型的建立33-34
• 4.1.1 料耙有限元模型的简化33
• 4.1.2 网络状料耙有限元模型的建立33-34
• 4.2 添加料耙有限元模型材料属性34-35
• 4.3 划分料耙有限元模型网格35-36
• 4.4 施加料耙有限元模型约束以及载荷36-39
• 4.4.1 分析并简化料耙的所受约束与载荷36-37
• 4.4.2 料耙有限元模型约束以及载荷的添加37-39
• 4.5 料耙有限元模型的求解39
• 4.6 料耙有限元模型的求解结果及分析39-42
• 4.6.1 原料耙有限元模型的求解结果39-42
• 4.6.2 料耙有限元模型求解结果分析42
• 4.7 料耙结构的优化研究42-47
• 4.7.1 优化设计方法42-43
• 4.7.2 料耙结构优化设计43-47
• 4.8 本章小结47-49
• 5 料斗的结构优化研究49-55
• 5.1 原料斗取料工况分析49
• 5.2 料斗结构的优化研究49-53
• 5.2.1 料斗的料斗曲板外形的优化50-52
• 5.2.2 料斗侧板的优化52-53
• 5.3 优化后的料斗取料、卸料效率研究53
• 5.4 本章小结53-55
• 6 结论及展望55-57
• 6.1 结论55-56
• 6.2 展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 附录61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 邱崇光;大型滚筒式混匀取料机料耙的结构分析和优化设计[J];矿山机械;1997年06期

2 顾卫东;;斗轮堆取料机在块矿取料作业中的应用研究[J];南钢科技与管理;2007年03期

3 朱俊鹏 ,万芳;滚筒式混匀取料机技术改进[J];起重运输机械;2003年11期

4 杨智;;PLC在大跨度滚筒取料机同步行走纠偏中的应用[J];起重运输机械;2010年02期

5 王志敏;;大型刮板取料机新型结构料耙设计[J];起重运输机械;2011年01期

6 邱崇光;滚筒式混匀取料机料耙的优化设计[J];起重运输机械;1997年11期

7 吕明秀;;QLH800.30型混匀取料机的改造[J];现代制造技术与装备;2007年04期

8 陈幼康;;燃煤混匀取料机的发展概况[J];水利电力机械;1992年04期

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本文编号：550883