刮板输送机中部槽的疲劳寿命分析

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刮板输送机是煤炭生产的主要运输设备,它的寿命影响着煤炭生产的效益。中部槽是刮板输送机的主体,同时也是煤炭生产中主要的失效零部件之一,其主要失效形式有疲劳失效和磨损失效,本文采用有限元软件Ansys和疲劳分析软件Ansys/Fe-safe实现了中部槽的疲劳寿命分析。对中部槽的概况和发展动态做了简单的介绍,并就疲劳寿命估算的基本理论和原理做了详细的阐述,认为局部应力应变法寿命估算理论符合刮板输送机的实际工况。在中部槽运动分析的基础上,以拉架和推溜工况进行受力分析。通过运动分析分别得到中部槽在每个工况下的6个具体位置。之后对中部槽做失效分析得到中部槽的主要疲劳失效形式为断裂,发生疲劳断裂的部位是凹、凸头和推移耳。接下来对中部槽不同转角下的位置进行受力分析,并且计算载荷大小。中部槽的静力学分析是疲劳寿命分析中至关重要的一步,静力学分析的准确性决定着疲劳寿命分析结果的可信度。先根据中部槽的尺寸在UG软件中建立几何模型,然后导入Ansys软件中划分网格得到中部槽的有限元软件,接着便可在Ansys软件中对中部槽和焊缝做静力学分析,分别获取中部槽和焊缝在每个工况下每个转角的应力结果,结果表明:随着中部槽水平偏转角的增大中部槽的最大应力也在增大,最大应力的位置也有所不同;而焊缝的最大应力值随着中部槽水平偏转角的变化却与采煤机采煤方向有关。对中部槽以及焊缝进行强度分析,同一工况同一偏转角下焊缝的最大应力值都远远小于中部槽的最大应力值,所以焊缝对中部槽的强度的影响并不大。将Ansys中以载荷步形式加载得到的中部槽的应力应变结果即.rst文件导入Ansys/Fe-safe软件中,对中部槽做疲劳寿命分析,得到疲劳寿命分析结果—疲劳寿命云图,为刮板输送机中部槽的寿命预测提供理论依据。
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