多工況應(yīng)力約束下刮板取料機(jī)輸送鏈板的拓?fù)鋬?yōu)化.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，作為新一代的散料裝卸設(shè)備，圓形料場堆取料機(jī)以其突出的環(huán)保、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，將成為今后的主流產(chǎn)品，有著廣泛的應(yīng)用前景。而其附屬部件—刮板取料機(jī)已成為散狀物料輸送的一種重要工具，對其關(guān)鍵零件輸送鏈板進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，不僅能夠獲得合理的輸送鏈板結(jié)構(gòu)，而且對提高刮板取料機(jī)的整體性能有重要的意義。
　　 首先，分析了輸送鏈板的受力情況。對YDQ500/1200·Φ110懸臂式圓形料場堆取

2、料機(jī)部件刮板取料機(jī)的工作原理和工作過程進(jìn)行了理論分析，得到了刮板在工作過程中的速度、取料量。在此基礎(chǔ)上，分析刮板鏈裝置的受力情況，得到了作用在刮板上物料阻力及物料切割阻力的計(jì)算公式。應(yīng)用SolidWorks建立了刮板輸送系統(tǒng)的裝配模型，并導(dǎo)入到ADAMS軟件后，對刮板輸送系統(tǒng)分別在俯仰角為-5.8°和0°時(shí)兩種情況下進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，獲得了刮板鏈裝置的受力情況。對刮板進(jìn)行有限元分析后得到了作用在輸送鏈板螺栓孔處的載荷，同時(shí)考慮到結(jié)構(gòu)的對

3、稱性，最終將輸送鏈板的受力劃分為8種工況。
　　 其次，應(yīng)用ICM拓?fù)鋬?yōu)化理論建立了多工況應(yīng)力約束下輸送鏈板的拓?fù)鋬?yōu)化模型。優(yōu)化前:在ANSYS中建立了輸送鏈板的基結(jié)構(gòu)，并將其劃分為優(yōu)化區(qū)和非優(yōu)化區(qū);對作用在輸送鏈板上的載荷依據(jù)分層放大的策略進(jìn)行了處理以削弱載荷病態(tài)對拓?fù)鋬?yōu)化的影響，處理后得到兩類工況，即1種大工況和8種放大后的小工況;結(jié)合ICM理論與單元生死法，應(yīng)用APDL編制了輸送鏈板的拓?fù)鋬?yōu)化程序。輸送鏈板的拓?fù)鋬?yōu)化過程分

4、兩層進(jìn)行:第一層優(yōu)化中，輸送鏈板上僅作用有大工況，求解后獲得三種折減系數(shù)下輸送鏈板的第一層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中折減系數(shù)取0.95時(shí)得到的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較為清晰，并將其作為第一層拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果;第二層優(yōu)化前，利用單元生死法對第一層中被殺死的單元進(jìn)行復(fù)活，并重新劃分基結(jié)構(gòu)的優(yōu)化區(qū)和非優(yōu)化區(qū)，求解后得到了清晰的第二層拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果。對優(yōu)化前后輸送鏈板結(jié)構(gòu)及刮板輸送系統(tǒng)進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn):優(yōu)化后輸送鏈板在質(zhì)量減輕的同時(shí)應(yīng)力分布也更為均勻;輸送系統(tǒng)的鏈輪與滾子間