露天矿用大型半移动式破碎站出料平台钢结构优化设计论文
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工程钢结构优化设计发布时间:2023-02-08T05:01:15.632Z 来源:《工程建设标准化》2022年第9月17期作者:王美伦[导读] 近年来,随着我国经济的发展,建筑行业也随之迎来了快速的变革,同时,随着人们环保意识的提高,绿色建筑理念也越来越深入人心。
王美伦工程代建管理办公室摘要:近年来,随着我国经济的发展,建筑行业也随之迎来了快速的变革,同时,随着人们环保意识的提高,绿色建筑理念也越来越深入人心。
装配式钢结构是绿色建筑的一大代表,适应了绿色建筑的新形势,拥有远大的发展前景。
关键词:工程钢结构;优化设计;策略1钢结构的基本介绍钢结构的主要材料是钢材,为建筑结构的主要类型之一。
主要形式包括钢梁、钢柱、钢桁架等,其为型钢和钢板制成的构件。
构件或部件的连接通过采用焊接方式,或者使用螺栓或铆钉。
采用的除锈防锈工艺包括硅烷化、纯锰磷化、水洗干燥、镀锌等。
钢结构因强度高、重量轻、整体刚度好、抗变形能力强,在大型工业厂房、场馆、超高层建筑等领域应用广泛。
钢结构材料具有良好的均匀性和各向同性,是理想的弹性体,与工程力学的基本假设相符合,采用力学性能分析软件得到的计算分析结果和结构的真实状态是比较接近的,这为大跨超高层建筑结构的精确计算和优化设计提供了基础,让使用了钢结构材料的跨度更大、高度更高、形态更为复杂的建筑的建造成为可能。
钢结构建筑工期短,工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。
钢结构建筑施工的时间短,而且施工不会被季节所影响,室内空间面积增加,建筑垃圾也明显减少,不会污染环境,钢结构建筑材料可以回收再利用,极大促进了新型建筑产业的发展。
需要注意的是,钢结构容易生锈,一般情况下应除锈、镀锌或涂层。
钢结构建筑施工过程中要将防火涂料以及防腐涂料涂在其表面,使其具有很强的耐火性以及耐腐蚀性,保证建筑使用安全,提高建筑质量,使其耐久性提高[1]。
2钢结构的优势2.1钢结构在环境保护方面的优势钢结构作为绿色建筑的代表之一,符合绿色建筑节能环保的要求,在市场上具有优势。
露天煤矿爆破参数优化设计摘要:露天煤矿爆破的爆破效果关系到煤矿生产过程中的经济效益及安全,合理的爆破参数可以改善爆破效果,减小爆破地震和爆破飞石所产生的不利影响。
因此,研究露天煤矿爆破参数的优化设计十分必要。
本文结合某露天煤矿爆破实例,对其爆破参数进行了优化设计,并进行了相关介绍与分析。
关键词:露天煤矿;爆破参数;优化露天煤矿爆破是生产过程中的一个重要环节,其爆破参数的设计关系到爆破的效果及煤矿的经济效益。
在露天煤矿爆破参数设计中,不同爆区直接的岩石性质差异会导致爆破参数的不同,而一旦爆破参数设计不合理,将会导致爆区爆破效果不理想,大块率、炸药单耗偏高,残留根底,直接影响到煤矿的经济效益。
因此,结合露天煤矿的实际情况,对爆破参数进行合理的优化设计,对提高煤矿的经济效益具有十分重要的意义。
基于此,笔者进行了相关介绍。
1 工程概况某露天煤矿在生产过程中主要采用露天台阶深孔控制爆破和预裂爆破两种爆破方法,其中深孔控制爆破主要用来对露天台阶的主体部分进行爆破;预裂爆破主要应用于到界边坡形成的爆破作业。
采区内地表境界走向长1.6km,倾向宽1.2km,面积1.92km2,最高开采标高+1960m,最低标高+1750m。
采区下组煤中可采煤层为第三层、第五层、第七11层、第七12层、第七2层煤,总可采厚度为10.99m。
矿山岩石硬度为中硬~坚硬,岩石普氏硬度系数f=6~10。
矿区采用单斗-卡车-移动破碎站-带式输送机半连续开采工艺。
该露天煤矿在实际生产过程中,该煤矿露天台阶主体部分的爆破采用垂直孔中深孔;而在形成到界边坡的预裂孔及缓冲孔采用70°的倾斜孔,以保证爆破后形规范完整的边坡。
主炮孔的布孔方式按照梅花型布置,爆破采用多孔粒状铵油炸药,水炮孔及预裂孔使用防水乳化炸药,2号岩石炸药作为起爆药,孔内、孔外采用毫秒微差延时起爆方式。
2 煤矿露天台阶深孔控制爆破设计2.1 露天深孔台阶爆破参数设计炮孔直径:炮孔直径一般由钻机型号、台阶高度、岩石性质等因素决定,主要是取决于钻机型号。
