侧式悬臂堆料机来料车大支腿应力应变分析
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一.概述东亚水泥有限责任联合储库堆料设备采用侧式悬臂堆料机,该堆料机在轨道上往复运行,在每一料格内进行定点堆料,堆料机行走停止,悬臂上俯至一个比较合理的位置开始堆取,物料运过来料胶带机转运至堆料机悬臂上的胶带机上,并由悬臂头部卸料,形成圆锥形料堆,该机主要由悬臂部分、液压系统、导料槽、中间部分、来料车轨道部分、电缆坑等部分组成。
二.安装程序三.钢轨道安装3.1砂墩制作3.1.1首先在基础上找出砂礅位置,要求间隙3米做一个砂墩,砂墩采用细石混凝土,标高略底为3mm;3.1.2待砂墩养护期到后,辅设钢轨,注定轨道辅设前把钢轨进行调直找平;3.1.3钢轨辅设完毕后,把垫板地脚螺栓压板固定在钢轨上,再进行钢轨找正,要求钢轨轨矩允许误差为30m内±6,坡度误差20米内±10,两轨横向高低差力5mm,满足要求后,进行基础孔一次灌浆;3.1.4待基础孔灌浆养护期满后,进行钢轨精找,找正要求同3.1.3一致,同时要求两根钢轨端头相接处,两轨中心线偏差不大于0.5mm,两轨轨面高低差不大于0.5mm,满足要求后,进行对焊接,焊后用砂轮把轨道及两侧面打磨平直,以保证车轮运行平稳;3.1.5以上工作完毕后,再进行挡块焊接,焊接要求以图纸为准;3.1.6基础二次灌浆。
四.行走机构安装首先把两组行走装置分别安装在两条轨道上,并固定好,以防倾斜和偏移,然后进行找正,要求同侧轨道上车轮的滚动圆中心面应在同一平面内,偏差不大于2mm,四个支承点对角线偏差不得大于6mm,平面高度偏差不大于2mm,小车轮端面的垂直倾斜不得大于L/400,水平倾斜不得大于L/1000,具体详见附图;五.中间部分安装待行走机构找正完毕固定好之后,再把组对好的中间部分安装在行走装置上,把连接螺栓紧固好,再检查行走装置的相关尺寸,满足要求后,进行下一工序安装。
六.堆料臂架安装3.1 把分段到厂的堆料臂组对并焊接好;3.2 安装胶带输送机,要求托辊子(调心辊子和过渡辊子除外)上表面应位于同一平面上,相邻三组托辊辊子上表面的高低差不得超过2.0mm;滚筒轴线对胶带机中心线的垂直度为滚筒轴线长度的2/1000,滚筒中心线对机架中心线的对称度为3.0mm;3.3把组装好的堆料臂一起吊装到中间部分的主支架上,并通过连接装置与主支架连接,然后安装液压缸,并用10T倒链固定,使悬臂处于水平状态。
悬臂斗轮堆取料机的故障分析及对策摘要:在工业行业中有堆场的生产企业中大多数都会有堆取料机设备的存在,这主要是因为堆取料机设备在运行过程中能够有效地完成堆场生产的需要。
在我国的众多堆取料机设备中,悬臂斗轮堆取料机设备的应用范围较为广泛,应用广泛的原因最主要还是由于设备的使用性能问题,但是悬臂斗轮堆取料机在运行过程中也会出现一定的运行问题。
本文主要针对悬臂斗轮堆取料机设备在运行过程出现的常见故障进行分析,通过分析来找出相应的处理以及预防控制办法。
关键词:悬臂斗轮堆取料机;故障;对策悬臂式斗轮堆取料机具有堆存原料、挖取输送等功能,这些功能为其在原料场的广泛应用奠定了良好的基础。
在实际运行过程中,频繁使用、特殊运行环境等因素导致悬臂式斗轮堆取料机产生一些故障,进而影响设备的正常运转。
为了保障企业的生产效率,需在合理分析取料机常见故障的同时,运用适宜的处理方法进行控制。
1悬臂式斗轮堆取料机的工作方式悬臂式斗轮堆取料机的工作方式主要有堆料和取料两种,控制方式有手动、半自动和自动等。
