刮板輸送機聯接罩筒的計算和分析
2014-08-28 12:15:01謝地文衛星
科技與創新 2014年12期
謝地+文衛星
摘 要：聯接罩筒在刮板輸送機、破碎機等井下設備傳動裝置中起著重要的聯接作用。但是，在實際設計過程中，由于其外形和受力情況較為復雜，并沒有對其進行計算，而是根據以往經驗在以前用過的聯接罩筒的尺寸上進行類比，然后在其基礎上加長或加厚，這樣勢必會造成一定的浪費，同時，也不能具體量化聯接罩的性能。以某型號刮板輸送機傳動裝置中的聯結罩筒為例，根據其兩邊受力情況，對其整體的強度、剛度和焊縫壽命以及局部穩定性方面的計算方法進行梳理，并根據受力情況建立有限元模型，將計算結果進行分析和比較。
關鍵詞：刮板機輸送機；聯接罩筒；強度；局部穩定性計算
中圖分類號：TD63+4.2；TH123+.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）12-0033-02
聯接罩筒在刮板輸送機、破碎機等井下設備中被廣泛應用。因為它是聯接電機和減速器的重要部件，所以，在一定程度上，其整體剛度、強度和聯接法蘭的剛度、強度對整機的性能起決定性的作用。
1 相關參數及受力分析
在這里，以刮板輸送機傳動裝置中的聯接罩筒為例，對其進行詳細的計算。下面是一套刮板輸送機的傳動裝置（圖1）和聯接罩筒（圖2）的外形尺寸。
在使用過程中，聯接罩筒分為兩種工況：①在正常工作的工況下，此時，聯接罩筒受偶合器傳遞過來的扭矩和電機、偶合器等自重產生的彎矩的影響；②在極端工作的工況下，即在負載過大時，發生電機堵轉的情況下，此時，聯接罩筒受堵轉扭矩和電機、偶合器等自重產生的彎矩的影響。
由于聯接罩筒的截面上有幾處開孔，導致聯接罩筒在這幾個開孔處的截面抗彎和抗扭模量減小，所以，要分別對這幾處相對危險的截面進行計算，從而確定聯接罩筒的安全性。
在聯接罩筒的受力計算中，除了計算其整體受力外，還要對其局部穩定性、兩側聯接法蘭的強度和穩定性進行校核計算。
2 計算
根據上述受力分析可知，需要對聯接罩筒的三處截面進行校核：①A-A剖面（張緊裝置所用開孔受彎矩最大處截面）；②B-B（觀察孔最大彎矩處截面）；③對減速器側法蘭處焊縫疲勞強度進行驗算。
因為這三個截面的計算過程基本一致，所以，這里先以A-A剖面為例進行計算。
2.1 截面形心計算
由圓扇環帶的重心計算公式可知（以圓弧重心為整個形心計算坐標原點，下同）：
2.2 截面慣性矩計算
由圓扇環帶的慣性矩計算公式可知：
3 結論
通過上述計算可以得到以下結論：①因為井下設備受空間限制，所以，對可靠性的要求較高。通過當前計算可知，罩筒比較安全，可以進行一定的減重優化。②在整個罩筒截面中，B-B剖面與其他截面相比比較危險。③該罩筒在載荷較小的情況下無需加筋板。④電機功率對罩筒受力沒有明顯的影響，真正對罩筒有影響較大的是傳動裝置中減速器和電機等自重產生的彎矩。
參考文獻
[1]成大先.機械設計手冊[M].第五版.北京：化學工業出版社，2008.
[2]馬崇山，姚河省.材料力學教程[M].太原：山西教育出版社，1998.
[3]邱宣懷，郭可謙，吳宗澤，等.機械設計[M].第四版.北京：高等教育出版社，1997.
[4]徐格寧.起重運輸機金屬結構設計[M].北京：機械工業出版社，1997.