露天矿煤破碎站移设位置及布置方式研究李英【摘要】根据霍林河北露天煤矿的发展规划,对现有煤一次破碎站移设的必要性进行分析,结合北露天矿煤层赋存条件和开采现状,对煤一次破碎站的位置进行选择,并对破碎站卸载平台的布置方式进行研究,计算其技术及经济指标,最终确定原煤破碎站移设位置及布置方案,保证输煤系统的稳定运行.【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷),期】2019(034)003【总页数】3页(P79-81)【关键词】煤破碎站;移设位置;卸载平台;经济指标;布置方案【作者】李英【作者单位】中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司,辽宁沈阳 110015【正文语种】中文【中图分类】TD824露天煤矿随着开采的进行,采掘深度越来越大,导致采煤运距逐渐增加,采煤工程系统采用半连续工艺,采煤运距超过3.0 km时,面临煤一次破碎站位置不合理的情况,为缩短采煤运距,须将破碎站移设至采掘场内,距离出煤台阶重心较近的位置[1],这样给原煤破碎站的位置和布置方式的选择带来一定的难度,尤其是煤质为褐煤,煤层硬度不大,容易自燃的露天煤矿,因此需要对煤一次破碎站位置和布置方式通过技术和经济指标进行合理论证。
1 煤一次破碎站现状分析目前霍林河北露天煤矿煤一次破碎站位于二采区境界内南帮地表+886 m水平,距离工作帮约80 m,随着采场未来的发展趋势,已影响二采区南帮的正常推进,破碎站水平较高,随着一、二采区采场逐渐向西推进与降深,原煤一次煤破碎站距采煤工作面的距离越来越远,煤炭运输提升高度越来越大。
一、二采区运往煤一次破碎站的原煤量为6.0 Mt,一、二采区在服务期内的采煤重心在+740 m水平,去往煤破碎站的卡车加权平均运输运距约为3.20 km,提升高度为146 m,采煤运距较大,运费较高。
2 移设位置选择计划将一次煤破碎站移设至二采区采掘场内,具体位置主要考虑以下2方面因素:1)方便原煤破碎站实现尽快移设,移设后系统布置尽量不影响二采区南帮的推进。
露天煤矿破碎与转载设备方案优化王鑫【摘要】在露天采矿中,半连续工艺的破碎与转载系统由不同的设备组成,自移式破碎机是这个系统的重要一环.研究破碎与转载设备的结构形式、几何尺寸与其作业条件的依存关系,并且生产效率、机动灵活性和设备投资及可靠性也是破碎和转载系统的选型重要参考项目.结合某露天煤矿的使用要求,确定了适合破碎与转载设备的性能匹配.【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】3页(P4-5,9)【关键词】破碎;转载;经济比较;几何尺寸【作者】王鑫【作者单位】中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司,辽宁沈阳110015【正文语种】中文【中图分类】TD216煤田位于内蒙古自治区锡林郭勒盟锡林浩特市西北部宝力根苏木境内,煤炭资源储量70多亿t,露天开采资源储量超过53亿t,可采储量约40亿t,剥采比为3.04 m3/t。
一期设计生产规模1 000万t/a,二期规划生产规模3 000万t/a。
二期生产工艺扩建将主要采用耗电为主的半连续工艺。
4煤以上台阶采用电铲—全移动破碎机—胶带工艺。
露天煤矿剥离采用综合开采工艺:单斗—自移式破碎机—带式输送机—排土机半连续工艺、单斗—卡车+半移动破碎站—带式输送机—排土机半连续工艺和单斗—卡车工艺相结合的综合开采工艺。
二期达产时,5套单斗—自移式破碎机—带式输送机—排土机半连续工艺系统,主要承担996~916 m水平松散层和岩层的开采;剥离物从工作面采出后,由自移式破碎机破碎,破碎后的物料转载至工作面带式输送机经被端帮出入沟运往北排土场排弃。
单斗—自移式破碎机—带式输送机—排土机半连续工艺选用:5台55 m3级的电铲,5台9 000 t/h的自移式破碎机,采场工作面带式输送机均为9 000 t/h的移置式带式输送机。
依据自移式破碎机、连接桥的性能与采掘场工作面设备布置的实际,结合降低设备购置费用、方便日后生产管理和提高作业效率的要求对半连续系统破碎与转载环节进行性能优化,提出可行的破碎与转载环节优化方案。
