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随着现代化工业的不断发展,带式输送机已经成为运输行业不可或缺的产品。目前国内外对带式输送机的研究并不缺乏,主要包括对带式输送机驱动装置、滚筒、拉紧装置、托辊和输送带等主要部件的研究,但对带式输送机机架的研究并不多见。机架作为带式输送机的重要组成部分,其性能的好坏对带式输送机的整体性能有着重要影响,因此研究带式输送机机架结构的静态和动态性能具有一定的理论与现实意义。 本文利用ANSYS软件建立了带式输送机机头架的有限元模型,并对其进行静力分析。通过分析得到了带式输送机机头架结构的Von Mises应力云图、X和Y方向的应变图、最大应力值和应变最大变形值,并与其许用应力进行了比较,通过对比得出机头架结构的最大应力值远远小于许用应力,说明该带式输送机机头架结构满足强度要求。 运用ANSYS软件零阶优化方法,以机头架中H型钢的尺寸参数为设计变量,许用应力为状态变量,机头架结构的重量为目标函数,对带式输送机机头架进行结构优化,通过优化机头架的Von Mises应力增加了15.2%,最大变形量UY-MAX增加了0.13%,体积减小了33.14%,说明优化后机头架不仅满足设计要求而且结构更为合理,这大大提高了经济效益,达到了优化的目的。 同样运用ANSYS软件对带式输送机整体机架建立有限元模型,并分两种情况对其进行模态仿真分析:一种情况考虑带式输送机输送带、输送物料、滚筒和托辊重量的影响,另外一种情况不考虑上述构件重量的影响。仿真分析得到了两种情况下整体机架前六阶固有频率值和振型图,通过对两种情况的比较得出带式输送机机架易破坏的部位,并证明了结构的质量对结构动态性能有很大的影响。