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钢包回转台支撑臂受力分析

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1、钢包回转台支撑臂受力分析摘要:在建立某厂钢包回转台支撑臂三维CAE模型的基础上，利用有限元软件进行静态强度分析,得出其钢包会转台提升臂在最恶劣的工况下各部位应力的大小分布，确定可能发生破坏的危险部位。给出钢包会转台提升臂工作时的强度，刚度和稳定性，便于进一步展开其动应力分析、疲劳分析。关键词:钢包回转台应力分析有限元分析钢包回转台是连铸机生产线上的大型关键设备之一，设在连铸机浇铸位置上方用于运载钢包过跨、支撑钢包的设备，起着连着上下两道工序的重要作用。宝钢集团某厂钢包回转台带2个钢包蝶形支架, 可单独提升和下降并带共用旋转装置。炉容量为150t，最大160t，加钢水后钢包重:额定230t，最大240t。钢包回转台支撑臂在生产中要承受较大的载荷和冲击。支撑臂是钢包回转台的重要承载构件，它的强度直接影响着回转台的寿命。支撑臂为整体焊接材料，材料选用Q345-D, 在材料厚度大于16mm、小于35mm的情况下,该材料的屈服极限为 325MPa，抗拉极限为 470MPa630MPa。1建立回转台支撑臂三维实体模型回转台支撑臂的三维实体模型如图1所示，为模拟研究对象的受力

2、特点及减少计算量，根据其特点，对其结构进行必要的简化。在不影响计算精度的前提下，减少原结构的部分倒角,倒圆及圆孔。：fl L 问挂台妄虾普片维灾体嘤型2网格的划分本文利用有限元软件自动划分网格，软件可以设定单元尺寸大小。单元越小即划分得越近精密而产生的网格离散化误差越小，但是网格划分得越细则单元及节点越多，导致单元的计算规模过于巨大。为了能细致反映结构的力学特性，又尽可能限制计算规模，对网格大小进行了合理的划分，对结构进行0.04m单元划分。3约束条件和加载3.1约束条件钢包回转台支撑臂是靠上下4个销轴与回转台上下连杆连接的, 上连杆由油缸支撑。因此对4个销轴孔施加全约束，如图2所示。图2变邳智的约束3.2载荷与加载方式钢包回转台支撑臂的载荷有钢包和钢水的重量构成，加钢水后钢包重:额定230t，最大240t。本文给出最恶劣的工况，即满包时并乘以1.8 的冲击系数仿真分析结果。满包支撑臂载荷为:240000/2x1.8x9.81=2118960N。加载的位置和方向如图3所示。4计算结果支撑臂应力分布如图4所示，上下弧形板区域的应力比较高，最大应力达到150MPa,回转臂的变形云图如图5所示，支撑臂高度方向最大变形量为5mm。湖5国曾麻其云图比较加强筋板对应力分布的影响，分别对无加强筋,增厚的将强筋板和原加强筋板（如图6所示）进行比较。计算结果如表1所示,加强筋板能在一定程度上起到减小最大应力及最变形。图弓如强簿板表I冷w强葡槌成力大小揪大应.JjWPa最大变聊ntti1575J014加冬.筋机阳的皿。1卸4.98、强毓版掌由nrm峨El5结语通过对钢包回转台支撑臂进行有限元分析，找到了支撑臂应力分布及位移云图，在最恶劣的工况“满包，大冲击系数”下,最大应力为 150MPa，最大变形量为5mm。本文还分析了销孔附近加强筋板对支撑臂应力与位移的影响，计算结果得知加强筋板能在一定程度上起到减小最大应力及最变形的效果。

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