第4期(总第221期)2020年8月机械工程与自动化M E C HA N I C A L ㊀E N G I N E E R I N G㊀&㊀A U T OMA T I O NN o .4A u g.文章编号:1672G6413(2020)04G0098G02P L M 3500破碎机的优化设计张㊀豫(晋煤集团金鼎煤机矿业有限责任公司,山西㊀晋城㊀048006)摘要:P L M 3500破碎机在井下工作,实际应用中存在结构设计不合理的问题,从而制约了生产效率.从锤轴轴承座的固定㊁破碎机的推进㊁锤头结构及联接方式㊁调高垫板的结构4个方面进行优化设计,可极大地提高破碎机的使用性能,延长使用寿命,提高生产效率.关键词:破碎机;结构;优化中图分类号:T D 451㊀㊀㊀文献标识码:A收稿日期:2020G03G09;修订日期:2020G05G30作者简介:张豫(1983G),男,山西晋城人,工程师,本科,主要从事煤矿工作面三机设计研发工作.0㊀引言P L M 3500破碎机安装在井下工作面顺槽中,与转载机平段联为一体配套使用,起到破碎大块煤及矸石的作用.破碎机在采煤过程中与转载机一起沿顺槽向前推进,是煤矿井下煤炭运输过程中的重要一环,直接影响着矿井能否正常生产.井下破碎机工作环境恶劣,长时间高速运转,整机及零部件更换相当频繁.本文根据对破碎机设计及维修的经验,以及生产实践中反馈的问题,从设计源头对其进行结构优化,达到提高破碎机使用性能㊁延长破碎机寿命的目的.1㊀P L M 3500破碎机的基本结构及工作原理P L M 3500破碎机主要由破碎底槽㊁传动部㊁破碎架㊁主架体㊁锤轴组件㊁盖板㊁调高垫板㊁出入口挡板㊁喷雾装置等组成,如图1所示.锤轴整体安装在主架体与破碎架中间部位,和调高垫板等与破碎底槽固定在一起.其工作原理为:通过传动装置将动力传递给锤轴,利用破碎锤轴高速运转的巨大惯量实现破碎物料的功能;破碎机调高时应先松开并去掉主架体底部螺栓及定位销,利用液压泵将锤轴顶起,通过增减调高垫板数量来调整破碎机的输出粒度.2㊀P L M 3500破碎机的设计缺陷在生产实践中发现P L M 3500破碎机在锤轴轴承座的固定㊁破碎机的推进㊁锤头结构及联接方式㊁调高垫板的结构4个方面存在设计缺陷.2.1㊀锤轴轴承座的固定破碎机工作时,利用锤轴高速运转的巨大惯量实现破碎物料的功能.P L M 3500破碎机锤轴的转速高达429r /m i n,所以锤轴轴承座与固定处需要紧密配合.锤轴轴承座固定在主架体固定块与活动压块内,中间通过4个内六角螺栓与螺母连接,且锤轴的重心在主架体固定块与活动压块之间,在实际使用过程中容易造成锤轴的松动,锤轴动平衡失效后很容易造成主架体和活动压块的损坏,同时造成锤轴轴承的损坏.图1㊀破碎机整体结构2.2㊀破碎机的推进P L M 3500破碎机安装在井下工作面顺槽中,在采煤过程中与转载机一起沿顺槽向前推进,但P L M 3500破碎机重量高达30t,由于顺槽底板煤质偏软,表面凹凸不平,存在上坡㊁下坡的情况,仅靠随转载机的整体移动而移动,破碎机底槽没有支撑联接点,实际使用过程中在破碎机处产生的巨大滑动摩擦力使推进十分困难.2.3㊀锤头结构及联接方式破碎机的锤头极易损坏,主要原因是锤头的自然磨损和松动后断裂及掉落.锤头损坏后若不及时更换易造成锤轴磨损及动平衡失效,动平衡失效后易造成整体破碎机的损坏,锤头在现实生产中是易损件,应及时更换.破碎机锤体和锤头的联接是将锤头插入锤体中,锤头上开有螺纹盲孔,通过1个M 36ˑ150的螺栓联接,然后加紧固组件固定.联接螺栓断裂后,断裂的螺栓不容易从锤头中取出,需直接更换锤头,锤头插接部分过长,锤头也容易从根部断裂.2.4㊀调高垫板的结构破碎机的最大输出粒度是由锤轴的锤头与底槽的中板之间的距离决定的,在现实生产中是可调的,调高时应先松开并去掉垫板与底槽㊁主架体之间联接的销和螺栓,利用液压泵将锤轴顶起,通过增减调高垫板数量来调整破碎机的输出粒度.破碎机有3层垫板,每层为一整段,垫板的销孔和螺栓连接孔为封闭圆孔结构,且破碎机驱动位于一侧,属于偏重结构,增减垫板数量很不方便.3㊀破碎机的优化设计针对P L M 3500破碎机的设计缺陷,对其进行优化设计.3.1㊀锤轴轴承座的固定将锤轴轴承座固定在主架体固定块与破碎架固定块之间,两个固定块与对应架体之间为焊接结构,使锤轴的重心位于主架体固定块内,破碎架固定块只起到辅助装配功能,主架体固定块开口处尺寸与圆弧直径相等,保证锤轴组件的装配和拆卸.