企業(yè)動態(tài)
滾筒是皮帶輸送機的主要承載元件，其可靠性和壽命直接影響輸送機的性能。國內(nèi)的滾筒設(shè)計往往采用經(jīng)驗公式法和類比法，設(shè)計工程師根據(jù)自己的理論知識和工程設(shè)計經(jīng)驗，經(jīng)過不斷地選擇、試算、分析、校核直至達到設(shè)計要求為止。這種設(shè)計方法往往使用很高的安全系數(shù)來保證結(jié)構(gòu)的安全，結(jié)果造成滾筒結(jié)構(gòu)尺寸和重量加大，增加了不必要的制造成本。與美國、日本傳遞相同動力的滾筒相比，國產(chǎn)滾筒的質(zhì)量平均高出1/3左右。增大滾筒尺寸不能解決滾筒失效問題，因為滾筒是一個復雜的系統(tǒng)，各個構(gòu)件的強度和剛度互相影響，單方面增加某個尺寸可能會給其他構(gòu)件帶來不利的影響。為使?jié)L筒既能滿足剛度和強度條件，又便于制造、使用、維修和節(jié)約成本，需要用有限單元法對其進行精確的應(yīng)力分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。本文基于國際大型通用有限元分析軟件ANSYS，討論改向滾筒的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學模型建立和求解方法。
1.滾筒類型的確定
圖1 等截面輻板滾筒結(jié)構(gòu)示意圖
以等截面輻板輪轂結(jié)構(gòu)的改向滾筒為例進行優(yōu)化（見圖1），它主要包括筒殼、輻板、輪轂、滾筒軸4個部分。為了計算方便，整個滾筒假設(shè)采用同種材料，滾筒的力學參數(shù)和材料屬性見表1所示。
表1 滾筒力學參數(shù)和材料屬性
