SJ200型双湿式搅拌机底部框架结构件变形技术研究.pdfVIP

38 2010年9月 中国制造业信息化 第 39卷 第 17期 SJ200型双湿式搅拌机底部 框架结构件变形技术研究 唐国兴，尹飞鸿 (常州工学院 机电工程学院，江苏 常州 213002) 摘要：为避免 SJ200型双湿式搅拌机设计时底部框架采用框形结构可能出现的弱刚度 问题，对底 部框架进行 了动静态性能分析。首先选用PrO／E三维软件对该结构进行 了三维建模 ，然后将所 建三维实体模型导入ALGOR有限元分析软件，利用ALGOR有限元分析软件对底部框架进行静 态和模态分析，得到了该底部框架的应力分布、应变分布和固有频率等动静态性能参数，其最大 应力值未超过材料的许用应力，最大应变也满足设计要求，固有频率偏 离该搅拌机的工作频率。 从整个设计结果来看该底部框架的设计较为合理，可应用于实际生产。 关键词：双湿式搅拌机；底部框架；有限元法；变形分析 中图分类号：U216．68 文献标识码 ：A 文章编号：1672—1616(2010)17—0038—03 实际生产过程 中，由于受设备和加工件 的自重 及部件的运动等因素的影响，变形是不可避免的，尤 其是含有梁、框、肋等大尺寸、弱刚度的结构件变形 尤为突出，严重时可能会影响到设备的运行质量和 运行精度 ，因此有限变形是机械设计、装配和分析中 不可忽视的重要因素。SJ200型双湿式搅拌机，是煤 矿施工中常用的大型设备，为节省材料和减轻其整 体质量，设计过程中其底部框架 (基础件)常常采用 多框结构件，因此分析和控制其变形尤为必要。 图 1 双湿搅拌机底鄙框 架模 型 TRARN等 。ALGOR作为世界著名的大型通用工 1 双湿搅拌机底部框架三维模型的 程仿真软件，具有分析功能齐全、使用操作简便和 构 建 对硬件的要求低等特点，在从事设计、分析的科技 Pro／Engineer是美 国参数 技术 公 司 (简称 工作者中享有盛誉。因此，ALGOR被广泛应用于 PTC)的产品，具有 20多个模块供用户选择，是全 各个行业 的结构设计、机械运动仿真、虚拟测试和 球首套用于产品开发领域的全方位、一体化系统， 性能分析 中，极大地提高了产品对市场 的响应速 具有先进的参数化设计和基于特征设计的实体造 度 ，降低了产品的制造成本。为了便于分析并减少 型等特点，其通用性和应用的广泛性已被广大工程 分析时的单元数，避免单元发生不必要的畸变，三 技术人员所接受。选用该软件构建的双湿搅拌机 维实体模型导人 ALCaDR软件前通常会忽略框架 底部框架模型如图1所示l1_4l。 中不重要 的结构 ，如小倒角和细小孔 ，在进行有 限 元分析时单元类型选取块体，材料性能参数设为： 2 双湿搅拌机底部框架有 限元模型 密度为 7．8e一6，弹性模量 EX=2．1e5，PRXY= 的构建 0．3。最终所形成的双湿搅拌机底部框架有限元模 常见 的CAE软件有ALGOR、ANSYS、NAS一 型如图2所示 。 收稿 日期：2010—08—12 基金项 目：江苏省高校 自然科学基金资助项 目(08KJD460002) ． 作者简介：唐国兴 (1960一)，男，江苏常州人，常州工学院教授 ，主要研究方向为CAD／CAM ／CAE。 ． 现代设计与先进制造技术 · 唐国兴 尹飞鸿 SJ200型双湿