这样最大限度地保证了锤轴的固定,使其在转动过程中不易松动造成动平衡失效,极大地提高了破碎机的整体寿命.优化前㊁后锤轴轴承座的固定对比如图2所示.图2㊀优化前㊁后锤轴轴承座的固定对比3.2㊀破碎机的推进根据井下生产实际情况,在破碎机底槽增加迈步自移的联接点,在采煤推进过程中,迈步自移将破碎机整体抬起,使破碎机与顺槽底板分离,改破碎机与底板的滑动摩擦为滚动摩擦,减小此处的推移阻力,同时更适应顺槽上坡与下坡的工况要求.优化前㊁后破碎底槽对比如图3所示.3.3㊀锤头结构及联接方式将锤头联接方式由螺栓㊁紧固组件联接改为螺栓与防松螺母结构,锤头结构由盲孔改为台阶通孔,将锤头颈部尺寸变短,由112m m 改为64m m .新式结构防松效果更好,能避免螺栓断在锤头内无法取出的现象,大大提高了锤头在颈部的抗断能力.优化前㊁后锤头结构及联接方式对比如图4所示.图3㊀优化前㊁后破碎底槽对比图4㊀优化前㊁后锤头结构及联接方式对比3.4㊀调高垫板的结构优化后的调高垫板还是3层,但每层实行分段设计,第一层分为两段㊁第二层分为3段㊁第三层分为两段,断口相互错开,垫板的销孔和螺栓联接孔为开口结构,便于增减垫板从而调整破碎机的最大输出粒度.优化前㊁后调高垫板的结构对比如图5所示.图5㊀优化前㊁后调高垫板的结构对比4㊀结语原来的P L M 3500破碎机在实际使用过程中遇到种种弊端,有的是矿井的实际条件造成的,有的是操作维护不当造成的,但也有实际设计缺陷造成的,经过实地调研,切实优化了P L M 3500破碎机的设计,极大地提高了破碎机的使用性能,延长了其使用寿命.相关优化设计可为其他型号的破碎机的设计提供参考.参考文献:[1]㊀苗永新,宫国清,张志美.顺槽用破碎机的应用及改进[J ].科技与企业,2012(21):280.[2]㊀王鹏.顺槽用破碎机锤头防松研究[J ].机械工程师,2014(12):304G305.[3]㊀王宏宇,赵如意.破碎机锤轴组件可靠性研究[J ].煤矿机械,2016,37(5):64G65.O p t i m i z a t i o nD e s i gno fP L M 3500C r u s h e r Z H A N GY u(S h a n x i J i n c h e n g A n t h r a c i t eM i n i n g (G r o u p )K i n g d i n g M i n i n g a n d M a c h i n e r y C o .,L t d .,J i n c h e n g 048006,C h i n a )A b s t r a c t :T h e P L M 3500c r u s h e r w o r k su n d e r g r o u n d ,a n dt h e r ea r e p r o b l e m s w i t h u n r e a s o n a b l es t r u c t u r a ld e s i gni n p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n s ,w h i c h r e s t r i c t s p r o d u c t i o ne f f i c i e n c y .O p t i m i z e dd e s i g nf r o mf o u ra s p e c t so f t h ef i x i n g o f t h eh a m m e rs h a f tb e a r i n gs e a t ,t h e p r o p u l s i o no f t h ec r u s h e r ,t h es t r u c t u r eo f t h eh a m m e rh e a da n dt h ec o n n e c t i o n m o d e ,a n dt h es t r u c t u r eo f t h eh e i gh t a d j u s t m e n t p a d c a n g r e a t l y i m p r o v e t h e p e