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起重机卷筒的局部变形分析

起重机卷筒的局部变形分析殷志祥,巩玉发,张明海(阜新矿业学院土木系123000.(阜新矿业学院基础部)摘要本文根据起重机卷筒的受力特点.提出了更加精确的简化荷载,并考虑了简壁与侧板联结处的局部变形,用内力分配法推导出了更精确的强度计算公式。它对卷筒设计具有指导价值。关键词卷筒;组合结构;内力分配法,局部弯曲中图号O344.30引言工程起重机广泛用于建筑、机械和矿山等行业,其卷筒是一个重要部件。长期以来,人们非常重视卷筒的设计研究,并制定了卷筒设计规范。实践证明在以往的研究中还存在一些问题,如端侧板荷载被认为是均布荷载;由于筒壁与端侧板联结处的变形复杂而忽视了局部变形。本文在上述方面进行了研究分析,提出了更精确的作用荷载模式,用内力分配法分析了卷筒端侧板处的局部变形,推导出了强度计算公式,同时为更合理地设计卷筒提供理论依据。1卷筒的局部变形分析1·l$型简化卷筒在工作过程中,一方面钢丝绳对卷筒筒壁有径向压力,另一方面每当钢丝绳缠绕...  (本文共4页) 阅读全文>>

《机械研究与应用》2017年02期
机械研究与应用

拉丝机卷筒应力应变的有限元数值模拟

0 引言拉丝机卷筒的主要作用是依靠电机转动提供的动力将线材从模具拉出来并缠绕在其外壁上,同时还将高温线材通过窄缝水冷进行冷却。在设计卷筒时,要在保证其刚度强度的前提下,让卷筒壁尽可能薄,以保证卷筒的散热。由于现在大多数企业设计卷筒还停留在利用经验公式计算的程度,鉴于这种情况,笔者用数值模拟的方法对卷筒进行仿真分析,为卷筒设计和优化提供一定的依据。近些年来,国内对拉丝机卷筒好多方面进行了较多的研究。其中,黄仲勇运用COSMOS对Φ400 mm的拉丝机在不同材质和拉力作用下进行了静力学分析,得到卷筒整体应力和应变分布。潘洋宇利用Nastran对拉丝机卷筒进行了模态分析,得到了其固有频率和振型,为动力学分析提供了依据[1]。冯涌涛针对卷筒在根部的磨损情况设计了一种分体式卷筒,其具有更换便捷、简单实用的特点[2]。1 有限元法求解步骤首先对整体结构进行离散化,即将结构分割成若干个单元;再求出各单元的刚度矩阵,[K](e)是由单元节点位移...  (本文共3页) 阅读全文>>

《矿山机械》2017年07期
矿山机械

矿用无极绳绞车摩擦卷筒结构形式的研究

无极绳绞车是煤矿生产过程中重要的辅助运输设备,承担着井下材料、液压支架等设备不经转载直达的运输任务。其中,摩擦卷筒是无极绳绞车的关键部件之一,其主要作用是缠绕钢丝绳,并提供摩擦牵引力。由无极绳绞车的实际工况可知,摩擦卷筒的受力情况较为复杂,其结构性能参数直接影响着无极绳绞车各项技术指标[1-2]。因此,笔者拟采用ANSYS软件分别对2种不同结构形式的摩擦卷筒进行仿真分析和研究,以便能够精确了解摩擦卷筒的力学性能,为合理确定无极绳绞车的工作参数、改善摩擦卷筒的工作特性与状况等方面提供客观的参考依据,具有重要理论意义和工程应用价值。1 摩擦卷筒的结构形式目前常见的无极绳绞车摩擦卷筒主要有抛物线形和双锥形2种形式,其结构对称,通常通过焊接和铸造而得。卷筒主要通过胀紧套或键2种方式与减速装置的低速轴相连,前者主要用于载荷较大的情况,能有效减小应力集中,后者多用于载荷较小的场合[3-4]。摩擦卷筒设计为双锥形或抛物线形,主要是为了完成无极...  (本文共4页) 阅读全文>>