取料时通过臂架的回转、俯仰和斗轮连续旋转来将原料场储存成堆的原料取上,经卸料板卸至反向运行的臂架带式输送机上,再经中心漏斗落入下级带式输送机运走,作业工艺包括旋转分层取料和定点斜坡取料。
堆料时由带式输送机运来的原料经尾车卸至臂架上的带式输送机,再从臂架前端抛卸至料条储存,使原料堆形成梯形断面的整齐形状,作业工艺包括行走式堆料、旋转式堆料和定点堆料。
2悬臂式斗轮堆取料机常见故障及对策2.1悬臂皮带机输送带跑偏相对其他故障而言,输送带跑偏是发生最频繁的但也是相对容易解决的,由于悬臂皮带机的输送带在运行过程中受到振动和摩擦的影响,出现输送带跑偏现象属于正常的,需要说明的是输送带的跑偏量是要控制在输送带带宽的5%以内的,当输送带跑偏严重时就要及时进行调整,需要根据作业方式确定输送带的调偏措施。
输送带跑偏调整的主要方法有:一是通过调整可调偏托锟,按照输送带跑偏调整原则进行调整,将跑偏方向与之相反的方向调整。
1 引言侧式悬臂堆料机广泛应用于水泥、钢铁、冶金、化工、能源等行业中,该设备主要用于对某些均化效果有较高要求的生产原料如钢铁厂的铁粉,水泥厂的石灰石、粘土、磷渣、热电厂的原煤等物料进行预均化处理。
北方重工生产的侧式悬臂堆料机,是二次料场中与取料机配套使用的原料预均化设备,此设备可堆积多种粒度在0~50mm之间的物料,将由来料皮带输送来的物料按照规定的堆料方式均匀的堆积在料场,在此过程中对物料进行预均化处理。
2 主要结构与工作原理2.1主要结构侧式悬臂堆料机(此后简称堆料机)主要由:(1)悬臂部分;(2)导料槽;(3)胶带机;(4)行走机构;(5)来料车;(6)液压系统;(7)照明系统;(8)检测系统;(9)控制室;(10)动力电缆卷盘;(11)控制电缆卷盘等组成。
2.1.1悬臂架由两个变截面的工字型梁构成。
横向用角钢连接成整体。
工字型梁采用钢板焊接成型。
悬臂架上安有胶带输送机,胶带机随臂架可上仰、下俯。
螺旋拉紧装置设在头部卸料点处,拉紧装置使胶带保持足够的张力。
胶带机上设有料流检测装置、打滑检测器、防跑偏等保护装置,胶带机头、尾部设有清扫器。
悬臂尾部同时设有配重系统。
悬臂前端垂吊两个料位计,分别为工作检测和极限检测。
悬臂两侧设有走台,走台上铺设钢格板,一直通到悬臂的前端,以备检修、巡视胶带机。
悬臂下部设有两处支撑铰点。
一处是与行走机构的三角形门架上部铰接,使臂架可绕铰点在平面内回转;另一处是通过球铰与液压缸的活塞杆端铰接,随着活塞杆在油缸中伸缩,实现臂架变幅运动。
液压缸尾部通过球铰铰接在三角形门架的下部。
在悬臂与三角形门架铰点处,设有角度检测限位开关,正常运行时,悬臂在一定角度之间运行;当换堆时,悬臂上升到最大角度。
2.1.2行走机构由三角形门架和行走驱动装置组成。
三角形门架通过球铰与上部悬臂铰接,堆料臂的全部重量施加于三角形门架上。
三角形门架一侧与一套驱动装置铰接,另一侧与另一套驱动装置刚性连接。
第二个问题的实作范例1——悬臂梁受均布压力载荷的弯曲问题1.问题描述与解析解有一个如图0所示的悬臂梁(截面为10mm*10mm的矩形,长度100mm),受均布压力载荷10N/m2。
试求出该悬臂梁的最大应力和最大挠度。
(它的解析解已经解完了,在图0的下面,挠度7.5e-6mm,应力0.003MPa,即3000Pa。
)图0 悬臂梁的问题描述2. 用CATIA中的工程分析模块(即CAE模块)求解该问题的思路1). 启动CATIA,建立一个悬臂梁的3D模型,设置单位,加材料。
(这一步已经做完了。