r f o r m a n c e o f t h e c r u s h e r ,e x t e n d t h e s e r v i c e l i f e ,a n d i n c r e a s e t h e p r o d u c t i o ne f f i c i e n c y.K e y wo r d s :c r u s h e r ;s t r u c t u r e ;o p t i m i z a t i o n99 ㊀2020年第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张豫:P L M 3500破碎机的优化设计。
钢结构优化设计工具箱目录一、作品简介 (11)二、作品的详细功能列表 (16)三、作品的主要交互界面 (25)四、作品的部分测试数据 (37)一、作品简介1.研究背景和意义近20年来,随着我国国民经济的快速增长及国家政策的调整,我国已经成为世界上的产钢大国,再加上钢结构自身的诸多优点(如:自重轻、工期短、抗震性能好等),这一切都使得发展中的钢结构已经成为结构工程中一个重要的并富有活力的分支,广泛、深入地应用钢结构已成不可避免的现实。
建设部在调整修订我国建筑技术改革中,亦明确提出推广应用钢结构。
但同时,我们还应该看到,目前国内钢结构专业设计队伍还比较薄弱,还不能很好地满足钢结构设计新形式的要求,多数结构工程师仍不熟悉《钢结构设计规范》,以致在一些工程设计中出现严重的技术经济不合理现象,甚至造成工程质量事故。
随着钢结构在土木工程领域的应用日益广泛,钢结构设计水平已经成为评价一个国家建筑结构设计水准的重要标志。
为了进一步提高钢结构设计水平和效率,目前国内一些科研单位和院校已经开发了一些符合我国设计规范要求的钢结构设计软件,如中国建筑科学研究院的STS、同济大学开发的启明星等,由于这些软件一般都是针对某种确定钢结构体系的结构设计系统,所以软件的功能虽然庞大,但是过程繁琐、通用性差,不利于设计人员作为工具灵活使用。
另外,几乎所有的钢结构设计软件都没有采用优化设计,即设计结果只以满足相关规范要求为前提,而忽略了经济性(优化)原则。
在国外,目前还未见到有关钢结构优化设计的软件产品,虽然一些结构分析软件存在着优化功能,如美国的SAP、ANSYS软件,但由于其缺乏针对性,且不符合我国国情(即不符合我国相关规范的要求),所以很难将其推广应用于我国工程界。
由此可见,开发一套即符合我国国情,又经济可靠的优化设计软件具有很大的必要性和广阔的应用前景。
正是基于上述原因,我们才准备开发这套钢结构优化设计软件。
2.作品采用的技术方案1)采用逆推原理,将规范中盘根错节的系数查询还原为明确的计算公式,简化查询过程;2)利用改进的遗传算法对钢结构构件进行离散变量优化设计,符合工程实际;3)型钢库包含中、美、日等国最新的型钢数据资料,可满足用户的多种查询形式和多种升级方式的需求;4)采用最新的工程分析计算语言Fortran Power Station 4.0进行编程实现;5)界面采用编程实现,友好、方便。
布沼坝露天矿剥离破碎站技术改造李朝泽【摘要】针对布沼坝露天矿剥离破碎站故障率高、停机时间长、检修困难等实际问题,通过现场调查对故障次数及时间统计系统研究.利用安装方式调整、料仓改造、链轮链条更换、运输车辆合理匹配、科学调度等手段,最终将破碎站故障率控制在安全可控范围内,保障布沼坝露天矿剥离破碎站在剥离半连续系统中的可动率及生产连续性,提高破碎站的生产效率.%According to the practical problems such as high failure rate, long outage time and maintenance difficulty in the crushing station, through the field investigation, the article studies the number of failures and time statistics. Through adjusting the installation mode, reforming bunker, replacing sprocket chain, matching transportation vehicle and scheduling, the mine eventually controls crushing station failure rate in safe and controllable range, which ensurethe movable rate and the production continuity in stripping semi continuous system and increase the productivity of the crushing station.