梭式皮带布料机堵料工况动态特性分析

廖湘辉，赵 楚，韦仕龙，席明龙

（三峡大学机械与动力学院，湖 北 宜昌 443002）

0 引 言

梭式皮带布料机是水利水电工程施工中一种重要的施工机械。桁架作为布料机的主要构架，其结构强度和刚度决定着布料机的工作可靠性和安全稳定性。因此，对布料机整体桁架结构进行力学分析是布料机安全设计中一项极为重要的工作。目前对布料机采用的分析方法都只是进行静力学分析，得到其整机变形和应力分布结果，但当布料机发生堵料时，其实际承受的是时间-历程冲击载荷，在冲击载荷作用下布料机的受力十分复杂，变形和应力都会增大，将处于更加危险的状态。故在静力学分析中得到的结果并不真实，有必要利用瞬态分析模块对其进行进一步的分析计算。

本文利用ANSYS软件对梭式皮带布料机进行整体建模，所建模型参数见文献[1]，该布料机立柱总高21.96 m、最大布料半径为22 m，主要针对其伸缩臂桁架的强度和变形进行静力学分析、瞬态动力学分析，以验算其结构强度和变形能否满足混凝土输送施工的要求，并提出相应改进建议，为今后布料机结构形式的设计和工程应用提供参考。

1 布料机静力学分析

1.1 边界约束及加载

根据梭式皮带布料机的实际安装情况，对其立柱底部的4个支点进行边界约束ux、uy、uz。本文仅对堵料工况下的布料机进行整机静力学分析。考虑到启动或制动时的振动影响，除风载荷外，其他所有载荷均乘以起升系数1.1，而堵料物料的质量则乘以冲击系数2.0[5]。……