)2). 然后,进入工程分析模块,加固定约束,加均布载荷,求解,查看结果。
3). 分析两次计算,第一次线性单元的边长为6mm,计算精度很低。
第二次抛物线单元的边长为3mm,CATAI得到的挠度、应力与解析解基本一致。
3 在CATIA求解该问题的操作指导1). 启动CATIA,打开xuanbiliang目录下的xuanbiliang.CATPart文件,在该文件中的几何模型中已经加好了材料(钢)。
2). 进入创成式零件有限元分析模块,如图1。
之后点击“确定”,如图2。
图1图23). 在零件的有限元模块中选择工具条中的按钮,按照如图3所示的方式选择梁的一个端面,点击“确定”,即可完成悬臂约束的施加。
(该约束限制了空间中的6各自由度。
)图34). 选择工具条中的按钮,并选择悬臂梁的上表面,在pressure中输入10N_m2,如图4、图5。
施加了载荷与约束的悬臂梁如图6。
图4图5图65). 在特征树的finite element model.1——nodes and elements 下的上双击,如图7。
弹出如图8的对话框,在size中输入6mm的单元边长,点击确定。
图7 图86). 选择工具条中的按钮,在弹出的对话框中分别点击“确定”、YES,即可自动完成计算,如图9。
如图9 7). 选择工具条中按钮查看受力后的变形形状。
堆料机堆料悬臂结构有限元分析堆料悬臂结构是堆料机的重要钢结构部件,它将供料皮带输送机上的物料按要求堆积到指定位置,随着现在料场规模加大,堆料机的悬臂结构也越来越长,因此对悬臂结构的设计要求也越来越高。
标签:堆料机;悬臂;有限元分析堆料机是重要的物料裝卸设备,应用在煤炭、水泥、电力以及钢铁行业的料场中进行物料的混均和输送。
堆料机悬臂结构是堆料机的重要组成部分,悬臂下部设有两处支撑铰点。
一处是与行走机构的门架上铰接,臂架可绕铰点在平面内回转;另一处是通过球铰与液压缸的活塞杆铰接,随着活塞杆在油缸中伸缩,实现臂架的变幅运动。
堆料机行走过程中由悬臂结构将物料卸撒到料场内,形成分层的人字形料堆。
文章利用有限元分析软件Ansys对某钢厂堆料机悬臂结构进行分析,为堆料悬臂结构的设计及进一步的优化提供参考依据。
1 堆料机臂架的组成堆料机的臂架由两个变截面的工字型梁构成。
横向用钢板连接成整体,对角间用角钢交叉连接。
工字型梁采用钢板焊接成型。
但因臂架过长,受输送限制,臂架一般厂内分段制造、厂内预制组装,现场焊接成整体。
悬臂架上面装有胶带输送机,张紧装置设在头部卸料点处,使胶带保持足够的张力,张紧装置采用千斤顶张进,螺杆固定的方法,能够达到足够的张紧力。
胶带机上设有物料检测装置,当胶带机上无料时发出信号,堆料机停止工作。
2 建立有限元模型根据悬臂结构特点,这里将上下盖板及腹板抽象为shell单元,连接型钢抽象为Beam单元。
双向滚筒重、拉紧装置重、驱动滚筒等其余部分以质量点的形式加在相应的位置(图1)。
3 加载分析该堆料悬臂俯仰形式采用整体液压俯仰,计算堆料悬臂水平、堆料悬臂上仰至上限位(17°)及堆料悬臂下俯至下限位(-15°)三种状态。
计算工况如下:工况I:堆料悬臂受自重载荷作用及风载作用;工况II:堆料悬臂正常堆料,同时受工作风载作用。
4 有限元结果分析经过加载分析得出,工况二时悬臂顶端的位移和悬臂受到的应力最大。
