簡析堆料機懸臂的靜力分析論文
1引言
側式懸臂堆料機主要用于水泥建材、煤炭、電力、冶金、化工等工業行業，可以對石灰石，煤，鐵礦石、輔料等進行預均化處理，可以根據需要設定堆料方式，與取料機配合使用后可以大幅提高散料的均化效果，保證原料的穩定性，是散料儲存及均化的必備設備。懸臂承載養用來輸送物料的整個膠帶機機構，其受力狀態隨著堆料機的作業工況的改變而時刻變化養。本文對DB200/16.5側式懸臂堆料機的懸臂進行靜力學分析，對其進行強度、剛度及穩定性計算。
2側式懸臂堆料機基本構造及工作過程
2.1堆料機結構主要分如下幾部分:
(1)懸臂部分;
(2)導料槽;
(3)膠帶機;
(4)來料車;
(5)行走機構;
(6)液壓系統;
(7)軌道部分;
(8)電纜坑;
(9)照明系統;
(10)檢測系統;
(11)電纜布線系統等組成。
2.2來料車將地而皮帶上的物料通過導料槽轉送至懸臂膠帶機，懸臂膠帶機將物料運送到頭部卸料滾筒處，利用擋料板調節落料點位置，在行走機構的行走及俯仰機構的變幅動作下，完成物料的定點式堆料或往復式的人字形堆料。
3懸臂的結構
懸臂架由兩個變截而的工字型梁構成。橫向用鋼板和角鋼連接成整體。工字型梁采用鋼板焊接成型。因運輸限制，臂架分段制造、現場焊接成整體。懸臂架上而安有膠帶輸送機，膠帶機隨臂架可上仰下俯。懸臂尾部設有配重箱，箱內裝有混凝土配重塊。
懸臂兩側設有走臺，走臺上鋪設鋼格板，一直通到懸臂的前端，以備檢修、巡視膠帶機。懸臂下部設有兩處支撐鉸點。一處是與行走機構的三角形門架上部鉸接，使臂架可繞鉸點在平而內同轉;另一處是通過球鉸與液壓缸的活塞桿端鉸接，隨養活塞桿在油缸中伸縮，實現臂架變幅運動。液壓缸尾部通過球鉸鉸接在三角形門架的下部。
4懸臂的靜力學分析
本設備中懸臂的工作范圍為上仰6°下俯8°本文取(1)工作風壓滿載下俯8°(2)工作風壓滿載水平，(3)工作風壓空載上仰6°(1)非工作風壓空載水平四種工況進行分析。本文采用普通應力分析法進行構件設計，結構材料的許用應力及載荷工況依照J8 /T8819-2005移動式散料連續搬運設備鋼結構設計規范，且懸臂在俯仰過程中速度很低，不考慮慣性力的作用，行走機構速度也較低，不考慮沖擊系數的影響。
由于懸臂結構主截而全部由鋼板組焊而成，所以模型采用板單元模擬，橫連角鋼類似于空間析架結構，采用桿單元模擬誤差不大，并且可以提高計算效率，節省計算成本。整體懸臂建模結束后，施加約束條件，臂架與液壓缸、行走機構門架均為鉸接。非工作風壓下地而錨定裝置與懸臂為鉸接，液壓缸采用桿單元模擬，板單元大小采用50mm，工作風壓滿載下俯8°。
穩定性的驗算包括懸臂的整體穩定性驗算和局部穩定性驗算，為了簡化計算過程，提高計算效率，下而運用電算和手算結合的方式進行分析:首先用軟件做線性屈曲分析，求出一階特征值，初步判斷線性屈曲時的臨界應力的大致范圍，再由一階模態結果分析出結構失穩時是整體屈曲行為先發生還是局部屈曲行為先發生，若為后者，則確定出屈曲的板件為哪一塊板件，然后在利用電算的應力結果，手算該板件的穩定性是否通過。若為前者，則手算整體穩定性是否通過。現對此工況進行線性屈曲分析，得到一階特征值為5.8，局部屈曲，板件為靠近油缸支點處的腹板，屈曲形態為波浪形，應力幾乎成上下對稱性分布，由此可以判定出該板件主要是由彎曲應力引起的局部屈曲，由于剪切應力及局部壓應力不大，為了簡化計算局部壓應力和剪應力對板件屈曲的影響可以哲不考慮，待計算結束后用通過適當增大系數的方法進行補償。現將該板件提出單獨進行穩定性計算。
本結構中的桿件全部布置在受壓翼緣板一側，與橫隔板聯合作用提高
結語
(1)此側式懸臂堆料機的懸臂的主截而由整體剛度控制。
(2)工況4)非工作風壓下水平狀態下的板件應力及桿件應力達到峰值。
(3)利用FFMAP的強大分析能力結合傳統手算，可以大大提高計算效率，保證了計算結果精度。
(1)為其他類似的懸臂式堆料機的懸臂結構的設計計算提供了參考依據。
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