【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷),期】2018(033)003【总页数】4页(P29-32)【关键词】露天矿;剥离破碎站;技术改造【作者】李朝泽【作者单位】云南省小龙潭矿务局,云南开远 661601【正文语种】中文【中图分类】TD4510 引言布沼坝露天矿位于云南省开远市小龙潭镇,隶属云南省小龙潭矿务局;亚热带高原季风气候,年平均降水量800 mm,全年5—9月为雨季,降雨量为全年雨量的70%~84%;设计年开采能力13 Mt/a,全年剥离量约为1800万m3[1],其剥离系统由挖掘机、卡车、破碎机、带式输送机、排土机、排土场组成。
钢结构建筑设计论文范文2篇钢结构建筑设计论文范文一:略论桥梁的钢结构设计1桥梁钢结构损伤的主要表现目前,高强材料在桥梁建设中的使用频率越来越高,由此相关的设计者就会格外关注于工艺损伤和材料对损伤的敏感性。
从这个角度来讲,桥梁钢结构的损伤和发展在材料、工艺和服役过程中都会出现相关的问题,其主要涉及的情况有以下几种:其一,非金属夹杂物质含量过高,这往往是在焊接的过程中,忽视了对于母材z向性能要求;其二,焊接部位的力学性能下降,主要由于金属结晶对于材料产生了负面的影响;其三,焊接中出现的损伤情况,一旦出现过多的欠缺,就会诱发疲劳裂纹;其四,不良构造细节出现的损伤情况,这往往是由于细节设计问题,导致损伤出现;其五,服役过程中的环境恶化,使得缺口损伤加剧,出现威胁。
2桥梁钢结构的完整性设计方案2.1横向抗倾覆的稳定性设计钢结构的桥梁一般情况下,其质量轻,强度大,在一些特殊的路况下,如小半径以及多车道的设计上,它们的横向抗倾覆就成了设计师研究的重点。
在以前的桥梁设计和建设过程中,往往会因为设计失误导致桥梁的倾斜现象。
其原理是连续桥梁的半径较小,由此带来的就是较大的跨度,一旦桥面比钢梁宽就会导致活载最差,最恶劣的会出现横梁外侧支座受力增大,内侧就不会受力,这样的受力不均匀极有可能出现桥体的倾斜。
基于这样的经验教训,设计者在其设计的过程中,要严格计算,保证其横梁的受力在合理的范围之内。
由此,不仅仅可以满足桥梁的荷载问题,还可以保证桥梁受力均匀。
2.2焊接结构上的完整性设计设计者应该关注的是:有针对性的进行焊接形式的选择,其依据主要来自于焊接性检测出来的静力和疲劳等级。
基于减少应力的目的,关注焊接的关键细节部分;严格依据标准来检测保证焊缝的质量。
2.3加劲肋部位的完整性设置加劲肋处于支座位置,是集中负荷的区域,为了保证构件有着良好的稳定性,并作为集中力去传送,常常设置相关的加强部件。
加劲肋的设计,在很多的设计者认为是没有多大必要的,其有无的问题不能依据我们的经验,应该遵循计算的结果决定是否设置。
露天矿用大型半移动式破碎站出料平台钢结构优化设计
【摘 要】本论文来源于2009年北方重工集团立项研发的新型大
型设备——半移动式破碎站,依托于鞍山钢铁集团齐大山铁矿半移
动式破碎站改造工程实际项目。本论文以露天矿用大型半移动式破
碎站为研究对象,针对半移动式破碎站满载工作及移置过程中钢结
构强度的问题,结合钢结构力学理论,采用有限元分析技术对大型
半移动式破碎站的出料平台钢结构进行分析及优化设计。
【关键词】露天矿山;半移动式破碎站;有限元分析
【abstract】the thesis derives form semi-movable crushing
station, a new large-scale mechanism researched and developed
by northern heavy industries group. it is a real project which