侧悬臂堆料机技术文件设备型号:CCBD300/16.5工艺编号:1802图号: CJ181中华人民共和国成都建筑材料工业设计研究院有限公司2012.04技术文件-总目录中国,成都,CDICCBD300/16.5侧悬臂堆料机 Page 1 / 1总目录 (中文)02.15.2012 Created by CDI 05.04.2012 Revised by CDI总目录-封面 -总目录A 卷 安装资料B 卷 操作与维护C 卷 电气资料D 卷 外购件资料侧悬臂堆料机技术文件A卷安装资料技术文件—A 卷中国,成都,CDICCBD300/16.5侧悬臂堆料机 Page 1 / 6A1设备概述 (中文)05.23.2008 Created by CDI 05.04.2012 Revised by CDI1 设备概述目录1 设备概述 (1)1.1 额定数据...............................................................................................................2 1.2 工艺说明...............................................................................................................3 1.3 结构说明 (4)1.3.1 概述.............................................................................................................4 1.3.2 结构说明 (4)技术文件—A卷中国,成都,CDICCBD300/16.5侧悬臂堆料机Page 2 / 6 A1设备概述(中文) 05.23.2008 Created by CDI 05.04.2012 Revised by CDI1.1 额定数据Ø设备名称:CCBD300/16.5侧悬臂堆料机Ø堆料能力:300t/hØ物料:原煤Ø粒度:≤30mmØ密度:0.9t/m3Ø休止角:42°Ø环境温度:-3.2-32.7℃Ø堆料量:300t/hØ输送带带宽:800mmØ带速:1.6m/sØ行走装置行走速度:18.8m/min技术文件—A 卷中国,成都,CDICCBD300/16.5侧悬臂堆料机 Page 3 / 6A1设备概述 (中文)05.23.2008 Created by CDI 05.04.2012 Revised by CDI1.2 工艺说明本设备是用于水泥厂原煤预均化堆场。
堆料悬臂的振动分析摘要:本文介绍了堆料机在调试过程中对出现的振动现象的处理及相关理论依据。
关键词:堆料机悬臂振动1 概述在设备调试过程中经常会发现悬臂以及支撑平台处于比较明显的振动状态。
振动状态的出现说明机上有若干振动源的存在。
作者在霍林河堆取料机现场调试过程中根据相关理论对堆料机悬臂出现的振动现象作了一定的处理。
2 堆料机悬臂的结构形式霍林河堆取料机是一种顶堆侧取式堆取料机,其中堆料机部分仅回转不俯仰,堆料机部分形成一体结构。
堆料机部分主要由两层回转平台、堆料悬臂、配重箱、胶带机、回转驱动等几部分组成,通过一套与中心柱固定的回转支承绕中心柱回转,上部通过一套回转支承支撑来料栈桥。
两回转平台左侧布置配重箱,右侧布置悬臂架。
臂架采用桁架结构,应用各种圆钢管、方钢管、矩形管、H型钢等制作梁体本身。
悬臂如果将上下转台为一个整体的刚性体,悬臂端通过拉杆与上部转台铰接,悬臂根部与下部转台铰接,形成一个三点静定结构。
尾部配重箱与臂架相同,与转台形成一个静定结构。
胶带机布置在回转平台及堆料悬臂上,尾部驱动采用螺旋张紧,头尾滚筒与悬臂及平台固定。
