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带式输送机改向滚筒的有限元分析
筒筒壳中部、轮毂和筒壳焊接内侧等效应力分布规律以及滚筒中部位移分布规律，并进 行对比分析。
研究表明：，筒壳中部等效应力和径向位移（趋近圆心方向）幅 值最大；，轮毂与筒壳焊接处等效应力和筒壳中部的切向位移（顺时针方 向）幅值最大，可为滚筒设计人员提供。
本栏目编辑翟小华连续送币式输送机在矿山、冶金、煤炭和港口等行业得到普遍应 用。滚筒作为带式输送机的重要部件，要求有很高的可靠性。许多对滚筒进行过静力分析， 程相文等采用PR0/ENGINEER和PR0/MECHANICA对带式输送机驱动滚筒进行了分析， 得出应力和变形分布图；吕鹏等利用SolidWorks建立带式输送机传动滚筒的三维模型， 然后将模型倒入ANSYSWorkbench进行大扭矩传动滚筒的应力、应变分析；毛华晋等利 用ANSYS建立输送带和滚筒摩擦接触的三维模型，并分析其变形与受力规律；李晓丽等用 COSMOS/Works对传动滚筒进行静力分析；刘凯等用ANSYS对传动滚筒进行实体建模， 并进行静力分析。但这些的分析对象多为特定滚筒和特定要从事各种带式输送机的设计工 作。
受力条件。
传统理论认为，在滚筒围包角从0°~ 180。的变化过程中，随着围包角的增加， 输送带合力增加，滚筒应力也相应增加。工程设计人员在设计时对小围包角滚筒通常没有给 予足够的重视，常选用较薄的筒壳。某煤矿在生产中发生多次小直径、小围包角改向滚筒在 较短的时间内环形焊缝开裂事故，撕裂大量输送带，并造成停工停产，给生产造成极大的损 失。因此，有必要对相同输送带张力、不同围包角改向滚筒进行有限元分析，对比滚筒围包 角的变化对滚筒应力分布的影响，为工程设计人员提供。
笔者以某煤矿头部改向滚筒为基本模型，建立有限元模型，进行静力学分析。通过 计算获得相同输送带张力、不同围包角条件下，滚筒筒壳中部、轮毂与筒壳焊接内侧等效应 力分布规律，筒壳中部位移分布规律，并进行对比分析。
:全焊滚筒直径6 00mm，长度950 1受力分析滚筒力学模型如图i所示。改向滚筒工作时受输送带的挤压 作用，输送带趋入点张力和奔离点张力相差甚微，可视为等张力又滚筒表面沿圆周向所受压 力6为输送带宽度，m•输送带张力在滚筒轴向的分布受输送带带芯及趋入输送带的槽角等 因素影响，如所示。
中采用过不同的分布形式。
以输送机头部改向滚筒为对象进行分析，滚筒沿轴向受力分布均匀。研究表明，单 独对滚筒进行简支分析的结果和把滚筒、轴及胀套进行整体分析的结果是致的。为了简化计 算，对滚筒进行简支分析计算。mm,筒壳厚度18mm，两轮毂间距800mm，输送带宽 度800mm，滚筒结构如所示。采用Unigraphics软件建立滚筒的三维实体模型，根据滚
筒结构和载荷的对称性，取1/2滚筒建立模型。通过parasolid数据格式倒入ANSYS大 型有限元分析软件中进行分析。
,为了简化计算，将轮毂和筒壳设为 相同的结构钢材料，弹性模量=206GPa，波松比=，设置全局网 ，选用智能网格划分模式，划分网格形状为四面体，共划分网格数2