[5]徐格寧.機械裝備金屬結構設計[M].第2版.北京：機械工業出版社，2009.
〔編輯：白潔〕
摘 要：聯接罩筒在刮板輸送機、破碎機等井下設備傳動裝置中起著重要的聯接作用。但是，在實際設計過程中，由于其外形和受力情況較為復雜，并沒有對其進行計算，而是根據以往經驗在以前用過的聯接罩筒的尺寸上進行類比，然后在其基礎上加長或加厚，這樣勢必會造成一定的浪費，同時，也不能具體量化聯接罩的性能。以某型號刮板輸送機傳動裝置中的聯結罩筒為例，根據其兩邊受力情況，對其整體的強度、剛度和焊縫壽命以及局部穩定性方面的計算方法進行梳理，并根據受力情況建立有限元模型，將計算結果進行分析和比較。
關鍵詞：刮板機輸送機；聯接罩筒；強度；局部穩定性計算
中圖分類號：TD63+4.2；TH123+.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）12-0033-02
聯接罩筒在刮板輸送機、破碎機等井下設備中被廣泛應用。因為它是聯接電機和減速器的重要部件，所以，在一定程度上，其整體剛度、強度和聯接法蘭的剛度、強度對整機的性能起決定性的作用。
1 相關參數及受力分析
在這里，以刮板輸送機傳動裝置中的聯接罩筒為例，對其進行詳細的計算。下面是一套刮板輸送機的傳動裝置（圖1）和聯接罩筒（圖2）的外形尺寸。
在使用過程中，聯接罩筒分為兩種工況：①在正常工作的工況下，此時，聯接罩筒受偶合器傳遞過來的扭矩和電機、偶合器等自重產生的彎矩的影響；②在極端工作的工況下，即在負載過大時，發生電機堵轉的情況下，此時，聯接罩筒受堵轉扭矩和電機、偶合器等自重產生的彎矩的影響。
由于聯接罩筒的截面上有幾處開孔，導致聯接罩筒在這幾個開孔處的截面抗彎和抗扭模量減小，所以，要分別對這幾處相對危險的截面進行計算，從而確定聯接罩筒的安全性。
在聯接罩筒的受力計算中，除了計算其整體受力外，還要對其局部穩定性、兩側聯接法蘭的強度和穩定性進行校核計算。
2 計算
根據上述受力分析可知，需要對聯接罩筒的三處截面進行校核：①A-A剖面（張緊裝置所用開孔受彎矩最大處截面）；②B-B（觀察孔最大彎矩處截面）；③對減速器側法蘭處焊縫疲勞強度進行驗算。
因為這三個截面的計算過程基本一致，所以，這里先以A-A剖面為例進行計算。
2.1 截面形心計算
由圓扇環帶的重心計算公式可知（以圓弧重心為整個形心計算坐標原點，下同）：
2.2 截面慣性矩計算
由圓扇環帶的慣性矩計算公式可知：
3 結論
通過上述計算可以得到以下結論：①因為井下設備受空間限制，所以，對可靠性的要求較高。通過當前計算可知，罩筒比較安全，可以進行一定的減重優化。②在整個罩筒截面中，B-B剖面與其他截面相比比較危險。③該罩筒在載荷較小的情況下無需加筋板。④電機功率對罩筒受力沒有明顯的影響，真正對罩筒有影響較大的是傳動裝置中減速器和電機等自重產生的彎矩。
參考文獻
[1]成大先.機械設計手冊[M].第五版.北京：化學工業出版社，2008.
[2]馬崇山，姚河省.材料力學教程[M].太原：山西教育出版社，1998.
[3]邱宣懷，郭可謙，吳宗澤，等.機械設計[M].第四版.北京：高等教育出版社，1997.
[4]徐格寧.起重運輸機金屬結構設計[M].北京：機械工業出版社，1997.
[5]徐格寧.機械裝備金屬結構設計[M].第2版.北京：機械工業出版社，2009.
