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箕斗设计计算及分析报告
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  • 更新时间:2020-03-29
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  • 箕斗设计计算及分析报告摘 要
    目前公司对箕斗的计算仍保持在仅计算框架结构强度、连接件强度手工计算的水平上,对于斗箱部分的受力计算基本没有。框架结构手工计算存在效率低,计算过程繁琐容易出错等特点,对设计人员的个人素质要求较高。而斗箱在设计计算的过程中只能通过经验确定相应的材料尺寸及参数等,或者采用相似的规格箕斗进行相应的改动。很多情况下对于箕斗斗箱加固等问题都是采用稍大的规格以确保箕斗不变形。这样的设计计算方法很明显是不可行的,不仅不利于产品的优化减重,而且对于新矿井用箕斗的设计由于没有实例依据,有时会出现箕斗斗箱加固不足,导致斗箱变形的情况发生。
    为了避免再次发生斗箱变形的事故,也为了完善公司箕斗设计计算方法。对箕斗斗箱的设计计算方法进行了研究。通过不同计算理论对比,参照相应的实验结果以确定相应的计算方式以计算箕斗的最大侧压力及箕斗在装载时煤对斗箱壁的冲力侧压力,为斗箱加固提供数据支持。在计算得到侧压力数据的情况下采用软件计算斗箱变形量,对于过度加固减小加固料规格,对于超出规范允许的变形则通过加大加固料规格、增加加固密度等方法控制变形量。
    计算方法的完善可以有效地提高公司的产品设计效率,提高材料使用率,对公司的降本增效有着十分明显的作用。


    目 录
    1 绪 论 1
    1.1 研究背景 1
    1.2 研究目的及意义 1
    1.2 本文主要研究工作 1
    2 斗箱侧压力的计算 2
    2.1 引 言 2
    2.2 计算方法对比 2
    2.2.1 《筒仓理论与实践》方法 2
    2.2.1.1 圆筒仓: 2
    2.2.1.2 矩形筒仓 3
    2.2.2 《GB50077-2003_钢筋混凝土筒仓设计规范》方法 4
    2.2.3 《ACI-313-97存储颗粒材料的混凝土筒仓和堆积管道设计和施工标准方法》方法 5
    2.3 圆筒仓计算实例对比 6
    2.4 矩形筒仓计算实例对比 8
    2.5 实例计算结果分析 9
    2.6 漏斗段侧压力 11
    2.7 卸料时的超压 11
    2.8 卸载侧压力总结 14
    3 斗箱装载冲击侧压力的计算 16
    3.1 冲击力的计算 16
    3.1.1 理论依据 16
    3.1.2 流量Q 17
    3.1.3 速度变化量 18
    3.1.4 冲击力公式 19
    3.2 冲击范围的计算 19
    3.2.1 冲击上限 20
    3.2.2 冲击下限 22
    4 计算模板 24
    5 斗箱变形量计算 29
    5.1 生成侧压力数据 29
    5.2 有限元计算 30
    5.2.1 利用solidworks建立斗箱模型并导入ansys 30
    5.2.2 划分网格并施加载荷 30
    5.2.3 计算结果 31
    6 框架计算分析 32
    6.1 引 言 32
    6.2 上盘计算分析 32
    6.2.1 主吊板的计算 32
    6.2.2 主横梁的计算 36
    6.2.3 次横梁的计算 39
    6.2.4 纵梁的计算 40
    6.2.5 上盘的连接计算 42
    6.2.6 主吊板有限元分析 42
    6.2.7 上盘优化建议 46
    6.3 立柱的计算 46
    6.3.1 立柱与上盘连接处计算 47
    6.3.2 立柱与下盘连接处计算 48
    6.3.3 立柱优化建议 49
    6.4 下盘的计算 49
    6.4.1 尾绳梁处应力计算 50
    6.5 本章小结 52


    1绪 论
    1.1 研究背景
    箕斗作为矿山主井的主要提升设备,分为立井箕斗和斜井箕斗两种,目前矿山使用量较大的为立井箕斗。立井箕斗种类比较多,按按提升机型式不同分单绳箕斗和多绳箕斗,按卸载方法不同分为底卸式和翻转式。但不论立井箕斗怎么分类,其主要结构均为框架、斗箱、闸门三部分。目前箕斗的计算主要依靠《煤矿专用设备》一书作为计算依据,通常需要进行强度计算的为框架与斗箱部分。对于框架的计算,主要根据《煤矿专用设备》依靠手工计算,存在效率低,计算过程繁琐容易出错等特点,对设计人员的个人素质 要求较高。对于斗箱部分的计算书中没有提及,只能通过经验确定相应的材料尺寸及参数等,或者采用相似的规格箕斗进行相应的改动。很多情况下对于箕斗斗箱加固等问题都是采用稍大的规格以确保箕斗不变形。这样的设计计算方法很明显是不可行的,不仅不利于产品的优化减重,而且对于新矿井用箕斗的设计由于没有实例依据,有时会出现箕斗斗箱加固不足,导致斗箱变形的情况发生。...
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