为有效降低悬臂重量,驱动和张紧均布置在胶带机尾部。
头部卸料滚筒与悬臂固定,不移动。
尾部驱动滚筒和增面滚筒通过一个支架连接到一起,驱动装置也直接固定在该支架上。
螺旋拉紧机构则一端与平台固定,另一端与该支架固定。
张紧机构本身行程较小,为达到较长的张紧行程,在平台上开有一排距离相同的孔,张紧到一定行程后,可以将张紧底座向前移动一个距离继续张紧。
堆料机整体结构如图1所示,张紧机构如图2所示。
3 悬臂振动现象的分析及处理方式在霍林河堆取料机项目调试过程中发现悬臂以及支撑平台处于比较明显的振动状态。
振动状态的出现说明机上有若干振动源的存在。
经现场分析,设备振动主要有以下几个原因:(1)设备重心点变化;(2)驱动滚筒产生的振源;(3)胶带在运动过程中的起伏产生的振源;(4)托辊等产生的振源。
浅析侧式悬臂堆料机变幅机构作者:宋光李雪李葆远来源:《中国新技术新产品》2012年第20期摘要:堆料机设计在保证整机稳定性的前提下,设计方法不同,堆料臂重心变化范围不同,相应的变幅机构也有所不同。
本文介绍了侧式悬臂堆料机变幅机构的配置、特点、原理等。
关键词:变幅机构;功率;配重中图分类号:TH213.1 文献标识码:A侧式悬臂堆料机是目前在水泥、煤炭、钢铁、港口、电力、水利等行业应用范围较为广泛的一种预均化设备,可分别处理矾土、铁粉、砂石等物料。
堆料机作为完成预均化过程的第一步混匀工序的设备,要实现多种运动的合成(其中包括行走、变幅、胶带机的运行等)。
在堆料机工作过程中,堆料臂随着其它运动的变化在频繁做变幅运动,堆料机的载荷、分布及其变幅机构的配置直接影响堆料机的整机性能。
一、侧式悬臂堆料机变幅机构的基本结构侧式悬臂堆料机的变幅机构是通过液压系统油缸的伸缩来实现悬臂的变幅运动。
液压系统由液压站、油缸组成,液压站安装在三角形门架下部的平台上,而油缸支撑在门架和悬臂之间。
二、变幅机构的配置方式为实现连续、多层、人字形的混匀料堆。
堆料机在往复直线或回转运动的同时。
堆料臂要进行上、下变幅运动。
它的工作状态有上仰、下俯。
而每种工作状态都有两种工况。
即空载运行和负荷运行不同的工作状态下,不同工况下,堆料臂的重心位置是变化的。
在保证整机的稳定性的前提下。
设计方法不同,堆料臂重心变化的范围是不同的,相应的变幅机构有所不同。
分为小功率、大配重,以及大功率、小配重两种方式。
堆料机的堆料臂受自重和载荷的作用,其受力情况见下图。
当堆料机空载时,堆料臂受G、P、F、x、Y的作用当有载荷时,堆料臂受G、P、F、x、Y和q的作用。
通常将q看作是均匀作用在悬臂上的均布载荷。
G——堆料科臂自重 P——配重X、Y——堆科臂饺支点支反力F——变幅油缸作用力 q——物料载荷1小功率、大配重变幅机构的配置:悬臂堆料机常见的一种设计方法是以堆料臂在水平工作位置时,油缸不受力为设计原则。
浅谈侧式悬臂堆料机桥式斗轮取料机控制系统的设计文章介绍了侧式悬臂堆料机桥式斗轮取料机的基本控制理论,以及西门子有源底板、西门子工业以太网、西门子PROFIBUS-DP、光纤通讯等的应用。
标签:控制理论;PLC;工业以太网1 堆取料机控制系统现状1.1 堆取料机的特点侧式悬臂堆料机桥式斗轮取料机具有占地面积小,物料贮量大等优点是现今应用最广泛的均化设备,在港口、码头、大型电厂、水泥厂、矿山都可以见到它的影子。
随着科学技术的不断发展,PLC功能日渐强大,网络通讯功能的应用,使功能控制更加集中,监测能力更加完备,侧式悬臂堆料机和桥式斗轮取料机控制技术也日臻完善。
