烘干搅拌输送新闻动态
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传动滚筒焊接技术的研究
发布时间：2013-10-23 09:42 来源：未知
带式输送机是以输送带兼作牵引机构和承载机构的连续输送机械，对零部件设计的要求很高。传动滚筒是带式输送机的主要传动部件，传动滚筒把带式输送机主电机强大扭矩传至输送带，拖动负载，实现运输，其可靠性和使用寿命严重影响着输送机的性能。目前，传动滚筒多数采用焊接方法制造，主要结构一般分为简体、筒毂、滚筒轴等。在带式输送机正常工作中，传动滚筒受到圆周方向剪切力和交变循环径向拉应力、压应力的作用，焊接位置中裂纹极易扩展，导致疲劳破坏，引发滚筒失效。因此，对传动滚筒焊接位置的设计显得尤为重要。
1、传动滚筒受力分析
传动滚筒除了受到重力和扭矩外，还受到输送带张力。出于滚筒强度校核的目的，此处假设滚筒满负荷运转，即滚筒上输送带张力不存在静止弧，滑动弧占满整个围包角。输送带对滚筒筒体的张力如图1所示，在包角a范围内，根据弹性体欧拉公式有下式成立：
2、传动滚筒有限元模型
2.1几何参数
由于对传动滚筒建立三维有限元模型结构较为复杂，应采取相应的措施进行简化，如忽略小的圆角、倒角、轴颈，将轴承座对滚筒的约束视为简支梁约束等，简化后的传动滚筒结构图如图2所示。
2.2材料属性
传动滚筒主要由简体、筒毂和滚筒轴组成，其中筒体材料Q345B，屈服极限345MPa；筒毂材料ZG230 -450，屈服强度是230MPa，抗拉强度是450MPa;滚筒轴材料37SiMn2MoV，屈服极限835MPa，抗拉强度是980MPa。按照弹性模量E= 210000MPa，泊松比u=0.3，分别为简体、筒毂和滚筒轴赋给材料属性。
2.3网格划分
在网格划分�？橹校种肿邮柚梦�15，并采用精度高的二次减缩积分C3 D2(}R单元类型，有效的避免了沙漏问题，传动滚筒网格划分图如图3所示。
3、实例分析
3.1已知条件
以1m、1.2m和1.4m传动滚筒为例，根据传动滚筒的受力情况，运用ABAQUS软件进行有限元分析。分析滚筒在轴线方向的应力分布规律。其中，传动滚筒的载荷参数、结构参数和材料参数输入见表l。
3.2结果分析
在ABAQUS/standard求解器中，进行力学分析，分别得到1m、1.2m和1.4m传动滚筒轴向应力分布如图4．应力都符合对称分布规律。从图4中可以看出三种滚筒分别在±383mm、t483mm和±614rnm处出现最小应力，分别占简体总长度的66. 6%、70. 25%和76. 75%。
4、结语
传动滚筒复杂的应力分布情况和变形机理，是造成滚筒设计困难的最主要的原因。文章运用ABAQUS软件对带式输送机传动滚筒在正常运行工况及逆止工况进行三维有限元静力分析，得出了滚筒的交变应力分布规律，并可利用有限元计算结果，找出设计中的薄弱环节。研究表明：滚筒筒毂与简体相连焊接位置控制在总长的12%~17%此较合理，为滚筒的设计提供了依据。