〔編輯：白潔〕
摘 要：聯接罩筒在刮板輸送機、破碎機等井下設備傳動裝置中起著重要的聯接作用。但是，在實際設計過程中，由于其外形和受力情況較為復雜，并沒有對其進行計算，而是根據以往經驗在以前用過的聯接罩筒的尺寸上進行類比，然后在其基礎上加長或加厚，這樣勢必會造成一定的浪費，同時，也不能具體量化聯接罩的性能。以某型號刮板輸送機傳動裝置中的聯結罩筒為例，根據其兩邊受力情況，對其整體的強度、剛度和焊縫壽命以及局部穩定性方面的計算方法進行梳理，并根據受力情況建立有限元模型，將計算結果進行分析和比較。
關鍵詞：刮板機輸送機；聯接罩筒；強度；局部穩定性計算
中圖分類號：TD63+4.2；TH123+.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）12-0033-02
聯接罩筒在刮板輸送機、破碎機等井下設備中被廣泛應用。因為它是聯接電機和減速器的重要部件，所以，在一定程度上，其整體剛度、強度和聯接法蘭的剛度、強度對整機的性能起決定性的作用。
1 相關參數及受力分析
在這里，以刮板輸送機傳動裝置中的聯接罩筒為例，對其進行詳細的計算。下面是一套刮板輸送機的傳動裝置（圖1）和聯接罩筒（圖2）的外形尺寸。
在使用過程中，聯接罩筒分為兩種工況：①在正常工作的工況下，此時，聯接罩筒受偶合器傳遞過來的扭矩和電機、偶合器等自重產生的彎矩的影響；②在極端工作的工況下，即在負載過大時，發生電機堵轉的情況下，此時，聯接罩筒受堵轉扭矩和電機、偶合器等自重產生的彎矩的影響。
由于聯接罩筒的截面上有幾處開孔，導致聯接罩筒在這幾個開孔處的截面抗彎和抗扭模量減小，所以，要分別對這幾處相對危險的截面進行計算，從而確定聯接罩筒的安全性。
在聯接罩筒的受力計算中，除了計算其整體受力外，還要對其局部穩定性、兩側聯接法蘭的強度和穩定性進行校核計算。
2 計算
根據上述受力分析可知，需要對聯接罩筒的三處截面進行校核：①A-A剖面（張緊裝置所用開孔受彎矩最大處截面）；②B-B（觀察孔最大彎矩處截面）；③對減速器側法蘭處焊縫疲勞強度進行驗算。
因為這三個截面的計算過程基本一致，所以，這里先以A-A剖面為例進行計算。
2.1 截面形心計算
由圓扇環帶的重心計算公式可知（以圓弧重心為整個形心計算坐標原點，下同）：
2.2 截面慣性矩計算
由圓扇環帶的慣性矩計算公式可知：
3 結論
通過上述計算可以得到以下結論：①因為井下設備受空間限制，所以，對可靠性的要求較高。通過當前計算可知，罩筒比較安全，可以進行一定的減重優化。②在整個罩筒截面中，B-B剖面與其他截面相比比較危險。③該罩筒在載荷較小的情況下無需加筋板。④電機功率對罩筒受力沒有明顯的影響，真正對罩筒有影響較大的是傳動裝置中減速器和電機等自重產生的彎矩。
參考文獻
[1]成大先.機械設計手冊[M].第五版.北京：化學工業出版社，2008.
[2]馬崇山，姚河省.材料力學教程[M].太原：山西教育出版社，1998.
[3]邱宣懷，郭可謙，吳宗澤，等.機械設計[M].第四版.北京：高等教育出版社，1997.
[4]徐格寧.起重運輸機金屬結構設計[M].北京：機械工業出版社，1997.
[5]徐格寧.機械裝備金屬結構設計[M].第2版.北京：機械工業出版社，2009.
〔編輯：白潔〕