1.2 堆取料机的工艺流程侧式悬臂堆料机和桥式斗轮取料机配套使用,侧式悬臂堆料机由堆料臂、配重块、驱动装置、液压系统、主控制室、动力电缆卷盘、控制电缆卷盘和来料小车等部分组成;桥式斗轮取料机由收料皮带、耙车、斗轮、行走小车、动力电缆卷盘及控制电缆卷盘等部分组成。
侧式悬臂堆料机采用往复鳞状堆料的方法,桥式斗轮取料机采用横断面取料方法。
1.3 堆取料机的控制方式侧式悬臂堆料机和桥式斗轮取料机分三种控制方式,自动方式、手动方式、维修方式,其中自动方式又分为机上自动和中控室自动,中控室自动控制实现了设备的远程遥控操作。
1.4 堆取料机动作联锁流程侧式悬臂堆料机和桥式斗轮取料机在同一个料场工作,正常工作时它们是相对独立的个体。
侧式悬臂堆料机自动工作时的起机顺序是首先将悬臂降低至下极限,由中控室或机上发出自动工作命令,堆料机发出起机响铃预警15秒,之后皮带启动,5秒后,行走驱动运行并伴有移动警告,堆料机在堆料区域往返行走,卸料皮带机同时卸下物料,堆料机在远离料场中心一侧的停留点是固定的,称为固定点。
在靠近料场中心一侧的停留点是可变的,即每次回缩一段距离,称为可变点。
为保证堆形,堆料机在固定点、可变点的停留时间是可调的。
每次堆料时,堆料机总是向固定点方向行走,在固定点与可变点之间往返行走进行堆料,直到堆料臂上的料位检测开关触料后液压俯仰系统工作,这时俯仰系统自动上升一段距离,待堆料机达到堆满开关时会向中控室发出堆满停车申请,中控室或机上发出正常停机命令停止堆料皮带和堆料机的运行。
浅析堆料机悬臂的振动原因与处理方法发表时间:2019-01-04T15:23:01.720Z 来源:《科技研究》2018年10期作者:周华[导读] 本文通过分析悬臂堆料机的悬臂部分在项目调试过程中产生振动的几个主要原因,依据堆料机研制和调试的工作经验和相关理论,提出了相应的解决方法。
(上海新建重型机械有限公司上海 201405)摘要:本文通过分析悬臂堆料机的悬臂部分在项目调试过程中产生振动的几个主要原因,依据堆料机研制和调试的工作经验和相关理论,提出了相应的解决方法。
关键词:堆料机;悬臂;振动堆料机是重要的物料装卸设备,目前已广泛应用于大型露天矿、土方工程工地、储料场、仓库、发电厂、煤气厂和港口码头。
堆料机悬臂结构是堆料机的重要组成部分,本文以我司φ80m 圆形堆取料机悬臂为例阐述堆料机悬臂产生振动的原因与处理方法,同时对其他类型的堆料机悬臂在运行中产生振动时采取的处理方法具有借鉴的意义。
1.堆料机悬臂振动现象的分析堆料机在设备项目调试过程中经常出现悬臂以及支撑平台处于比较明显的振动状态。
振动状态的出现说明设备上有若干振动源的存在。
以我司φ80m 圆形堆料机的悬臂为例,在项目调试过程中发现设备上存在振动现象。
经过分析查找,设备振源主要存在于以下几个位置:①悬臂重心点的变化;②胶带机驱动滚筒装置产生的振源;③托辊偏心和径向跳动产生的振源;④胶带在运动过程中的起伏产生的振源。
1.1 悬臂重心点的变化悬臂重心点在没有外界载荷状态下是处于相对平衡状态的,也就不会发生位移。
而在实际设备运行过程中,悬臂在带料运行后设备的重心位移到悬臂侧,究其原因是在设备理论设计时设定悬臂空载和满载两种状态下分别处于回转中心的两侧,即在设备未带料的状态下,设备重心位于回转中心偏向配重侧,而设备带料后设备重心位移到悬臂侧。
由于两者相对回转中心存在一种所谓的平衡,使得设备自身重量对基础原点产生一种拉压形式的交变载荷,因支撑点载荷的变化导致本身为弹性体的支撑局部应力和变形发生不断的变化。