《福建农林大学学报(自然科学版)》2015年06期
福建农林大学学报(自然科学版)

摩擦卷筒的轻量化设计

集运材遥控跑车的起升作业是由摩擦卷筒驱动起重卷筒转动实现的[1].摩擦卷筒对跑车的性能起着关键作用,直接影响到木材的生产安全、运输效率等,因此对摩擦卷筒的结构优化设计是非常有必要的[2].目前,机械零部件结构优化设计多采用有限元分析方法(如Hyper Works软件),以及拓扑优化等优化方法[3].拓扑优化是在给定空间结构中形状优化及分布材料的一种数学方法[4].在给定材料属性(密度、泊松比、弹性模量)和设计空间确定的连续区域中,通过拓扑优化方法得到满足性能要求的最优结构分布,使得结构、模型在满足应力要求、位移约束等条件下,将外部载荷传递到结构受力位置,使结构重量、体积、固有频率等达到最优,也就是得到设计优化目标.赵紫纯[5]运用体积最小为设计目标的拓扑优化方法分析车架结构,以实现车架结构轻量化设计.王志良[6]对门座起重机转台结构进行拓扑优化,在满足刚度和强度的要求下,通过减轻转台结构自重来降低设备投资.本文基于Hyper W...  (本文共6页) 阅读全文>>

《价值工程》2016年01期
价值工程

500t起重机焊接卷筒组的设计计算

0引言卷筒组是起重机的重要部件之一,在起升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳,把驱动装置提供的驱动力传给钢丝绳,并把驱动装置的回转运动转化为所需要的直线运动。按照卷筒制作方式,可分为焊接卷筒和铸造卷筒两种。目前应用于起重机的卷筒组多为焊接卷筒组。以往设计的卷筒组,对于卷筒组的设计偏于保守,尤其是筒体壁厚的设计通常设计很厚,浪费钢材而且制造工艺难度大。为了保证设备安全运行,如何通过合理的设计计算,最大限度地减小卷筒组筒体壁厚,减轻卷筒组重量和降低制造工艺难度待解决。2012年为某厂设计了一台500t门式起重机,本文对该门式起重机的主起升焊接卷筒组为例,参考不同的设计资料,按照起重机设计规范选取系数,简述了焊接卷筒组各零部件的设计计算。结构形式如图1所示。图1焊接卷筒组1焊接卷筒组的设计计算焊接卷筒主要由筒体、轴A、轴B、圆板A、圆板B、圆板C、圆板D构成,如图2所示。1.1卷筒轴承座轴承计算对于旋转速度n16~4040~6363~80...  (本文共3页) 阅读全文>>

《安徽工业大学学报(自然科学版)》2016年01期
安徽工业大学学报(自然科学版)

提升机大型卷筒失效分析及其结构改进

210039)提升机是通过改变势能进行运输的大型机械设备,主要用于垂直提升或水平、倾斜拽引重物[1]。卷筒是提升机主要承载部件,担负缠绕钢丝绳、承担全部提升负荷、进行动力传递、完成提升和下放重物等任务[2-3]。卷筒失效不仅影响提升设备正常运行,而且直接威胁生产安全。魏巍等[4]对提升机筒壳进行了静力状态下的三维有限元分析,计算木衬对筒壳应力分布及强度大小的影响。何风梅等[5]对卷筒支轮位置进行优化设计以大幅提高卷筒的强度和刚度。然而,由于提升机的具体应用领域差异性,导致卷筒的结构与尺寸不尽相同,难有普适性的设计指导。特别对于大型卷筒,往往用于重载生产,更需避免或减少失效发生,非常有必要进行针对性的具体分析。某公司焦化厂干熄焦提升机卷扬滚筒直径近2 m,是一种大型卷筒。该卷筒于2011年1月开始投用,于2013年11月9日发生失效,检查发现该卷筒表面存在不同程度的筒皮开裂,进一步观察发现支撑板处出现裂纹,而其他零件无损。提升机卷...  (本文共7页) 阅读全文>>