rebuilds the qida shan iron ore semi-movable crushing station
of an shan steel group co. ltd.. in the thesis, the large-scale
opencast mining semi-movable crushing station is researched.
analysis and optimal design of the steel structure of
large-scale opencast mining semi-movable crushing station
are accomplished to solve the strength problem in the
condition of full load and movable process, by using the steel
structure mechanics theory and adopting finite element
analysis technology and modal analysis technology.
【key words】opencast mining;semi-movable crushing
station;finite element analysis
0.概述
出料平台座在浮桥之上,是破碎站主机与排料胶带连接的部分出
料平台结构较大、重量较大、支承条件良好。优化的目标是结构部
分处于满应力状态下,出料平台重量最轻,控制好出料平台变形。
1.优化的问题
平台优化设计主要是工字型梁的强度问题。强度问题是出料平台
优化设计的保证目标,就是结构在某一组载荷作用下,结构的某些
部分达到许用应力,其余部分在许用应力之下。满应力设计采用应
力比法。破碎站结构计算后,经普查应力场,原出料平台结构除与
下部连接处应力较大外,其余部分应力水平均偏低,结构具有较大
的优化潜力。图2.1-图2.10为结构优化前后的应力云图。表2.1
为结构优化前后比较表。
图2.1出料平台结构模型
fig.2.1 the model of discharge plat
图2.2 原出料平台结构应力云图
fig.2.2 the ansys result of discharge plat
图2.3 优化后结构应力云图
fig.2.3 the ansys result of discharge plat after
optimization
图2.4原结构原30mm盖板应力云图
fig.2.4 the stress of 30mm cover plateplate after
optimization
图2.5 优化后22mm盖板应力云图
fig.2.5 the stress of 22mm cover
图2.6 原结构25mm厚腹板应力云图
fig.2.6 the stress of 25mm web plate
图2.7 优化后16mm厚板应力云图
fig.2.7 the stress of 16 mm plate after optimization
图2.8 原结构16mm腹板应力云图
fig.2.8 the stress of 16mm web plate
图2.9 优化后12mm厚腹板应力云图
fig.2.9 the stress of 12 mm web plateafter optimization
图2.10 优化后10mm厚腹板应力云图
fig.2.10 the stress of 10mm web plate after optimization
表2.1 结构优化前后比较表
tab.2.1 the matche table of optimization
2.结论
通过对破碎站出料平台钢结构的有限元分析,其结果表明,即满
足了设备的安全性,又提高了设备的性价比,优化成果可观。这为
新形式半移动式破碎站的钢结构整体优化设计奠定了理论基础,充
分说明了对破碎站钢结构进行的优化的可行性。同时,由于优化后
的设备,降低了破碎站自身的重量,大大减小了移置时破碎站的自
身载荷,增大了破碎站移置时的安全系数,为现代露天开采破碎站
的搬迁作出了探索。